Метод позволяет проектировать большое количество повреждённых элементов быстро и эффективно
Учёные Пермского Политеха разработали уникальный инструмент, который помогает в реконструкции деревянных зданий современными композитными материалами. Повреждённые исторические элементы полностью заменяют в крайних случаях, для более бережной реставрации используют композитные материалы на основе углеволокна. Однако для этого не хватало точных инструментов проектирования.
Разработанный учёными метод позволяет определить, сколько именно слоёв и какого типа углеволокна необходимо для каждой конкретной конструкции. Инструмент выдаёт точные рекомендации с учётом отечественных нормативов.
Испытали на практике
Работоспособность метода проверили на памятнике с повреждённой балкой на крыше. Сначала учёные проанализировали аварийную конструкцию, потом провели моделирование с помощью нового метода. Всю систему усиления заменили одним эквивалентным виртуальным стержнем, который воспроизводил геометрию зоны дефекта.
Затем специалисты сделали сравнительный анализ разных вариантов усиления конкретной повреждённой балки, чтобы определить, сколько именно слоёв композитного материала необходимо для восстановления её прочности. Методика помогла точно рассчитать необходимое усиление для многих вариантов повреждений.
Как отметила кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение» ПНИПУ Ольга Третьякова, полученные результаты соответствуют российским строительным нормативам и основаны на классическом методе конечных элементов, который считается общепризнанным в мировой практике инженерных расчётов.
Новый подход открывает возможность создания цифровых двойников исторических конструкций для безопасного тестирования различных сценариев усиления.