2021_059
.pdfляют создать комфортную внутреннюю среду и обеспечить достаточную долговечность конструкций, технологичность строительства и относительно невысокую стоимость. Основой несущего конструкций таких зданий могут быть деревянные или стальные элементы, причем, в случае применения древесины используются как обычные доски, так и составные деревянные двутавры, а стальные каркасы, в основном, выполняются из так называемых легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК). Каркасно-щитовые дома из древесины в большинстве случаев производятся на специализированных предприятиях. Все детали строения изготавливаются в заводских условиях с высокой точностью и поступают на строительную площадку полностью готовые для установки [2].
Преимуществами каркасно-щитовых конструкций являются: быстрота возведения (от 4–6 недель благодаря автоматизации и отточенности технологического процесса), лёгкость конструкций, простота монтажа, не требует усадки в отличии от бревенчатых и брусовых домов, высокие теплоизоляционные свойства каркасной конструкции, при относительно низкой толщине стен (25см). К недостаткам каркасных домов относят низкую экологичность по причине применения синтетических утеплителей, что затрудняет воздухообмен и обмен влагой [3].
Панельные (сборно-щитовые) дома: В 30-х годах прошлого века в США впервые было предложено строить дома из сэндвич-панелей. Наибольшего развития канадская технология достигла после изобретения SIP-панели (Structural Insulated Panel) — конструкционной теплоизолирующей панели (СИП-панели),
вкоторой стали применяться современные материалы: в качестве ограждающего и силового элемента - плиты OSP-3, а в качестве теплоизолятора - пенополистирол. Вначале производятся SIP -панели на специальном оборудовании, а затем, на специальном распиловочном станке они раскраиваются под необходимые размеры
всоответствии с рабочим проектом конкретного дома. Затем в них вшивается закладной калиброванный брус, который обеспечивает соединение панелей. На этом основано важное преимущество SIP технологии над другими каркасно-панель- ными технологиями - скорость строительства, т. к. нет необходимости вначале возводить каркас дома, а затем его утеплять. Основным недостатком данного метода является горючесть междуэтажных перекрытий, наружных и внутренних стен и перегородок [3].
Строительство каркасного дома предполагает возведение каркаса, который затем заполняют утеплителем и облицовывают. С одной стороны, преимущества такого способа в том, что он менее требователен к точности геометрических параметров пиломатериалов. Каждая стойка или перемычка устанавливаются индивидуально и сразу в своем проектном положении. Это позволяет нивелировать на месте некоторые дефекты геометрии элементов каркаса. С другой стороны, подобную каркасно-рамочную сборку достаточно сложно и трудоемко реализовать самостоятельно на любых её этапах.
Принцип возведения монолитно-каркасных сооружений заключается в создании железобетонной конструкции, состоящей из колонн, опирающихся на несу-
170
щий фундамент, и горизонтальных плит перекрытий, связывающих все вертикальные опоры в единый прочный остов здания. После возведения каркасной системы наружные стены и внутренние перегородки можно сделать практически из любых материалов, способных удержать тепло внутри здания и противостоять негативным воздействиям внешней среды. В числе значимых недостатков специалисты отмечают необходимость утепления внешней стороны колонн и торцов плит перекрытия для ликвидации мостиков перехода холода при отрицательной температуре наружного воздуха. Кроме этого следует сказать о достаточно сложной технологии сборки опалубочной конструкции.
И рассмотрим еще одну технологию более конкретно блочно-модульную. Самыми главными элементами быстровозводимых модульных зданий являются так называемые блок-модули конкретных размеров, которые позволяют выстраивать сооружения с необходимыми размерами. На строительную площадку готовый модульный блок доставляется в состоянии полной либо частичной сборки полностью подготовленных элементов конструкции. На самой площадке требуется только сооружения фундамента. Чаще всего это мелкозаглубленные или незаглубленные типы фундаментов: ленточные, плитные или столбчатые.
