СТРОИТЕЛЬСТВО

Применение сверхупругой конструкции по патенту РФ № 2200807 «Гофрированная оболочка» возможно  в следующих областях строительства:

  •  гофролист Увакина (общестроительная конструкция обладающая повышенными прочностными характеристиками и более легким весом по сравнению с аналогами)
  • плыты перекрытия, стеновые панели, сталежелезобетонные панели
  • Сейсмостойкие здания и сейсмостойкая опора здания
  • Мостостроение
  • Судостроение
  • Быстровозводимые здания, ангары, укрытия и пр.

Предлагаем детально ознакомится с подразделами «СТРОИТЕЛЬСТВО» на данном сайте: см. карту сайта

Авторство Увакина В.Ф. по созданию сверхупругих конструкций подтверждено следующими патентами:

Патенты и изобретения природы

«Изобретая» живое вещество, природа создала необходимую оболочку для него. В процессе эволюции материалы живого приспосабливались к изменениям окружающей среды и приобретали все более прочные формы, способные к большим обратимым перемещениям и деформациям. Этого требовал характер роста и воспроизведения организмов. Это свойство широко используется в живой природе, а среди творений рук человека его можно встретить разве что в одежде.

Природа очень неохотно использует жесткие материалы, неспособные к деформации. Скелет, работающий на сжатие, составляет лишь небольшую часть тела; бóльшая его часть — работающие на растяжение мягкие и упруго-гибкие ткани. Таким способом природа экономит энергию и материалы для строительства сложных конструкций. Именно эти упругие ткани снижают нагрузку от движений на хрупкий (хотя и жесткий) скелет. Чтобы использовать этот принцип и в искусственных конструкциях, необходим плодотворный обмен идеями между инженерами и биологами.

В мире существует две школы проектирования конструкций. Это восточная школа гибкости и европейская школа жесткости. У китайцев есть поговорка «лучше согнуться, чем сломаться». А приверженцы традиционной европейской школы жестких конструкций создают мир, в котором страшные последствия землетрясений и наводнений стали нормой.

Условие обеспечения жесткости и максимальной устойчивости при этом требует в сотни раз бóльших материальных и энергетических затрат, чем если бы все они были созданы упругими и способными к деформации. Жесткость — это не всегда прочность, но зато это всегда значительное увеличение веса и стоимости конструкций. Для достижения больших обратимых деформаций требуется много надежных и простых шарнирных узлов. Проблема заключается в том, что производство этих узлов и коннекторов — непростая технологическая задача. С целью ее решения инженерам и технологам необходимо обратиться к живой природе и молекулярным исследованиям биологов.

Как вещество создает узлы и шарниры в мире молекул и микроорганизмов? Какая геометрическая форма наиболее подходит для поставленных целей сохранения/защиты жизни? Природа не получила традиционного инженерного образования и поэтому с легкостью и без потерь создает совершенные конструкции, шарнирные узлы и мягкие ткани любой формы. Биологические мягкие ткани способны к обратимой упругой деформации при нагрузках в 1000 раз бóльших, чем те, на которые рассчитаны конструкции, созданные инженерами-людьми.

Аналогия формы куриного яйца и Гофрированной оболочки Увакина

 Применение гофрированной оболочки Увакина в строительстве — как элементы строительных конструкций и объектов, несущая конструкция в плитах перекрытий капитальных сооружений и зданий, в том числе и сейсмостойких (жесткая кровля, настилы, армирующие оболочки железобетонных плит, стеновых панелей, стыковочных узлов между фундаментом и несущим конструктивом здания), дорожно-мостовых конструкциях; Суть изобретения в создании сверхупругой конструкции-оболочки с периодическими профилями волн гофр, обладающей увеличенной в тысячи раз жесткостью на изгиб и растяжение/сжатие, нагрузку на поверхность этой оболочки по сравнению с обычным прокатным листом. Данная оболочка обладает особыми свойствами – с увеличением относительной глубины волн гофр в продольном и поперечном направлениях, жесткости на изгиб оболочки резко возрастают и могут превысить жесткости пластины на изгиб той же толщины в тех же направлениях в сотни и тысячи раз, а жесткость на растяжение в поперечном и продольном направлении уменьшается во столько же раз. Применение данной оболочки при строительстве сталежелезобетонных перекрытий с монолитной плитой по стальному оцинкованному профилированному настилу рекомендуется применять при возведении и реконструкции многоэтажных и малоэтажных промышленных, гражданских и общественных зданиях, открытых промышленных этажерках, транспортных галереях и т.п.

