Учёные из ВятГУ разработали новый подход к защите сооружений от прогрессирующего обрушения, который основывается на математической модели. Авторы изобретения утверждают, что их метод отличается высокой экономичностью и может быть применён при реконструкции как промышленных, так и общественных зданий.

В последние десятилетия мир столкнулся с увеличением числа терактов, промышленных взрывов, аварий на транспорте и локальных просадок грунта. Все эти происшествия оказывают влияние на архитектуру зданий, что не предусмотрено обычными условиями их эксплуатации. Часто они приводят к прогрессирующему или лавинообразному обрушению, когда повреждение одного из опорных элементов вызывает обрушение большей части или всего строения.

Для обеспечения защиты существующих промышленных объектов от вероятного прогрессирующего обрушения действующие рекомендации предполагают усиление связности и статической определимости конструкций. Это значит, что требуется преобразование свободно опертых балок в жестко заделанные, с увеличением их сечений, а также добавление дополнительных балок, подстропильных ферм и связей.

Ученые ВятГУ разработали математическую модель нового, более простого и экономичного способа повышения прочности зданий с со стальным несущим каркасом с шарнирным сопряжением балок через усовершенствование их узлов.

«Наш метод основан на прогнозируемой трансформации балочной системы в висячую. Речь идет о ситуации, при которой изначально балочная конструкция (балки работают на изгиб) за счет разрушения части центрального сечения приобретают значительный прогиб и начинают работать на растяжение. Мы придумали, как заложить возможность трансформации в конструкцию и прогнозировать ее», — рассказал аспирант факультета строительства и архитектуры ВятГУ Андрей Черепанов.

Он подчеркнул, что при работе элемента на изгиб напряжения в нем распределяются неравномерно: одна часть сечения испытывает сжатие, в то время как другая — растяжение. Вследствие этого, когда нагрузка превышает проектные значения, растянутая зона, по сути, "рвется", а сжатая "сминается". При переходе в режим висячей системы все сечение оказывается под растяжением и равномерно участвует в работе, что ведет к повышению несущей способности элемента.

Авторы считают, что предложенные ими решения более экономически выгодны по сравнению с традиционными, благодаря их низкой металлоемкости и технологической простоте. Перед тем как перейти к внедрению, планируется провести дополнительные исследования для подготовки разработки.

#СтроительнаяТехнология #СтроительныеИнновации #ЗащитаЗданий #Стройсеть