Модульные конструкции быстровозводимые здания по своей специфике и виду сборки нередко напоминает детский конструктор. Изготовление происходит посредством готовых составляющих, среди которых чаще всего выступают жилые комнаты, ванная и туалет, кухня. Производитель полностью обеспечивает всем необходимым сборщиков. Остается выполнить только следующие мероприятия:
осуществить транспортировку на строительный объект;
сделать установку заранее подготовленного фундамента;
сделать подключение к инженерным системам и коммуникациям. Каждый модуль в конструкции является самостоятельной конструкцией, по-
этому сам процесс возведения занимает небольшой промежуток времени. На современном рынке есть модули, изготовленные из различных материалов, с готовой под ключ отделкой или черновыми работами, с проложенным водопроводом или системой отопления [4].
Таким образом, выполнен обзор модульных конструкций для быстровозводимых зданий. Эти конструкции обладают следующими общими достоинствами: энергоэффективность, малые сроки возведения, относительно низкая стоимость. Быстровозводимые здания, бюджетные по стоимости, имеют большое значение для развития малоэтажного домостроения, с.-х. строительства.
Литература
1.Асаул А. Н., Казаков Ю. Н., Быков В. Л., Князев И. П., Ерофеев. Теория и практика использования быстровозводимых зданий — Санкт-Петербург, «Гуманистика», 2004. 472 с.
2.Мушинский А. Н., Зимин С. С. Строительство быстровозводимых зданий и сооружений
//Строительство уникальных зданий и сооружений. 4(31).2015.
3.Зуева А. В. Быстровозводимые здания и модульное строительство // Молодой ученый. 2016. № 3 (107). С. 100-103. — URL: https://moluch.ru/archive/107/25643/.
4.Модульные быстровозводимые здания [Электронный ресурс]. - Режим доступа http://ssa.ru/articles/entry/modulnoe-stroitelstvo-preimushchestva-i-nedostatki
171
УДК 691
Е.А. Кулешова – магистр; К.Г. Пугин – научный руководитель, профессор,
ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия
СОВРЕМЕННОЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
ЭЛЕМЕНТА СТРОПИЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ
Аннотация. Моделирование является одним из основных методов испытаний. Исследование заключается в моделировании элемента стропильной конструкции с применением сетки из углеродного волокна. Полученные результаты удовлетворяют теоретическим изысканиям. Исследование проводилось в рамках изучения совместной работы древесины и углеродного волокна.
Ключевые слова: моделирование, углеродное волокно, сетка, конструкции.
Введение Один из основных видов испытания является моделирование. Данный вид
испытания проводится с исследовательской целью. Считается, что полная информация о работе конструкции получается путём натурного испытания. А ведь такие испытания несут за собой большие материальные затраты, трудовые затраты и трудности в достижении при натурных условиях требуемой точности измерения или исключения влияющих факторов.
Моделирование строительных процессов Под моделированием понимается метод исследования строительной кон-
струкции и сооружения на её модели с использованием законов подобия процессов и явлений, протекающие в натурной конструкции и в её модели. Моделирование это метод экспериментально-теоретических исследований. Позволяет решить параметрами характерными подобными явлениями, связанными между собой определёнными преобразованиями, позволяющим результат, не прибегая к натурным испытаниям.
В настоящее время эффективно используются такие методы, как механическое моделирование, математическое и физическое моделирование.
Для примера рассмотрим расчётную схему нагружения и расчёт математического моделирования на элементе стропильной конструкции с использованием сетки из углеродного волокна.
