• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
6 июля
ПНИПУ
399

В Пермском Политехе нашли способ предотвратить «преждевременное старение» железобетонных зданий

4.6

Многие железобетонные сооружения постоянно находятся под воздействием сейсмических, ветровых и транспортных нагрузок, что может приводить к преждевременному и стремительному разрушению зданий. Спрогнозировать поведение бетона под действием повторяющихся нагрузок сложно, так как это требует длительных и трудоемких экспериментов. Ученые Пермского Политеха предложили использовать структурно-имитационное моделирование, чтобы определить текущий ресурс железобетонных конструкций. Это позволит повысить их долговечность без дополнительных затрат.

В Пермском Политехе нашли способ предотвратить «преждевременное старение» железобетонных зданий / ©Getty images

Разработка выполнена в рамках Программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». Результаты работы опубликованы в научно-техническом журнале по строительству и архитектуре «Вестник МГСУ» и IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.

«Бетон — это один из важнейших конструкционных материалов в современном строительстве. Но его прочность может изменяться при накоплении повреждений в процессе эксплуатации. Кроме того, долговечность зданий зависит от механических свойств цементного камня, прочности заполнителей и видов добавок.

Неоднородные поля продольных деформаций, полученные на виртуальном экстензометре в программе Vic 3D / ©Пресс-служба ПНИПУ

Методики, которые сейчас используют в соответствии с действующими строительными нормами, не позволяют отслеживать процесс накопления повреждений и контролировать текущий ресурс конструкций», — поясняет один из разработчиков, старший преподаватель кафедры строительных конструкций и вычислительной механики Пермского Политеха Юрий Курбатов.

Образец после испытаний, который иллюстрирует характер разрушения / ©Пресс-служба ПНИПУ

Деформация и разрушение бетона под действием «усталости» от повторяющихся нагрузок пока недостаточно изучены. Чтобы спрогнозировать процессы, происходящие в бетонных конструкциях, ученые предложили использовать структурно-имитационное моделирование. С его помощью можно создать методику, которая позволит учитывать влияние свойств различных компонентов бетона на его долговечность. Исследователи разработали математические модели, которые демонстрируют разрушение бетона под действием повторяющихся нагрузок. Методика позволит определить механизмы накопления повреждений в конструкции.

Статические испытания образца из цементного камня на универсальной электромеханической системе Instron 5989 / ©Пресс-служба ПНИПУ

«Нам удалось определить модуль упругости и предел прочности цементного камня при изгибе и сжатии с учетом неравномерного накопления повреждений. Для этого мы провели серию экспериментов с помощью испытательной машины и гидравлического пресса. При этом наша команда руководствовалась рекомендациями современных стандартов в области строительства», — рассказывает разработчик.

Циклические испытания образца из цементного камня / ©Пресс-служба ПНИПУ

Испытания образцов исследователи провели на универсальной электромеханической системе, используя аппаратуру цифрового анализа полей деформаций и регистрации сигналов акустической эмиссии. Для этого они применили уникальные научные установки Центра экспериментальной механики Пермского Политеха «Комплекс испытательного и диагностического оборудования для изучения свойств конструкционных и функциональных материалов при сложном термомеханическом нагружении». Разработка позволит заранее прогнозировать долговечность бетона, что позволит избежать преждевременного разрушения железобетонных зданий и сооружений, считают ученые.

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
11 часов назад
Василий Парфенов

В конце июля многие СМИ опубликовали новости с заголовками вида «Земля стала вращаться быстрее — и ученые не знают почему». К концу первой недели августа тема добралась и до русскоязычного сегмента Сети. На поверку этот инфоповод пусть и без негативных последствий, но демонстрирует основные пороки современной (не только научно-популярной) журналистики. Рассказываем, как в действительности изменяется скорость вращения нашей планеты, насколько хорошо известны причины таких осцилляций, а также почему ученые никогда ничего не знают наверняка (и это нормально).

10 августа
Мария Азарова

Команда австралийских исследователей нашла доказательство того, как формировались и развивались зарождающиеся континенты нашей планеты.

Вчера, 12:04
ПНИПУ

Первое назначение роботов было связано с повышением эффективности производственных систем — как инструмента сборки автомобилей и других комплексных агрегатов на заводах и фабриках. Сейчас же робототехнические комплексы стали активно использоваться во всех сферах человеческой деятельности, они перестали быть жестко привязанными к месту их установки. Но для возможности автономного функционирования роботам необходимы технические средства, алгоритмы и методы для распознавания окружающей среды и ориентации на местности, для установления соответствия между роботом и точкой в пространстве. Ученые Пермского Политеха нашли способ ранжирования программно-аппаратных сочетаний на основе методологии многокритериального оценивания.

10 августа
Мария Азарова

Команда австралийских исследователей нашла доказательство того, как формировались и развивались зарождающиеся континенты нашей планеты.

10 августа
Анна Новиковская

Быть «кошатником» — вовсе не грех, но, согласно данным нового исследования, такие люди не всегда знают, что лучше для самих кошек. Напротив, хозяева, которые имеют небольшой опыт общения с домашними животными, могут оказаться внимательнее к потребностям питомца и максимизировать его удовольствие от общения с человеком.

10 августа
Василий Парфенов

Изначально выглядевшая многообещающе ракета-носитель Antares в последние годы стала довольно проблемной. Для ее создания требовалась кооперация США, Украины и России, которая в свете сложившейся геополитической обстановки практически невозможна. Решением проблемы станет переход с российских двигателей на созданные в Америке. И ключевую роль в нем сыграет частично украинская компания Firefly Aerospace.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

27 июля
Алиса Гаджиева

Новое исследование показало, что появившаяся у человека способность переваривать молочный сахар никак не сказалась на распространенности потребления продуктов молочного животноводства.

[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: