• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
04.04.2022
ПНИПУ
1 145

Разработка Пермского Политеха предотвратит разрушение зданий от мороза

4.6

При низких температурах влажный грунт под зданиями промерзает и увеличивается в объеме. Это приводит к неравномерному подъему фундаментов и разрушению конструкций зданий. Чаще всего такие проблемы решают с помощью увеличения длины свай или других мероприятий, что предполагает дополнительные затраты. Ученые Пермского Политеха разработали математические модели, которые позволили рассчитать оптимальную форму свай. Она позволяет снизить влияние промерзающего грунта на здания без увеличения длины сваи.

Разработка Пермского Политеха предотвратит разрушение зданий от мороза / ©Getty images

Результаты исследования ученые опубликовали в журнале Journal of Physics: Conference Series. Они уже запатентовали разработку и получили свидетельство о государственной регистрации программы для автоматизированного расчета сваи.

«Увеличение объема влажного грунта при промерзании называют морозным пучением. Сейчас борьба с этим явлением приводит к увеличению затрат на проектирование, строительство и эксплуатацию зданий. Мы предложили снизить его негативное влияние с помощью изменения конфигурации сваи без увеличения ее длины.

Новая форма позволила изменить направление сил морозного пучения таким образом, что они оказывают позитивный эффект, противодействуя подъему свай», – рассказывает одна из разработчиков, доцент кафедры строительного инжиниринга и материаловедения Пермского Политеха, кандидат технических наук Ольга Третьякова.

Окно ввода данных автоматизированного расчетного модуля / ©Пресс-служба Пермского Политеха

Ученые использовали конфигурацию сваи с верхним обратным конусом и разработали математическую модель ее взаимодействия с промерзающим грунтом. Матмодель позволит не только прогнозировать поведение сваи, но и управлять им. Разработка поможет рассчитать оптимальные параметры сваи и угол наклона ее поверхности. Это необходимо для обеспечения равновесия сваи в грунте и целостности конструкций зданий.

Пример визуализации модели сваи / ©Пресс-служба Пермского Политеха

Повышенная несущая способность сваи новой формы ранее уже была подтверждена, но разработчики из Пермского Политеха впервые представили метод расчета ее оптимальной формы. Для этого они разработали аналитическую модель. На ее основе разработчики создали автоматизированный модуль, который позволяет получать 3D-модели и плоские изображения для рабочих чертежей. Сейчас исследователи изучают другие формы свай и разрабатывают усовершенствованный программный комплекс.

«Результаты нашего исследования позволят снизить стоимость сооружений. Их можно использовать при проектировании зданий в северных регионах России или в других странах, где актуальны явления сезонного промерзания и морозного пучения грунта. Разработка будет перспективна для применения в строительстве гражданских и промышленных зданий, транспортных тоннелей и опор мостов», – поясняет ученый.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
2 февраля
Сергей Васильев

Считается, что неандертальцы жили в коллективах максимум в пару десятков особей. Однако на их стоянках обнаруживают останки исключительно крупных животных, добыть и съесть которых можно только командой, насчитывающей сотни человек.

Вчера, 13:41
Анна Новиковская

В черных дырах заключено множество тайн, и теперь астрономам удалось раскрыть одну из них: почему раскаленные диски вокруг них иногда мерцают.

Позавчера, 19:19
Василий Парфенов

«Недостаточно комковатая» — так описал обнаруженную аномалию один из авторов нового исследования. В нем на основе наблюдений сразу двух обсерваторий, работающих с разными диапазонами излучений, удалось создать карту распределения материи во Вселенной с беспрецедентной точностью. Благодаря этому выяснилось, что стандартная модель — главная современная теория мироустройства, описывающая все частицы, поля и взаимодействия, кроме гравитации — имеет все шансы быть неполной.

1 февраля
Анна Новиковская

Крупные хищники, вынужденные делить среду обитания с людьми, все чаще рассматривают двуногих соседей в качестве добычи. Теперь ученые назвали семейство млекопитающих, от клыков и когтей которых люди погибают чаще всего.

29 января
Анна Новиковская

Почти все исследования физической работоспособности проводились исключительно на мужчинах, поскольку ученые полагали, что женский менструальный цикл влияет на их способность к физической нагрузке. И только теперь они выяснили, что это не так.

2 февраля
Ольга Иванова

На примере людей, придерживающихся разных политических взглядов, американские исследователи выяснили, какие биологические механизмы стоят за феноменом разного отношения к одной и той же информации.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: