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

Дата публикации: 07 октября 2019

Исследователи Сибирского федерального университета (СФУ) и Университета Гранады (Испания) создали программное обеспечение (ПО), которое позволяет соединить изящество природных форм – листьев, раковин моллюсков – с экономичным подходом к строительству, сообщает РИА Новости. Данные опубликованы в журнале "EngineeringStructures".

Создание наиболее прочных и легких перекрытий всегда было одной из целей развития архитектуры. Принципиальная задача при их проектировании - уменьшение так называемых моментов сил, то есть участков конструкции, испытывающих разнонаправленные деформации (изгиб, растяжение, сдвиг). Наиболее надёжными считаются своды, в которых изгибающие моменты сведены к минимуму.

Такие конструкции - безмоментные оболочки - были известны архитекторам прошлого, но их широкое применение ограничивалось сложностью необходимых расчетов. Знаменитый испанский 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 состоит в возможности включения в оболочку растянутых элементов (тросов или вантов), что расширяет спектр инженерных возможностей - в экономическом, и в эстетическом смысле", - прокомментировала соавтор исследования, ассистент кафедры архитектурного проектирования Института архитектуры и дизайна СФУ Анастасия Москалёва.

Криволинейные формы используются в современной архитектуре – деконструктивизме, бионике, параметрической архитектуре. Однако чаще всего форма создается архитекторами только с опорой на фантазию, без учета экономии и эффективной работы материала.

По словам специалистов СФУ, программное обеспечение позволяет рассчитывать такие формы оболочки, которые обеспечат 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; сетчатые оболочки из дерева или металла - 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 двух каталогов пространственных оболочек – куполов и перекрытий, созданных для зданий общественного назначения, малых архитектурных сооружений (беседок, парковых павильонов), стадионов, терминалов аэропортов.

Следующий этап исследований группы специалистов – создание физической модели бионического купола, тестирование особенностей новой конструкции и подбор оптимальных материалов, которые сохранят и разовьют её преимущества.

Поделиться: