Разработка может быть использована для реконструкции существующих промышленных и общественных объектов
Если при обрушении части здания начинается цепная реакция, приводя к обрушению других конструкций, это называется прогрессирующим обрушением. Это похоже на домино: если упадет одна фишка, она может сбить следующую. Прогрессирующее обрушение опасно тем, что рухнуть может всё здание. Проблема особенно актуальна для защиты от терактов, столкновения спецтранспорта с несущими конструкциями и при локальных просадках грунта.
Для минимизации затрат на защиту от этого процесса аспирант факультета строительства и архитектуры ВятГУ Андрей Черепанов под руководством заведующего кафедрой строительного производства Алексея Чаганова предложили систему модернизации балочных перекрытий. Для обоснования предложения был проведен численных эксперимент по сравнению обычных и модернизированных балочных систем по их устойчивости к обрушению.
Идея возникла во время написания диссертации. Существующие нормы допускают использование «вантовой» схемы при прогрессирующем обрушении, но на практике это практически никогда не используется, хотя и является очень экономичным вариантом защиты. Это связано со сложностями проектирования с учетом перехода конструкции в другую схему работы. Поэтому появилась идея разработать и запатентовать конструкции, где переход между схемами работы будет прогнозируемым, - рассказывает автор проекта Андрей Черепанов.
В своей работе учёные обосновали использование альтернативного метода повышения устойчивости к обрушениям, который основан на предполагаемой трансформации балочной системы в висячую.
Результаты расчетов показывают, что добавление новых элементов в конструкции не оказывают значительного влияния на их работу в режиме нормальной эксплуатации.
Согласно численным измерениям, добавление элементов в конструкцию позволяет предотвратить полное разрушение балки.
Проведенная работа обосновывает возможность защиты зданий от прогрессирующего обрушения таким способом. Для практического применения необходимо дополнительно исследовать факторы, влияющие на работу конструкций. Исследовательская работа будет продолжена и должна завершиться серией натурных экспериментов, - отметил Андрей Черепанов.
На практике разработка может быть использована для реконструкции существующих промышленных и общественных объектов, чтобы привести их к действующим нормативным требованиям.