Zastosowanie zielonej infrastruktury do usuwania zanieczyszczeń z wód opadowych
Ieva Andriulaityte, Marina Valentukeviciene
Streszczenie:
Spływ wód opadowych jest źródłem zanieczyszczenia wody zawierającego szeroką gamę substancji chemicznych oraz różne bakterie i wirusy chorobotwórcze, które wraz ze spływem przenoszone są do zbiorników wodnych i mają negatywny wpływ na ekosystemy wodne. W związku z tym oczyszczanie wód opadowych powinno spełniać najwyższe standardy i przyczyniać się do zrównoważonego zarządzania zasobami wodnymi. Odpowiadając na współczesne wyzwania środowiskowe oraz kierując się celami Zielonego Ładu i Gospodarki o Obiegu Zamkniętym, konieczne jest stosowanie innowacyjnych rozwiązań i infrastruktury w zarządzaniu wodami opadowymi. Badania pokazują, że zielone rozwiązania mogą być potencjalnym narzędziem oczyszczania wód opadowych i zapewnienia odpowiedniej jakości części jednolitych wód powierzchniowych. Celem artykułu jest omówienie różnych możliwych rozwiązań zielonej infrastruktury (ogrody deszczowe, zielone dachy, tereny podmokłe itp.), które można zastosować w przyszłych badaniach nad usuwaniem zanieczyszczeń (metali ciężkich, związków organicznych itp.) z wód opadowych. Badania wykazały wiele korzyści wynikających z wykorzystania zielonej infrastruktury w celu ochrony środowiska. Jest to rozwiązanie opłacalne, innowacyjne i architektoniczne, które sprzyja wzrostowi gospodarczemu, przyczynia się do łagodzenia zmian klimatycznych, zmniejsza wpływ urbanizacji na środowisko oraz tworzy przestrzenie rekreacyjne i zielone.
Słowa kluczowe:
zielona infrastruktura; zanieczyszczenie wody; odkażenie; ekosystemy; tereny podmokłe
Zarządzanie obiektem budowlanym z wykorzystaniem Autodesk Tandem
Andrzej Szymon Borkowski, Julia Sieczkowska, Wiktoria Urbańska, Agata Winnicka
Streszczenie:
Przedstawiono możliwości wykorzystania platformy Autodesk Tandem podczas procesu zarządzania obiektem budowlanym. Na najdojrzalszym etapie życia obiektu budowlanego, czyli eksploatacji, BIM staje się metodyką, która może przynieść konkretne korzyści osobom lub organizacjom zarządzającym obiektami. Obecnie w Polsce BIM jest na wczesnym etapie wdrożenia. Zarządcy obiektów budowlanych często nie są świadomi zalet stosowania BIM. Posiadając model 3D nasycony informacjami, możliwe jest efektywne zarządzanie, w tym planowanie remontów, konserwacji czy przeprowadzanie przeglądów. W artykule zestawiono zalety i korzyści wykorzystania BIM z perspektywy zarządcy obiektu, w tym przypadku budynku mieszkalnego, jednorodzinnego, wolnostojącego, w którym zastosowano specyficzne rozwiązania energooszczędne, wymagające bieżącego zarządzania i okresowej kontroli.
Słowa kluczowe:
metodyka BIM; Autodesk Tandem; cyfrowy bliźniak; zarządzanie obiektami
Anna Jaskot
Streszczenie:
Przeprowadzono analizę statyczno-wytrzymałościową stalowej belki swobodnie podpartej o specjalnym przekroju. Poprzez dobór obciążenia statycznego możliwe było zbadanie podstawowych parametrów wytrzymałościowych belki o przekroju rurowym heksagonalnym w porównaniu do belki o przekroju rurowym okrągłym. Analiza polegała na ocenie możliwości stosowania proponowanej belki ze szczególnym wskazaniem ograniczenia ugięcia w porównaniu do belki o przekroju okrągłym rurowym. W pracy zawarto obliczenia analityczne strzałki ugięcia oraz wyniki z programu do obliczeń numerycznych z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Porównano wartości zredukowanych naprężeń i odkształceń wg hipotezy Hubera von Misesa. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że wykorzystanie przekroju heksagonalnego jest bardziej efektywne, ze względu na mniejsze ugięcie, niż w przypadku belki porównawczej. W podsumowaniu wskazano kierunek dalszych badań.
