Томский государственный архитектурно-строительный университет при поддержке федеральной программы «Приоритет-2030» ведёт фундаментальные исследования свойств бетонов и конструкций, изготовленных методом аддитивного строительства. Результаты этой работы станут основой для разработки первых российских методов расчёта и проектирования строительных объектов из бетона, напечатанного на 3D-принтере.
Технология 3D-печати позволяет возводить здания практически любой конфигурации – от простых стен до сложных криволинейных форм. Однако именно эта геометрическая свобода многократно усложняет процесс инженерных расчётов и создание нормативных документов. Классические методики проектирования монолитных железобетонных конструкций здесь неприменимы: они не учитывают послойное формирование материала и его анизотропию (различные свойства по разным направлениям). Это создаёт серьёзный барьер для развития технологии в России.
– Сегодня мы стоим перед вызовом: с одной стороны, у нас есть технология, которая значительно сокращает сроки возведения зданий, снижает затраты и ручное участие человека, а с другой – нет чётких правил того, как эти конструкции рассчитывать и проектировать, – комментирует руководитель проекта, заведующий кафедрой железобетонных и каменных конструкций ТГАСУ Заур Галяутдинов.
В университете силами кафедр железобетонных и каменных конструкций и строительных материалов и технологий проводится комплексная научно-исследовательская работа. Исследователи изучают:
– Физико-механические свойства специальных бетонов, предназначенных для 3D-печати;
– Прочность и деформативность центрально сжатых бетонных элементов под статической нагрузкой.
Экспериментально-теоретические данные, полученные в ходе исследований, позволят разработать методы расчёта таких конструкций. В дальнейшем это станет научной базой для создания национальных стандартов и сводов правил, регулирующих проектирование зданий, возведённых методом 3D-печати.
