Построить будущее

№86 (6190) от 10 ноября 2023

В Рязани ведутся исследования и разработки для возведения зданий нового поколения

Весь мир стремится к строительству высотных знаний.Но технология их возведения настолько сложна, что требует особого подхода к инженерной базе для выполнения технических требований. Требуется проводить множество исследований, которые касаются возможностей строительных материалов, креплений, допусков, принципов расчета фундамента и многих других составляющих. Соответствующие исследования ведут преподаватели, кандидаты и доктора наук Рязанского Политеха.

Здесь проходят обучение магистранты, которые также претендуют на то, чтобы заниматься в будущем преимущественно созданием новых технологий. Тех технологий, которые могут в ближайшие годы очень серьезно изменить как методы строительства, так и себестоимость возведения квадратного метра жилья и других помещений. Важное значение имеет то, что научная работа ведется на базе различных рязанских (и не только) предприятий, а потому некоторые разработки почти сразу же обновляют производственные линии рязанских предприятий по изготовлению усовершенствованных материалов, деталей.
Профессор кафедры «Промышленное и гражданское строительство» Иван Кущев, доктор технических наук и автор более 100 рационализаторских предложений, патентов и авторских свидетельств показывает две небольшие пластинки из тонкого металла. У них необычным образом загнутый край. Стоит только приложить фигурные изгибы один к другому и слегка довернуть, и пластинки становятся единым целым. Это новая система самозатягивающихся стыков для металлической кровли. И если раньше между ними могла попасть вода, крыша протекала, даже будучи формально целой, то при новом решении такое просто исключено, а сам стык очень прочный и при соединении не требует никаких специальных инструментов и манипуляций, только пару движений кровельщика. А предложил это решение магистрант Сергей Ольхов.
– Мы сейчас подали заявку на патент по новому способу соединения элементов кровли. Он, как выяснилось, препятствует не только попаданию воды, но и избыточным потерям тепла. А еще такая кровля не продувает. – Еще одна наша магистрантка работает над новыми технологиями в области кровельных лагов. Речь идет о том, чтобы при реставрации старых зданий максимально сохранять конструкции, которым полтора-два века. За это время они ослабляются, но есть идея, как их снова усилить без замены. Решается задача за счет металлических «протезов» и вставок в несущие конструкции. Это и позволяет сохранить первозданный исторический облик. Вообще определяющим для нашей работы как со студентами, так и с магистрантами, в первую очередь, является наличие у них рационализаторских предложений. Это основа любой инженерно-проектной деятельности: желание сделать технологии в своей сфере доступнее, рациональнее, а может быть, создать что-то принципиально новое.
Еще одной серьезной темой, которая сейчас прорабатывается в исследовательских лабораториях Политеха, являются анкеры, а точнее, новый подход к конструированию дюбелей. И это напрямую связано со строительством. Там, как правило, применяется каркасно-монолитный способ. Дом начинается с заливки основы здания, которое похоже на железобетонную решетку. А вот стены будущих помещений нужно выкладывать отдельно, и делается это из самых легких строительных материалов, которые только существуют на рынке. Высокий дом просто не может весить слишком много, иначе не выдержит фундамент. После того, как дом построен, возникает вопрос – как закрепить утепление на фасаде. Чем легче материал, тем хуже он держит обычные дюбели. А ведь крепеж должен выдерживать серьезные весовые и ветровые нагрузки. Сейчас в Рязани ведутся исследования, в финале которых появится разработка составного дюбеля нового поколения. Он, возможно, станет основой подобного рода крепежа не только в стране, но и во всем мире. По крайней мере, аналогов этой технологии сейчас нет. В лаборатории хранятся десятки небольших пеносиликатных кубиков с отверстиями, в которых вмонтирован экспериментальный крепеж. При помощи сложного оборудования измеряется, насколько он влияет на хрупкий строительный материал, каковы особенности, связанные с упругостью конструкции, возможным растрескиванием и другими обстоятельствами.
А еще ученые Политеха изучают особенности колебания высотных зданий при сильном ветре, размещают там лазерное оборудование. Оно фиксирует отклонение здания под давлением ветра всего на сотые доли градуса, но и этого достаточно для того, чтобы провести исчерпывающие вычисления, обеспечивающие безопасность таких оригинальных конструкций. Тема сопротивления ветровой нагрузке сейчас очень актуальна при возведении не только домов, но и вышек.
В отличие от зданий, их можно сделать ажурными, продуваемыми, и тем самым обезопасить от раскачивания и падения. До сих пор актуальной остается конструкция, предложенная еще академиком Шуховым. Новое переосмысление его принципов возведения металлических башен, но уже с использованием новых, возможно, композитных материалов, сейчас отрабатывают магистранты рязанского вуза. Создаются соответствующие модели, напоминающие знаменитую историческую московскую Башню на Шаболовке. А еще такие башни легкие и их сегменты можно простыми способами поднимать на большую высоту.
Исследования попадают в статьи для технических журналов перечня ВАКовских изданий. Этот список формирует высшая аттестационная комиссия России. Журналы рецензируемые, и появление там статьи за авторством даже молодого разработчика, талантливого студента, резко повышает шансы на серьезную научную карьеру в будущем, а заодно делает и разработчика особо ценным кадром на рынке труда. В прошлом году по результатам проектной деятельности студентов и аспирантов Политеха подготовлено более сорока научных статей. Эти работы учащихся, которые касаются не только инженерных приемов строительства, но и архитектурных стандартов ближайшего будущего, создают образ Рязани как одного из самых продвинутых в этом отношении городов страны.

Михаил Скрипников
Фото Михаила Скрипникова