Słowa kluczowe:
ugięcie; przekrój heksagonalny; belka swobodnie podparta; profil rurowy zamknięty; MES
Sposoby oceny stopnia zniszczenia konstrukcji betonowych po pożarze – przegląd
Damian Jończyk
Streszczenie:
Przedstawiono przegląd sposobów oceny konstrukcji betonowych po pożarze. Opisano sposób zachowania betonów podczas pożaru oraz podano algorytm oceny nośności konstrukcji po jego wystąpieniu. Rodzaje przedstawionych badań podzielono na trzy grupy: badania nieniszczące, częściowo niszczące oraz niszczące. Z każdej grupy omówiono najczęściej wykorzystywane metody. Ponadto zasygnalizowano najbardziej nowoczesne, lecz jeszcze mało rozpowszechnione metody badania.
Słowa kluczowe:
konstrukcje betonowe; pożar; metody nieniszczące; metody niszczące
Jarosław Kalinowski
Streszczenie:
Proces zacierania powoduje zwiększenie właściwości użytkowych obrabianej powierzchni betonowej. Końcowy proces zacierania wykonuje się najczęściej za pomocą zacieraczek tarczowych z czteroelementowymi elementami roboczymi w postaci łopatek zbliżonych w kształcie do prostokąta. W pracy jako przykład wybrano zacieraczkę tarczową o średnicy 600 mm. Porównaniu poddano sześć łopatek o różnych geometriach dostępnych w handlu pod względem równomierności obróbki. Poprzez proces symulacji wyznaczono wartości skuteczności geometrycznej dla każdego rodzaju łopatek oraz wyznaczono optymalne nakładki torów ruchu tarczy z prawej i lewej strony tak, aby uzyskać najlepszą równomierność obróbki określoną przez minimalizację wskaźnika odchylenia standardowego skuteczności geometrycznej.
Słowa kluczowe:
zacieranie; beton; skuteczność geometryczna
O problemie znalezienia konturu stałej wytrzymałości wewnątrz lepkosprężystego prostokąta
Giorgi Kapanadze, Gela Kipiani, Marlena Rajczyk
Streszczenie:
Rozważono problem znalezienia konturu o stałej wytrzymałości wewnątrz lepkosprężystego prostokąta zgodnie z modelem Kelvina-Voigta. Zakłada się, że na boki prostokąta działają stałe normalne siły ściskające o danych wektorach głównych (lub znane są wartości stałych przemieszczeń normalnych), a wewnętrzna granica (żądany kontur o jednakowej wytrzymałości) jest wolna od sił zewnętrznych. Do badania omawianych w artykule problemów zginania płyt wykorzystano metody teorii odbić konforemnych, zagadnienia całki typu Cauchy’ego i wartości brzegowych funkcji analitycznych, które z kolei opierają się na zadaniu skonstruowania funkcji odwzorowującej konformalnie na podwójnie połączonym pierścieniu kołowym ograniczonym linią przerywaną. To ostatnie sprowadza się do problemu Riemanna-Hilberta dla pierścienia kołowego na podstawie rozwiązania, które możliwe jest jako przedstawienie wspomnianej funkcji w postaci wadliwej. Warto zauważyć, że rozpatrując mieszane problemy zginania blachy dla obszarów podwójnie połączonych ograniczonych linią przerywaną, można je rozłożyć na dwa niezależne problemy, z których każdy jest problemem Riemanna-Hilberta.