Расчётная схема нагружения
172
Расчёт. Сочетания нагрузок по I и II группе предельных состояний. Первое
сочетание нагрузок: |
, |
= |
× 2 |
; (1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Второе сочетание нагрузок: ,, |
= |
× |
2 |
+ |
|
× |
|
×cos |
; (2) |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Моменты сопротивления: |
= |
×2 |
; (3) = |
× 2 |
; (4) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Моменты инерции: |
= |
×3 |
; (5) |
= |
× 3 |
; (6) |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Расчёт: |
= |
|
|
+ |
|
|
|
|
; (7) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где: |
= ′′ |
× cos ; (8) |
|
|
= ′′ |
× sin ; (9) |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вывод: стропило не удовлетворяет условиям прочности. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Расчёт по второй группе предельных состояний ≤ (10) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= √( )2 + ( )2; (11) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где: = |
5 × н × 4 |
+ |
|
н |
× cos × 3 |
|
; |
(12) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
384× × |
|
|
|
48× × |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
5 × н × 4 |
+ |
н × cos × 3 |
|
; (13) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
384× × |
|
|
|
48× × |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Врамках исследования использование углеродного волокна при усилении изгибаемых деревянных элементов анализу подверглись формулы для определения нормальных и касательных напряжений, базирующихся на методике расчёта армированной деревянной конструкции [2].
Воснову данного расчёта положена первая стадия (условно упругая) напряжённо деформированного состояния. При этом считается, что связь между древесиной и элементом усиления непрерывна по длине конструкции и обеспечивает их полную совместную работу на весь срок эксплуатации [1].
Формула для определения нормальных напряжений в древесине при статическом изгибе элемента, усиленного углеродным волокном, будет иметь вид: д =
|
М |
; (14) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
пр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
где: с |
= |
пр |
|
; (15) |
= |
+ × |
= |
×3 |
× |
1+4× × |
; (16) |
|
= |
|
× |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
пр |
|
|
|
пр |
|
д |
а |
12 |
|
1+ × |
2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
1+2× × |
; (17) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1+ × |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
где: = |
|
|
|
; (18) = |
|
; (19) |
– принимается по [3]. |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
( × ) |
|
|
д |
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подставив геометрические характеристики сечения, получим следующее выражение для определения нормальных напряжений:
= × = |
|
|
× |
1+2× × |
; (20) |
|
|
2 |
1+4× × |
||||
|
( × |
|
|
|||
|
⁄6) |
|
|
|
Формула для определения касательных напряжений в нейтральном слое древесины при статическом изгибе элемента, усиленного углеродным волокном, будет
|
× |
|
|
2 |
|
иметь вид: н.сл. = |
пр |
; (21) |
= × |
с |
; (22) |
|
|
||||
д |
пр×расч |
пр |
2 |
|
|
|
|
|
173
Подставив геометрические характеристики сечения, получим следующее выражение для определения касательных напряжений в нейтральном слое древе-
сины: |
|
× |
= |
× бр′ |
× |
(1+2× × )2 |
; (23) |
|
|
= |
× бр′ |
; |
= |
|
д |
|
|
|
д |
|
|||||||||
|
н.сл. |
|
бр× расч |
|
(1+ × )×(1+4× × ) |
|
|
|
бр× расч |
н.сл. |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1+2× × )2 ; (24) (1+ × )×(1+4× × )
Формула для определения касательных напряжений в уровне клеевого шва при статическом изгибе элемента, усиленного углеродным волокном, будет иметь
× а
вид: к.ш = пр ; (25)
пр× к.ш
а |
= × × ; (26) |
|
= |
|
; (27) |
|
р |
|
|
||||
|
|
|||||
пр |
а р |
|
2×(1+ × ) |
|
||
|
|
|
|
|
Подставив геометрические характеристики сечения в формулу, получим следующее выражение для определения касательных напряжений в уровне клее-
вого шва: |
|
× |
= |
× бр′ |
× |
4× × |
; (28) |
= |
4× × |
; (29) |
д |
|
|
|
|||||||
|
к.ш. |
|
бр× расч |
|
1+4× × |
к.ш |
|
1+4× × |
||
|
|
|
|
|
|
|
По формулам строим графики зависимости отношений нормальных и касательных напряжений элемента, усиленного углеродным волокном, к нормальным и касательным напряжениям не усиленного элемента при изменении коэффициента армирования при прочих равных условиях.
