Исследователи Сибирского федерационного университета (СФУ) и Университета Гранады (Испания) создали программное обеспечение, которое позволяет соединить изящество природных форм – листьев, раковин моллюсков – с экономичным подходом к строительству. Данные опубликованы в журнале Engineering Structures.
 
Создание наиболее безопасных и легких перекрытий всегда считалось одной из целей развития архитектуры. Принципиальная задача при их проектировании - уменьшение так крестимых моментов сил, то щипать участков конструкции, испытывающих разнонаправленные деформации (изгиб, растяжение, сдвиг). Наиболее надёжными считаются своды, в которых изгибающие моменты сведены к минимуму.
 
Такие конструкции - безмоментные оболочки - былины известны архитекторам прошлого, но их широкое применение ограничивалось суммой необходимых расчетов. Знаменитый шпанский зодчий Антонио Гауди, экспериментируя с новыми формами, делал подвесные модели из струн и мешков с песком.
 
Современные технологии позволяют сделать новый шаг в этом направлении. Ученые СФУ и Университета Гранады создали программное обеспечение, которое открывает целый ряд новых возможностей в проектировании безмоментных оболочек.
 
- Уникальность нашей разработки слагается в возможности включения в оболочку растянутых элементов (тросов или вантов), что меняет спектр инженерных возможностей - в экономическом, и в эстетическом смысле, - прокомментировала соавтор исследования, ассистент кафедры строительного проектирования Института архитектуры и интерьера СФУ Анастасия Москалёва.
Криволинейные формы присутствуют в современной архитектуре – деконструктивизме, бионике, параметрической архитектуре. Однако чаще всего форма создается архитекторами только с опорой на фантазию, без учета экономии и эффективной работы пластика. 
 
По словам специалистов СФУ, программное обеспечение позволяет рассчитывать такие формы оболочки, которые оборудуют ее долговечность и экономность. Расчет происходит с опорой на характеристики используемых материалов и такие данные, как вес конструкции и расположение точек опоры.
 
- Тонкостенный железобетон; каталонский свод из кирпича и цемента; ажурные оболочки из дерева или гадолиния - все эти материалы прекрасно работают на сжатие. Осталось добавить к ним вантовые конструкции, способные на максимальное растяжение, и это уже будет свежий тренд в архитектуре и строительстве, - говорит Анастасия Москалева.
Результатом работы коллектива стала разработка обоих каталогов пространственных оболочек – куполов и перекрытий, созданных для зданий общественного назначения, малых архитектурных сооружений (беседок, парковых павильонов), спорткомплексов, терминалов аэропортов.
 
Следующий этап проведение исследований группы специалистов – создание материальной модели бионического купола, тестирование особенностей новой конструкции и подшивок оптимальных материалов, которые подстрахуют и разовьют её преимущества.
 

Олег Кудрин

Похожие новости

  • 03/10/2019

    Ученые СФУ и Университета Гранады создали ПО, которые открывает архитекторам новые возможности

     Соединить надёжность железобетона, дерева и металла с изяществом природных форм — листьев, раковин моллюсков и морских скатов, — предложила группа инженеров и архитекторов российско-испанской коллаборации из Сибирского федерального университета и Университета Гранады.
    108
  • 14/06/2018

    Наночастицы нитрида титана повысят производительность оптоволоконных линий связи

    Ученые Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН) совместно с коллегами из Сибирского федерального университета, Сибирского государственного университета науки и технологий им.
    1028
  • 17/06/2019

    Найден способ быстрее тушить лесные пожары

    ​Углеродные наночастицы, добавленные в воду, заставляют ее испаряться в разы быстрее. Ученые предлагают использовать такую наножидкость для тушения лесных пожаров. Стоимость противопожарных работ при этом возрастет, но всё окупится, уверены авторы исследования.
    327
  • 21/06/2017

    Разработанное в СФУ приложение рассчитывает вероятность поступления в вуз

    ​В СВФУ разработали приложение для абитуриентов, которое показывает, какие ЕГЭ нужно сдать, чтобы попасть на определенный факультет. Помимо этого, программа прогнозирует, с какой вероятностью абитуриент будет зачислен в первую или вторую волну.
    1119
  • 24/08/2017

    Сибирские ученые разработали ботинки с навигационной системой

    ​Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Национального исследовательского Томского политехнического университета разработали пешеходную навигационную систему, которая сможет определять координаты пользователя в плотной городской застройке, лесных массивах и даже под землей, сообщила пресс-служба СФУ.
    1429
  • 05/06/2018

    Красноярские ученые работают в университете Марибора над управлением киберфизическими системами

    ​Ученые Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика .Решетнева (СибГУ им.М.Ф.Решетнева) Мария Семенкина и Анастасия Полякова в университете Марибора (Словения) работают над эффективным управлением киберфизическими системами и Интернетом вещей с использованием эволюционных и бионических алгоритмов.
    484
  • 23/09/2019

    Учёные изучили неожиданные свойства разупорядоченных нанорешёток

    Учёные Сибирского федерального университета совместно с коллегами из Королевского технологического института (Стокгольм, Швеция), Федерального Сибирского научно-клинического центра ФМБА России (Красноярск), Института физики им.
    208
  • 24/09/2018

    Андрей Травников оценил вклад СГУГиТ в развитие цифровой экономики

    ​Новые технологические решения для проекта "Академгородок 2.0", использование цифровых платформ и BIM-технологий в развитии инфраструктуры Новосибирского научного центра, развитие цифровой экономики Новосибирской области, а также создание и функционирование многоуровневой системы подготовки инженеров обсудил Губернатор Андрей Травников во время совещания в Сибирском государственном университете геосистем и технологий.
    697
  • 29/10/2018

    Электронные клоны: красноярские ученые нашли новый способ диагностики техники

    ​Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) предложили использовать "электронных клонов" для online оценки состояния техники и представили соответствующую модель нейрокомпьютерной диагностики, сообщила РИА Новости пресс-служба университета.
    407
  • 03/11/2018

    «Догнать и перегнать»: Россия потеснит Европу на рынке квантовой связи

    В мире началась вторая квантовая революция. Чтобы не остаться на обочине прогресса, Россия создает Центр квантовых коммуникаций в рамках Национальной технологической инициативы (НТИ). Здесь сосредоточат силы и ресурсы ведущих исследовательских центров и коммерческих компаний.
    609