Słowa kluczowe:
model Kelvina-Voigta; wzory Kolosova-Mushelishvili; problemy Riemanna-Hilberta; równanie Volterra
Badania zbrojenia bazaltowo-kompozytowego produkcji gruzińskiej przygotowanego w standardowy sposób
Tamaz Khmelidze, Vladimer Kikadze, Marlena Rajczyk
Streszczenie:
Analizując rozwój współczesnego budownictwa, wyraźnie widać stały wzrost udziału konstrukcji nośnych i osłonowych wykonywanych w oparciu o materiały budowlane otrzymywane z wykorzystaniem nowej technologii. Kompozyty na bazie polimerów zajmują szczególne miejsce w tej gamie materiałów. Zastosowanie materiałów kompozytowych w budownictwie może rozwiązać ważne problemy, takie jak: zmniejszenie kosztów eksploatacji i masy budynków, poprawa właściwości technicznych konstrukcji - użyteczności, wytrzymałości, odkształceń, izolacyjności termicznej, właściwości eksploatacyjnych itp. Zaletą kompozytów jest: swoboda w konstruowaniu elementów i detali o określonych właściwościach, spełniających warunki i wymagania pracy. Różnorodność włókien i materiałów osnowy, a także optymalizacja schematów zbrojenia stosowanych przy tworzeniu struktur kompozytowych dają inżynierom pełną swobodę w zakresie odpowiedniego dostosowywania właściwości materiału kompozytowego kosztem zmiany proporcji składników i makrostruktury. Obecnie znane są setki tysięcy materiałów naturalnych (niekompozytowych) i sztucznych. Nie są one jednak w stanie sprostać rosnącym wymaganiom przemysłu i gospodarki.
Słowa kluczowe:
kompozyt; bazalt gruziński; armatura
Przegląd oceny ryzyka zawodowego w branży budowlanej
Robert Kruzel, Joanna Fik, Tomasz Dembiczak
Streszczenie:
Branża budowlana od lat charakteryzuje się wysoką liczbą wypadków przy pracy, często ze skutkiem ciężkim lub śmiertelnym, dlatego niezbędne jest poszukiwanie nowych rozwiązań oraz doskonalenie funkcjonujących w obszarze profilaktyki wypadków. Zagwarantowanie odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa w branży budowlanej determinowane jest przez właściwie ukierunkowane działania profilaktyki zagrożeń i ocenę ryzyka zawodowego na poszczególnych stanowiskach. Jak wskazują dane PIP, prawidłowe wykonanie oceny ryzyka zawodowego przez pracodawców niejednokrotnie jest dla nich problematyczne. Niniejsze opracowanie ma na celu przedstawienie metodyki postępowania przy ocenie ryzyka zawodowego na wybranych stanowiskach w branży budowlanej i podkreślenie roli bezpieczeństwa i higieny pracy w tym sektorze działalności.
Słowa kluczowe:
ocena ryzyka zawodowego; bezpieczeństwo i higiena pracy na budowie
Krzysztof Kuliński
Streszczenie:
Przedstawiono proces wyprowadzania równań ruchu i naturalnych warunków brzegowych smukłego układu mechanicznego na podstawie zasady Hamiltona. Aby zastosować zasadę Hamiltona, należy przede wszystkim zdefiniować odpowiednie zmienne ogólne opisujące ruch rozpatrywanego układu. W przypadku smukłych układów mechanicznych stosuje się zwykle tzw. współrzędne naturalne, które są dobrze dopasowane do geometrii układu i jego charakterystyk ruchu. Wykorzystując zasadę Hamiltona, konstruuje się odpowiedni funkcjonał ruchu, którym jest całka Lagrange’a smukłego układu po odpowiednich zmiennych ogólnych i czasie. Lagranżjan opisuje dobrze znaną różnicę między energią kinetyczną i potencjalną układu. W pracy przedstawiono proces krok po kroku wyprowadzania równania ruchu i uzupełniających naturalnych warunków brzegowych w odniesieniu do smukłego słupa o jednym końcu utwierdzonym, a drugim wolnym, który to poddany jest obciążeniu Eulera. Otrzymane równanie wraz ze zbiorem geometrycznych i naturalnych warunków brzegowych daje możliwość dokładnej analizy analitycznej lub numerycznej odpowiedzi dynamicznej i/lub statycznej układu. Pomimo tego, że omawiana metoda jest czasochłonna i wymaga zaawansowanych technik matematycznych, pozwala ona na uzyskanie dokładnych lub przybliżonych równań ruchu nawet dla złożonych problemów, co przy innych znanych metodach może być trudne lub wręcz niemożliwe do osiągnięcia.