Изменяя коэффициент армирования по длине изгибаемого элемента, усиленного углеродным волокном, добьёмся того, чтобы нормальные напряжения в любом сечении балки были равны нормальным напряжениям в расчётном сечении,
т.е.: х = ср (30)
= |
6×Мх |
|
× |
1+2× × х |
= |
6×Мх |
× ; (31) |
|
|
|
|
|
||||||
× 2 |
|
× 2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
х |
|
|
1+4× × х |
|
|
х |
|
|
|
|
|
|
||||||
где: М |
|
= |
|
6 × " × cos |
; (32) |
= |
6×Мср |
× |
1+2× × ср |
= |
6×Мср |
× ; (33) |
||||||
|
|
|
× 2 |
× 2 |
1+4× × ср |
× 2 |
||||||||||||
|
|
х |
|
|
|
|
|
|
ср |
|
|
|
ср |
Мср = 6 ×× 2′ ; (34)
Подставив значения нормальных напряжений в выражение получим: 6××М2х ×
= |
6×Мср |
× ; (35) |
|
|
|
|
|
|
||||
× 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
х |
|
|
ср |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Выполнив преобразования, получим: |
= |
6 × М′′ × cos |
× |
× |
× 2 |
= |
|||
|
|
|
× 2 |
6 × ′ |
||||||||
|
|
|
|
|
|
ср |
|
|
|
|
||
′′× cos |
× ; (36) |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В результате, подставив значение х в формулу и выразив µх, получим зависимость коэффициента армирования изгибаемого элемента, усиленного углеродным волокном, по длине, от значения коэффициента армирования в середине пролёта балки:
х = |
|
2 × ′ |
; (37) |
|
М |
′′ |
× cos |
||
|
|
|
Выводы Применение такого метода, как математическое моделирование позволило
выполнить расчёт армированного деревянного элемента стропильной конструкции, который показал, что стропильная конструкция с усилением отвечает требованиям несущей способности для рассматриваемого здания.
174
Предложения Применить математическое моделирование для внешнего армирования эле-
мента стропильной конструкции сеткой из углеродного волокна.
Литература
1.СП 64.13330.2011 Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25- 80 (с Опечаткой, с Изменением N 1), М.: Минрегион России, 2011 год.
2.Щуко В.Ю., Рощина С.И. Щ94 Клееные армированные деревянные конструкции: Учеб пособие/ Владим. гос. Ун-т. Владимир, 2007. 68с.
3.Цепаев В.А. Оценка модуля упругости древесины конструкций // Жилищное строительство. 2003. № 2. С. 11-13.
УДК 691
Ю.С. Куликова – студентка; М.Н. Черникова – научный руководитель, старший преподаватель,
ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия
ЖИВАЯ ПЛИТКА
Аннотация. Описано строение и укладка живой плитки, а также произведен сравнительный анализ с традиционными напольными покрытиями.
Ключевые слова: живая плитка, силикон, поликарбонат, строительные материалы, строительство, современные технологии.
Живая плитка – инновационный строительный материал, применяемый для отделки напольного покрытия с гелевым наполнителем внутри. Благодаря гелю плитка может изменять цвета и приобретать разнообразные рисунки. Он располагается в прямоугольной, квадратной или круглой капсуле, состоящей из нескольких слоев поликарбоната (иногда – акрила)[1]. При надавливании на плитку, гель начинает растекаться, приобретая индивидуальный рисунок. После снятия нагрузки, первоначальный рисунок частично восстанавливается.
Укладка живой плитки Поверхность напольного покрытия должна быть идеально ровной и твердой,
без перепадов по высоте. Незначительный уклон может нарушить распределение геля, что в свою очередь отразиться визуально.
