#железобетон

На территории нашей страны находится около четверти лесов мира. Большие запасы древесины использовались и будут широко использоваться для всех видов строительства, в том числе для постройки мостов на лесовозных дорогах Европейского Севера, Урала, Сибири и Дальнего Востока. Одним из основных требований к таким постройкам, особенно временным, является снижение стоимости. Этого можно достигнуть внедрением новых конструкций и материалов. Ученые Пермского Политеха предложили при строительстве лесовозных мостов использовать армированный грунт, который способен воспринимать как горизонтальные, так и вертикальные нагрузки и имеет отличный дренаж, за счет чего влага не скапливается внутри конструкции устоя, что значительно увеличивает общий срок службы дороги.

На территориях с большими перепадами высот, например, в горах или возле рек строительство сопряжено с дополнительными мероприятиями по инженерной защите, такими как укрепление склонов, либо устройство подпорных удерживающих сооружений. Для обустройства таких мест необходимо учитывать ограниченность пространства и выделение больших территорий под застройку. Сейчас в таких случаях чаще всего используют конструкции из железобетона, но их строительство очень дорогой и трудоемкий процесс, поэтому поиск других более выгодных вариантов является актуальной задачей. Студентка Пермского Политеха совместно с научным руководителем предложили наиболее эффективный и экономичный способ строительства инженерных защит на склонах.

Архитектура свободной формы — новаторское направление, представители которого создают уникальные конструкции с нетривиальной геометрией. Зачастую это здания музеев и отелей, стадионы, выставочные павильоны или университеты, например, Сколтех. На сегодняшний день основной материал для возведения всех этих впечатляющих конструкций с куполами, сводами, арками и причудливыми фасадами — железобетон. Но есть и многообещающая альтернатива — армированные угле- или стекловолокном полимеры. Хотя их производство стоит дороже, они дешевле в обслуживании, поскольку не ржавеют и не нуждаются в покраске. А их легкость и прочность открывают возможности для реализации смелых архитектурных замыслов. Например, можно будет перекрывать большие пролеты без промежуточных опор. Чтобы раскрыть потенциал этих инновационных материалов, необходимо обновить инструментарий для проектирования и моделирования конструкций, так как существующие решения приспособлены к традиционным материалам, в частности к железобетону и стали. Один из аспектов этой задачи решает научный коллектив Лаборатории композитных материалов и структур Центра технологий материалов Сколтеха под руководством доцента Александра Сафонова.

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.