Słowa kluczowe:
zasada Hamiltona; układy smukłe; wyprowadzanie równań ruchu; statyczna oraz dynamiczna odpowiedź konstrukcji; obciążenie Eulera
Pęknięcia termiczne szyb zespolonych o dużej powierzchni
Andrzej Kysiak
Streszczenie:
Na podstawie opracowanej ekspertyzy przyczyn pękania szyb zespolonych o dużej powierzchni przedstawiono wpływ malowania szkła, zacienienia okien i umieszczenia od strony wewnętrznej w bliskiej odległości niewentylowanych paneli izolacyjnych na powstanie termicznych naprężeń w szkle. Omówiono zasady wyznaczania ugieć i naprężeń w przeszkleniach o dużej powierzchni wywołanych obciążeniami środowiskowymi. Wykazano, że naklejanie na szybę folii lub nanoszenie powłok malarskich całkowicie lub częściowo przesłaniających okno może prowadzić do pęknięć termicznych szyb.
Słowa kluczowe:
szkło budowlane; szyba zespolona; pękanie szkła; pęknięcia termiczne
Zastosowanie technologii BIM w projektowaniu i budowie domów modułowych
Andrzej Kysiak
Streszczenie:
Przedstawiono nowy trend budownictwa zrównoważonego w zakresie wznoszenia małych, tanich i energooszczędnych domów modułowych. Omówiono zastosowanie technologii BIM w opracowywaniu modelu prefabrykowanej konstrukcji budynku modułowego wyposażonej w instalacje oraz niezbędne urządzenia gospodarstwa domowego. Wskazano na korzyści, jakie wynikają z zastosowania technologii BIM (Building Information Modeling) i VR (Virtual Reality) w procesie projektowania budynków modułowych.
Słowa kluczowe:
domy modułowe; mały dom; technologia BIM
Piotr Lacki, Anna Derlatka, Marcin Kwapisz, Aneta Idziak-Jabłońska
Streszczenie:
Przedstawiono zarówno wyniki badań, jak i obliczenia numeryczne wydruków 3D wykonanych z wykorzystaniem metody druku przyrostowego (FFF) wykonanych z filamentu PLA. Celem pracy było określenie własności mechanicznych. Zaobserwowano, że moduł Younga wydruków nie zależy od geometrii próbek ani od kierunku wydruków, natomiast wytrzymałość na rozciąganie i odkształcenia wydruków zależą od geometrii oraz od kierunku wydruków w stosunku do kierunku obciążania.