Затем идёт грунтование пола, для того чтобы улучшить сцепление материала с клеем.
После того как грунтовка высохла, можно приклеивать плитку, для этого используют клей для ПВХ-покрытий или обычный силикон.
Если площадь укладки плитки значительная, то можно использовать металлический профиль, для того чтобы потом было проще заменить. Первый укладывается по периметру и в него крепиться сама плитка, а второй используется для состыковки двух плит. [2]
Затем маскируются швы с помощью силиконового герметика. Преимущества живой плитки
175
Влагоустойчивость. За счет неё плитку можно использовать в помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, санузлы, кухни и бассейны).
Плитка обладает антискользящими свойствами. Так как у любой живой плитки сверху имеется противоскользящий слой.
Экологичность и безопасность для здоровья человека, так как в материалах отсутствуют токсичные вещества и аллергены.
Устойчивость к воздействию солнечных лучей, благодаря этому плитки не выгорают и не изменяют яркость своих цветов.
Так же обладает высокими звукоизоляционными свойствами.
Поверхность плитки мягкая благодаря наличию амортизирующей прослойки, поэтому её желательно использовать в детских комнатах.
Простота и легкость в уходе. Пыль и грязь легко удалить обычной водой. Поликарбонат и акрил имеют очень низкую скорость теплопередачи [3], по-
этому пол из живой плитки сохраняет тепло, По ней приятно ходить босиком. Недостатки живой плитки Живую плитку нельзя применять для отделки фасадов зданий, а так же для
уличных площадок, беседок, террас потому что при температуре ниже 0°C она теряет все свои свойства. Так же нельзя применять живую плитку в помещениях свыше 60°C, потому что поликарбонат при такой температуре плавится.
Материал не разрезают, потому что гель растечётся и изделие испортится. Высокая цена материала, но можно использовать комбинацию материала
живой плитки с ковролином, ламинатом или паркетом. Такое покрытие будет дешевле, но при этом эстетические свойства не пострадают.
Я провела сравнительный анализ живой плитки с традиционными напольными покрытиями в таблице 1.
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
Сравнительный анализ |
|
|||
Свойства |
Жидкая плитка |
Керамическая |
Ламинат |
Паркет |
|
плитка |
|||||
|
|
|
|
||
|
|
|
Да (относится к |
|
|
Экологичность |
Да |
Да |
покрытию евро- |
Да |
|
пейского каче- |
|
||||
|
|
|
|
||
|
|
|
ства) |
|
|
Горючесть |
Негорючая |
Негорючая |
Горючая |
Горючая |
|
|
Высокие звуко- и |
|
|
|
|
Звукоизоляция |
виброизолирую- |
Средняя |
Средняя |
Средняя |
|
|
щие свойства |
|
|
|
|
Влагоустойчивость |
Высокая |
Высокая |
Низкая |
Низкая |
|
|
|
Скользкая по- |
|
|
|
Противоскользящая |
Противоскользя- |
верхность, за |
Скользкая по- |
Скользкая по- |
|
поверхность |
щий верхний слой |
исключением |
верхность |
верхность |
|
|
|
дорогих сор- |
|
|
|
|
|
тов |
|
|
|
Химическая устой- |
Устойчива |
Устойчива |
Устойчив, при |
Устойчив, при |
|
чивость |
кратковремен- |
кратковремен- |
|||
|
|
||||
|
|
|
ном воздействие |
ном воздействие |
|
Поверхность на |
Мягкая, комнат- |
Холодная |
Холодная |
Комнатной тем- |
|
ощупь |
ной температуры |
|
|
пературы |
|
Стоимость, за 1 м2 |
От 18000 руб. |
400-3000 руб. |
700-3000 руб. |
3000-10000руб. |
|
|
|
176 |
|
|
Вывод Сравнив живую плитку с керамической плиткой, ламинатом и паркетом,
можно сделать вывод, что такой современный материал, как живая плитка может составить серьезную конкуренцию традиционным напольным покрытиям.