Стелебетонное перекрытие на основе гофролиста с ортогональными гофрами

Применение гофрированной оболочки Увакина в сталежелезобетонных перекрытиях с монолитной плитой по стальным оцинкованным профилированным настилам дает следующие преимущества:

  • снижение расхода стали в армировании перекрытий и балок;
  • сокращение трудозатрат при строительстве на 25-40% по сравнению с традиционными монолитными перекрытиями (со стержневой арматурой);
  • сокращение сроков строительства на 25%;
  • уменьшение массы перекрытия на 40-60% по сравнению с железобетонными перекрытиями традиционной конструкции:
  • уменьшению строительной высоты на 10% по сравнению с железобетонными перекрытиями традиционной конструкции;
  • увеличение жесткости перекрытий здания при действии горизонтальных нагрузок;
  • размещение коммуникаций в гофрах профилированного настила перекрытия;
  • отсутствие расходов на опалубку;
  • повышение безопасности труда и пожарной безопасности на стадии монтажа, технологичность выполнения строительно-монтажных работ без привлечения мощных средств транспорта и механизации (панелевозы, подъемные краны и др.), обеспечивающая снижение трудозатрат на 25-40% и сокращение сроков строительства на 20-25%.
  • возможность достижения любой степени огнестойкости, в том числе с использованием современных огнезащитных средств

Сверхупругая гофрированная по двум ортоганальным осям оболочка Увакина

 Так, например, стальная гофрированная оболочка с периодическими волнами гофр синусоидального профиля по двум ортогональным направлениям толщиной h =1 мм, выполненная в виде плиты перекрытия для крыш гаражей с размерами в плане длиной L =6 м, шириной    В =2 м с относительной глубиной гофр в продольном направлении Нпр / h = 150, длиной волны гофр lпр=480 мм, относительной глубиной гофр в поперечном направлении Hпоп / h = 60 при действии в центре плиты сосредоточенной нагрузки Q=103 Н или распределенной по длине плиты нагрузки q=270 Н/м имеет прогиб центра плиты 3,5 мм.

 Эквивалентная по изгибной жесткости плита с теми же размерами в плане, но без волн гофр должна иметь толщину hэ = 32мм и в 23-26 раз большую массу.

[gview file=»http://uvakin.ru/wp-content/uploads/Rekomendacii-po-uchetu-uprugoi-jestkosti-diafragm-iz-staln-prof-nastila-v-pokrytiyah_web.pdf»][gview file=»http://uvakin.ru/wp-content/uploads/Rekomendacii-NIIJB-po-proektirovaniyu-monolitnyh-jelezobetonn-perekrytii_web.pdf»]

Применение аналогичных конструкций в мировой строительной практике:

1. Быстровозводимые здания.

Китайская строительная компания Broad Group создала технологию быстро возводимого небоскреба на основе легких модульных конструкций. За 6 месяцев — монтаж здания в 30 этажей.

2. Быстровозводимые сооружения — ангары из арочного профнастила

Ангар из арочного профнастила 1Ангар из арочного профнастила модель 1Ангар из арочного профнастила модель 1Ангар из арочного профнастила модуль 1 Ангар из арочного профнастила Ангар из арочного профнастила модель 2

3. Несъемная опалубка в плитах перекрытия из профнастила

Несъемная опалубка плит перекрытий из профнастила (Штаб-квартира ОАК, Жуковский)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.