Słowa kluczowe:
druk 3D; FFF; statyczna próba rozciągania; MES
Analiza porównawcza płyt betonowych jednopolowych zbrojonych prętami FRP
Piotr Lacki, Judyta Niemiro-Maźniak, Anna Derlatka, Roman Gąćkowski
Streszczenie:
Pręty kompozytowe wzmacniane włóknami (FRP) stają się coraz częstszą alternatywą zbrojenia stalowego w konstrukcjach budowlanych. W pracy przedstawiono analizę porównawczą jednopolowych płyt betonowych zbrojonych prętami stalowymi oraz prętami FRP. Badane modele różniły się rodzajem materiału zbrojenia i średnicą prętów zbrojeniowych. Symulowano zachowanie płyt zbrojonych prętami stalowymi (SRB) i prętami kompozytowymi GFRP, CFRP, BFRP oraz AFRP. Analizę numeryczną przeprowadzono w programie ADINA System, opartym na metodzie elementów skończonych (MES). Uzyskane rozkłady przemieszczeń oraz rozwój zarysowań w badanych elementach pozwoliły na ocenę stanu granicznego użytkowalności płyt. Najmniejsze ugięcia zaobserwowano dla płyt zbrojonych prętami AFRP.
Słowa kluczowe:
MES; AFRP; BFRP; CFRP; GFRP
Analiza wzmocnienia śrubowego połączenia doczołowego poddanego rozciąganiu
Jacek Nawrot
Streszczenie:
Przeprowadzono analizę śrubowego sprężanego połączenia doczołowego poddanego rozciąganiu. Analizowano dwa warianty połączenia: przed wzmocnieniem oraz po wykonaniu wzmocnienia w postaci dodatkowych łączników oraz żeber poziomych między blachą doczołową a środnikiem kształtownika stalowego. Przeprowadzono obliczenia analityczne bazujące na mechanicznym modelu węzła (metoda składnikowa) oraz obliczenia numeryczne wykorzystujące MES, wykazując dużą korelację między otrzymanymi wynikami. Dla obu analizowanych wariantów połączenia (przed i po wzmocnieniu) przedstawiono rozkład naprężeń w strefie styku oraz reakcje w poszczególnych śrubach. Wykazano, że zastosowane rozwiązanie konstrukcyjne wzmocnienia istniejącego styku powoduje wzrost nośności połączenia o ok. 56%. Określono również wpływ żeberek usztywniających blachę czołową na rozkład sił wewnętrznych w śrubach. Wykazano, że zastosowanie żeberek prowadzi do zmniejszenia reakcji w śrubach, nie powoduje natomiast zmiany wartości maksymalnych naprężeń występujących w połączeniu.
Słowa kluczowe:
połączenia śrubowe; nośność węzłów; wzmacnianie konstrukcji stalowych
Wpływ uczenia maszynowego na branżę budowlaną
Judyta Niemiro-Maźniak
Streszczenie:
Rozwój technologii sztucznej inteligencji (AI) wywarł ogromny wpływ na postęp technologiczny w różnych gałęziach przemysłu. Złożona branża budowlana jest również bardzo istotnym obszarem zastosowania AI, która powoli, ale w sposób ciągły rozwija się. Jednym z głównych narzędzi sztucznej inteligencji odgrywający kluczową rolę w technologicznym rozwoju budownictwa jest uczenie maszynowe. Wykorzystanie uczenia maszynowego w branży budowlanej daje szereg możliwości, takich jak automatyczne wykrywanie obiektów, defektów czy anomalii, nadzór budowy, a także inteligentnego zabezpieczania konstrukcji. W pracy wyjaśniono zagadnienie uczenia maszynowego, w tym głębokiego uczenia się, oraz przedstawiono jego podział. Na podstawie przeglądu literatury wskazano przykłady zastosowania głębokiego uczenia się w branży budowlanej w aspekcie bezpieczeństwa na placu budowy oraz wykrywania defektów w obiektach budowlanych.