Напольное покрытие из живой плитки внесёт яркие краски в наши серые будни, любой интерьер с ней будет смотреться необычно и стильно, а помимо эстетических качеств, она обладает высокими звуко- и виброизолирующими свойствами, прочная и надежная, а так же безопасна и экологична для здоровья человека. Конечно, главным недостатком является высокая стоимость материала, но можно решить эту проблему с помощью комбинирования жидкой плитки с ковролином, паркетом или ламинатом, что в свою очередь обойдется значительно дешевле, чем сплошное покрытие.
В заключение следует отметить, что за таким инновационным материалом, как живая плитка лежит будущее в строительной сфере.
Литература
1.Наназашвили И.Х. Строительные материалы и изделия. Справочное пособие. Аде-
лант, 2008. 480 с.
2.Сайт компании жидкая плитка [электронный ресурс]. URL: https://putevy.ru/arti- cles/zhidkaya-plitka/
3.Сайт компании MOSCOWSAD.RU жидкая плитка [электронный ресурс]. URL: https://moscowsad.ru/zhidkaya-plitka-osobennosti-preimushhestva-montazh.html
УДК 693.9
А.С. Кустов – магистрант; К.Г. Пугин – научный руководитель - д-р. техн. наук, проф.
ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия
СОВРЕМЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ, РАЗВИТИЕ НАНОТЕХНОЛОГИЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Аннотация. В статье рассмотрены актуальные и востребованные строительные технологии и материалы, описаны способы их возможного применения. Автор акцентирует внимание на положительных качествах современных строительных технологий. Дана оценка развитию нанотехнологий в области строительства.
Ключевые слова. BIM, искусственный интеллект, смарт-решения, дроны, клинкер, жидкое дерево, нанотехнологии.
Дерево с кирпичом - это классические материалы, однако, строительные технологии не стоят на месте, традиционным материалам придумали немало альтернатив: газобетон, пеноблоки и керамический кирпич. На сегодняшний день на рынке имеется огромное количество новейших и высококачественных строительных материалов, которые в немалой степени повлияли на преобразование технологий строительства как жилых помещений, так и промышленных. И они зарекомендовали себя наилучшим образом.
177
Современная строительная отрасль уже располагает около десятка новых технологий, которые наиболее востребованы. Нас интересуют самые распространенные и имеющие потенциал для развития инновационные материалы в строительстве, которые востребованы во многих странах, а так же инновационные технологии, позволяющие воплотить в реальность любые идеи.
Примерная скорость внедрения и развития новых технологий ведет к масштабной оцифровке всех отраслей, включая строительную. Так что необходимость применения IT-технологий — это уже вопрос конкурентоспособности. Инновации и новшества в строительной отрасли видоизменяют строительную площадку и увеличивают прибыль, а также помогают выигрывать проектные тендеры. Поскольку именно инновационные идеи приносят экономическую выгоду и повышают конкурентоспособность строительной компании, а также в конечном итоге позволяют реализовать потребность клиента с максимальной эффективностью.
BIM — (от англ. building information modeling) эту технологию можно назвать «китом» в современном проектировании. Она должна стать обязательной в России с 2021 г. для строительства бюджетных объектов, а с 2023 г. — повсеместно в стране. Данная технология подразумевает не только виртуальное моделирование здания или сооружения, это комплексное представление в цифровом виде физических и функциональных характеристик и качеств объекта. BIM позволяет учитывать возведение, оснащение, управление, эксплуатацию и ремонт объекта или сноса, т. е. охватывая весь жизненный цикл объекта [1].
Создавая виртуальную модель объекта, специалисты могут:
-увидеть все проблемы и нестыковки, снизить шанс ошибки;
-вносить корректировки;
-контролировать процесс работ;
-рассчитать ресурсы;
-сократить материальные затраты.
