Учёные Пермского Политеха и ПГАТУ разработали уникальный для России инженерный инструмент для точного расчёта усиления исторических деревянных конструкций композитными материалами. Об этом «Жуковский.Life» сообщили в пресс-службе ПНИПУ.
Проблема реставрации тысяч деревянных объектов культурного наследия, многие из которых в аварийном состоянии, заключается в отсутствии адаптированных методов. Традиционные подходы — полная замена или усиление металлом — часто нарушают подлинность памятников и рискованны. Композиты на основе углеволокна, наносимые методом наклейки, позволяют избежать этого, но их применению мешало отсутствие точных инструментов проектирования.
«Результаты исследования показали, что для верхней части балки усиление шестью слоями углеволокна позволило снизить значения прочности до установленных нормативных пределов. Это значит, что с помощью методики можно точно провести расчеты для многих вариантов повреждений», — прокомментировала Ольга Третьякова, кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение» ПНИПУ.
Новый инструмент заменяет трудоёмкое моделирование каждого слоя материала виртуальным стержнем, что резко ускоряет расчёты. Он позволяет определить точное количество и тип углеволокна для каждого повреждённого элемента, исключая как недостаточное, так и избыточное усиление. Метод уже был успешно опробован на реальной шпренгельной балке памятника архитектуры.
Разработка соответствует российским нормативам и создаёт основу для цифровых двойников исторических конструкций. Она универсальна и применима к колоннам, аркам, декору и другим элементам.
В России более 8,5 тысяч деревянных объектов культурного наследия, более трети из которых в неудовлетворительном или аварийном состоянии. Основной мировой метод инженерного анализа (МКЭ) плохо подходит для их реставрации из-за сложности и неэффективности при работе с десятками уникальных повреждённых деталей.
Ранее учёные ПНИПУ создали универсального робота для диагностики и ремонта труб. Такое устройство способно автоматически адаптироваться к диаметру трубы от 500 до 1400 мм и преодолевать крутые повороты.