Słowa kluczowe:
sztuczna inteligencja; uczenie maszynowe; głębokie uczenie
Przemysław Palacz
Streszczenie:
Śrubowe połączenia doczołowe są najczęściej stosowane w konstrukcjach stalowych ramowych, ponieważ umożliwiają szybki i łatwy montaż na miejscu budowy. W stykach sprężonych połączeń doczołowych zazwyczaj występują momenty zginające, przez co łączniki śrubowe mogą być obciążone dodatkowymi siłami wynikającymi z sumowania się sił od obciążenia zewnętrznego z siłami wstępnego sprężenia śrub, co nawet może prowadzić do zerwania śrub. W sprężonych połączeniach doczołowych ważne jest dobranie odpowiedniego momentu dokręcenia śrub, tak aby siła wstępnego sprężenia śrub była wystarczająca do zapewnienia odpowiedniej sztywności połączenia, przy jednoczesnym zapewnieniu bezpiecznej eksploatacji. W artykule przedstawiono analizę wpływu siły wstępnego sprężenia śrub w połączeniu doczołowym na ugięcie stalowej belki dwuteowej oraz rozkład naprężeń. Przeprowadzono analizę numeryczną metodą elementów skończonych dla standardowego połączenia doczołowego z różnymi siłami wstępnego sprężenia śrub w zależności od wykorzystania granicy plastyczności śrub. Wyniki wykazały, że połączenie w zależności od wartości dobranej siły wstępnego sprężenia śrub nie zachowuje się liniowo, natomiast im większa siła, tym połączenie jest sztywniejsze.
Słowa kluczowe:
konstrukcja stalowa; połączenie doczołowe; połączenia skręcane; nośność połączeń; analiza MES
Analiza sposobów określenia odporności ogniowej konstrukcji budowlanych
Marlena Rajczyk
Strezszczenie:
Przedstawiono działania technologiczne wraz z opisem sposobu wykorzystania materiałów zwiększających odporność ogniową konstrukcji metalowych oraz konstrukcji drewnianych. Omówiono analityczne zależności wytrzymałości konstrukcji na działanie obciążeń wysokich temperatur powstałych w wyniku pożaru. Przedstawiono rekomendacje dla projektantów konstrukcji w celu zwiększenia odporności ogniowej, w tym analityczny sposób określenia odporności ogniowej dla konstrukcji drewnianych poprzez określenie utraty nośności.
Słowa kluczowe:
odporność ogniowa; konstrukcje metalowe; konstrukcje drewniane; sposób szacowania odporności ogniowej
Edukacja akademicka w zakresie współpracy nauki ze społeczeństwem
Malwina Tubielewicz-Michalczuk
Streszczenie:
Celem artykułu jest przedstawienie podejmowanych przez środowisko naukowe Wydziału Budownictwa Politechniki Częstochowskiej działań w postaci różnorodnych form edukacyjnych w zakresie projektowania architektonicznego, przestrzennego i zrównoważonego rozwoju, przyczyniających się do edukacji nie tylko studentów, ale i całego społeczeństwa. Artykuł zawiera omówienie zrealizowanych przez pracowników naukowych projektów o tematyce związanej z budownictwem, projektowaniem architektonicznym oraz kształtowaniem przestrzeni publicznych. Uczestnikami zajęć organizowanych w ramach projektów są dostosowani do różnych grup wiekowych uczniowie szkół, mieszkańcy Częstochowy i okolic. Wiek uczestników decyduje o doborze odpowiedniej tematyki i zastosowaniu kreatywnych metod dydaktycznych. Atrakcyjne formy przekazu mają na celu wypracowanie już od najmłodszych lat wśród całego społeczeństwa etosu doceniającego jakość architektury i przestrzeni publicznych, wartości środowiska kulturowego oraz rozumienia i podejmowania działań w zakresie projektowania architektoniczno-krajobrazowego.
Słowa kluczowe:
edukacja; budownictwo; architektura; przestrzeń publiczna
Copyright © Politechnika Częstochowska. Wszystkie prawa zastrzeżone.
Politechnika Częstochowska uczelnią dostępną.
W celu świadczenia usług na najwyższym poziomie stosujemy pliki cookies. Korzystanie z naszej witryny oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu. W każdym momencie można dokonać zmiany ustawień Państwa przeglądarki. Więcej o plikach cookies i o ochronie Twojej prywatności przeczytasz w Informacje o cookies.