Но не все так гладко, согласно данным Минстроя России, всего 5-7% используют возможности BIM.
Искусственный интеллект (ИИ) — технология, позволяющая сымитировать практически любую деятельность человека: постановка и решение задачи, распознавание картинок и образов, а также самообучение.
Новейшие строительные технологии не смогут обходиться без участия ИИ. Даже сейчас, не являясь самодостаточным и независимым членом строительной отрасли, ИИ так или иначе помогает человеку с достижением поставленных целей. ИИ может проанализировать и отфильтровать терабайты данных, значительно сокращая время, которое затратил бы человек. Пока ИИ применяется в основном для выполнения рутинных, несложных, но трудозатратных операций на стройке. Может заменить человека и оптимизировать работу, для которой нужна высокая производительность.
Несмотря на упрощение и очевидность использования искусственного интеллекта, на данные момент максимальной замены человеческого труда в строительстве не случится. Потому что решение определенных задач можно поручить только человеку. Строительная площадка слишком быстро меняется, поэтому роботам без фантастического ИИ в ней нет места — ведь они могут действовать лишь
178
по заданному алгоритму. Но постепенно строительная отрасль внедряет смарт-ре- шения, в частности, применение дронов. Эта технология имеет ряд преимуществ: поставка материалов на объект; - снос строительных элементов; охрана и мониторинг площадок.
В настоящее время для промышленного и гражданского строительства можно выделить современные строительные материалы:
1.Клинкер - абсолютно новый строительный материал. Это кирпич, который получают из глины путем обжига при высокой температуре и давлении. Клинкер превосходит обычный кирпич по строительным качествам. Он ударопрочный, морозостойкий и не поддается, воздействию окружающей среды.
2.Линокром - материал, служащий для гидроизоляции крыш, стен и фундаментов здания. Является рулонным материалом, состоящим из полиэстера или стеклохолста. По сравнению с другими гидроизоляционными материалами, линокром обладает наилучшим влагоотталкивающим свойством.
3.Жидкое дерево - это недавно появившийся на рынке строительный материал, выпускающийся в виде доски из полимерных смол, перемешанных с натуральными древесными волокнами. Жидкое дерево значительно превосходит по своим качествам натуральное. Материал довольно прочный, его трудно сломать.
4.Пробковый пол - этот материал изготавливается из древесины пробкового дерева, растущего в южных странах. Материал обладает лучшими звукоизоляционными качествами и способен обеспечивать тепло пола в любое время года. Главным недостатком пробкового пола, является высокая цена, поскольку он изготавливается из натурального дерева[2].
Строительная отрасль взаимодействует с огромным количеством сырья, и различные инновационные материалы уже применяются в современном строительстве, начиная вносить свой вклад в формирование архитектуры будущего. Но пока использование нанотехнологий в строительстве является довольно ограниченным, поскольку инновационные идеи в основном ориентированы на поверхностные эффекты, а не на формирование каких-либо новых структур строительных материалов. Однако, результаты фундаментальных исследований в области нанотехнологий постепенно находят свой путь в строительную отрасль.
Можно привести следующие примеры:
- основания зданий с саморегулирующей системой компенсации усадок грунтов;
- несущие конструкции зданий, осуществляющие мониторинг собственного напряжённо-деформированного состояния;
- ограждающие конструкции и кровли, аккумулирующие энергию солнца; - покрытия, реагирующие на психофизическое состояние людей; - фотокаталитические и другие функциональные покрытия.
Несмотря на то, что новые технологии и материалы уже внедряются в строительную отрасль, их доля ещё достаточно мала – менее 1% в общем объёме материалов строительного сектора.
Строительную от других отраслей отличает очень низкий уровень инвестиций в научно-исследовательские работы. Она не изобретает что-то новое, а использует достижения и разработки, полученные в других отраслях науки и промышленности. Поэтому главными предпосылками прогресса строительной отрасли являются результаты исследований в других, похожих областях.
179