Специалисты Томского государственного архитектурно-строительного университета разработали проект усиления железобетонных конструкций с использованием сверхпрочной ткани на основе углепластиковых композитов. Разработка применена для усиления конструкций здания торгового центра.
Углепластиковый материал создается из углеродного волокна, состоящего из тонких нитей диаметром от 5 до 15 микрометров, образованных преимущественно атомами углерода. Это делает ткань легкой, но при этом повышает прочностные характеристики в два раза по сравнению со сталью. Срок ее эксплуатации определяется десятками лет. Ученые ТГАСУ применили технологию внешнего армирования углекомпозитами для усиления железобетонных ферм покрытия промышленного здания.
Использование технологии углепластиковых композитов имеет ряд серьезных преимуществ перед традиционными методами: исключаются сварочные работы, что делает процесс более экономичным и безопасным, низкий удельный вес углепластиков не приводит к утяжелению конструкций.
Летом этого года метод успешно применен инженерами для усиления ферм здания ТРЦ по улице Нахимова, 8 в Томске, открытого в здании бывшего Инструментального завода. Над объектом работал научный коллектив ТГАСУ: доценты кафедры оснований, фундаментов и испытаний сооружений ДСФ Иван Подшивалов, Александр Тарасов и заведующий кафедрой металлических и деревянных конструкций СФ Андрей Пляскин.
Специалисты провели обследование конструкций, создали расчетную модель и произвели анализ напряженно-деформированного состояния конструкций, по результатам которого было принято решение об усиление железобетонных ферм углекомпозитами. Совместно со специалистами из Нано-технологического центра композитов (город Москва) был разработан проект усиления с применением углеродных ламелей.
– Торговые комплексы сейчас повсеместно переоборудуют из бывших заводских зон. Это давно известный факт, – отмечает Андрей Пляскин. – Большая часть из них долгое время не эксплуатируются, что приводит к появлению дефектов в виде растрескивания бетона и коррозии арматуры, соответственно снижая несущую способность конструкций. В момент обследования, торговый центр был частично эксплуатируемый. Создание усилений одним из традиционных методов означало бы остановку работы, а значит и потерю прибыли. В случае с углекомпозитами, сварные работы не требуются вообще.
Напомним, что впервые разработанный инженерами ТГАСУ метод был применен для усиления емкостного оборудования компании «Томскнефть» ВНК. Специалисты применили метод для усиления нефтяных резервуаров, отстойников и сепараторов. Также ТГАСУ заключил договор с Всероссийским научно-исследовательским институтом по проблемам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям МЧС России (Федеральный центр науки и высоких технологий). В его рамках ученые уже разработали конструктивные решения защитных сооружений гражданской обороны с податливыми опорами, а также практические методы их расчета.
