В СПбГАСУ придумали новый метод для расчета трубобетонных конструкций
Специалисты СПбГАСУ разработали программу для расчета трубобетонных конструкций «обратным» методом. Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022663635.
Трубобетонные конструкции применяются там, где есть высокие нагрузки, – при строительстве мостов и большепролётных зданий, в высотном строительстве. Благодаря своей внешней стальной оболочке трубобетонные конструкции позволяют ускорить строительство, поскольку на этапе возведения здания часть нагрузки, возникающей при монтаже, берёт на себя стальная труба. Другим важным преимуществом трубобетонных конструкций является повышенная несущая способность.
В современных нормативных документах трубобетонную конструкцию при внецентренном сжатии рассматривают как железобетонную. Григорий Белый, профессор-консультант кафедры железобетонных и каменных конструкций СПбГАСУ, и Алёна Ведерникова, старший преподаватель кафедры архитектурно-строительных конструкций СПбГАСУ, разработали более точный метод для ее расчета. Кроме того, этот метод ускоряет расчеты в несколько раз.
«Новый метод точнее, поскольку при каждом расчете учитывает фактическую жесткость. Он приближен к методам нелинейного расчета, как, например, в программе ANSYS. Вторая его особенность в том, что он обратный. В прямых методах неизвестна нагрузка и то, как поведет себя конструкция. В обратном методе меньше неизвестных. Мы задаем предельную деформацию, считая стержень абсолютно упругим, а потом выделяем фактическую и фиктивную нагрузку в общем упругом загружении. У нас простая форма расчета – маленькая таблица в Exсel и лаконичный программный код. Такая форма удобна, наглядна и еще не применялась для решения подобных задач», – прокомментировала Алёна Ведерникова.
В настоящий момент пройден этап регистрации второй версии программы.
Преимущества и недостатки стеклофибробетона
Стеклофибробетон (СФБ) – экологически чистый, не горючий, антивандальный материал, легкий, но прочный и не требующий ухода, с эксплуатацией не менее 50 лет.
Преимущества
СФБ состоит на 99% из природных компонентов: цемента, кварцевого песка, щелочестойкого стекловолокна и пластификаторов. Путем добавления в состав пигментов и фракций натурального камня, слюд, зеркальной и стеклянной крошки получаются различные фактуры: имитация натурального камня (мрамор, травертин, известняк и др), имитация дерева, гладкий, рельефный, объемный, перфорированный рисунок по чертежам заказчика, фактура с кавернами, "короед", интеграция СФБ с клинкером.
Имитация натурального камня на фасаде пользуется наибольшей популярностью так как позволяет уменьшить смету и время производства минимум в 5 раз, а также снизить риск брака при изготовлении сложных по форме фасадных изделий и их перевозке.
Благодаря армирующему щелочестойкому стекловолокну в составе, изделия имеют более высокую прочность и антивандальность например в сравнении с клинкером. При этом фибра не добавляет избыточного веса, что снижает нагрузку на подсистему и как следствие на фасад здания.
Похожие характеристики у фиброцементных плит, но в отличие от них СФБ не ограничен плоской геометрией, т.е лепнина, радиусные карнизы из фиброцемента не получатся. Также, срок эксплуатации у СФБ не 20, а минимум 50 лет. Объясняется это технологией изготовления фасадного декора. Методом пневмонабрызга позволяет равномерно распределять фибру по всей форме. В результате поверхность не царапается, не скалывается и не хрупкая при перевозке.
Стеклофибробетон не горюч и устойчив к резким перепадам температур, что очень актуально в нашей стране, особенно в районах севера и в Сибири. Даже если пожар все-таки случился СФБ не выделяет токсичных и ядовитых веществ как пенополистерол, полиуретан или полимербетон. Это подтверждено сертификатами и лабораторными испытаниями.
Своей антивандальностью и долговечностью СФБ востребован при строительстве гос объектов. Особенно привлекательно для заказчика что за ним не надо так тщательно ухаживать как за камнем, например.
Недостатки
Стеклофибробетон не самый легкий материал, что влияет на цену при монтаже и перевозке. Тут преимущество на стороне стеклопластика, или как его еще называют стеклокомпозит. Изделия из него тоньше и легче примерно в 3-5 раз. Но сам материал дороже и ограничен по фактурам в отличие от стеклофибробетона.
Старые кровли в деле: завод ТЕХНОНИКОЛЬ в Ульяновской области начал применять переработанную кровлю
В рамках развития экологических инициатив в июле 2022 года завод ТЕХНОНИКОЛЬ в Ульяновской области запустил пилотный проект по использованию битумного порошка, полученного в результате переработки старых кровель. После завершения пробного периода программа признана успешной и заработала на постоянной основе. Предполагается, что к концу 2022 года завод использует около 15 тонн порошка, а в следующем году его объем достигнет 100 тонн.
«У нашего предприятия большой опыт применения вторичных ресурсов. Гранулы, полученные после дробления шин, активно используются в составе битумно-полимерных смесей, — рассказывает Дмитрий Миронов, исполнительный директор «Завода ТЕХНОНИКОЛЬ-Ульяновск». — Крошку, полученную от старых кровель, мы испытали только этим летом, но результаты оказались позитивными, поэтому инициатива получила продолжение».
Технологи научного центра направления «Битумные материалы и гранулы» ТЕХНОНИКОЛЬ разработали рецептуру, а после внимательно изучили свойства материалов, произведенных с применением битумного порошка. Исследования показали, что вторичное сырье позволяет сэкономить природные ресурсы, сохранив при этом эксплуатационные характеристики готовой продукции на первоначально высоком уровне.
Весь процесс сбора отслуживших битумных кровель, включая картонно-рубероидные, их переработку в порошок берут на себя компании-переработчики. На завод ТЕХНОНИКОЛЬ сырье поступает в виде порошка и проходит строгий входной контроль качества на предмет наличия включений посторонних предметов, а уже после поступает на линию.
«Использование битумного порошка — это исключительно экологический проект. Отходы сноса не должны наполнять свалки. Если они могут вместо вреда приносить пользу, нужно дать им этот шанс. Несмотря на то что использование порошка несет для нас определенные риски (малейшие примеси в порошке, посторонние элементы способны полностью вывести из строя дорогое оборудование по производству битумных материалов), мы идем на них с одной лишь целью: защитить наши города от строительных свалок», — комментирует Дмитрий Миронов.
В настоящее время в России производством битумного порошка из старых кровель занимаются только три предприятия.
«Федеральный проект «Экономика замкнутого цикла» предполагает, что к 2030 году вторичное использование стройматериалов достигнет 40 % от объема таких отходов. Мы рассчитываем, что в рамках реализации экологической программы практика вторичного использования отслужившей битумной гидроизоляции будет расти, а значит, увеличится количество переработчиков и предприятий, готовых использовать вторсырье», — резюмирует Дмитрий Миронов.