Поделиться
Ученые Пермского Политеха разработали программу для безопасного возведения зданий в плотной застройке
В условиях плотной городской застройки возведение нового здания осложняется множеством факторов. В частности, устройство свайного фундамента ударными методами вызывает колебания, которые могут повредить соседние постройки. Раньше расчет безопасного расстояния до существующих рядом сооружений инженеры проводили вручную, что часто приводило к некорректным результатам и занимало много времени. Сегодня современные технологии дают возможность повысить качество этого процесса. Ученые Пермского Политеха разработали программу, которая позволяет быстро в полевых условиях определить минимально допустимое расстояние до существующего здания. По сравнению с ручными расчетами, способ обеспечивает 95-процентную точность. Об этом CNews сообщили представители ПНИПУ.
На программное обеспечение выдано свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2025660379 Федеральной службой по интеллектуальной собственности. Исследование проведено в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».
Свайный фундамент служит в качестве несущего элемента для жилых зданий, коммерческих сооружений, трубопроводов и многих других сооружений. При его проектировании важно учитывать, как забивка свай повлияет на близлежащие здания. Необходимо правильно рассчитывать расстояние между ними, чтобы возникающая вибрация от забивки свай в грунт минимально воздействовала на соседние постройки и не привела к их повреждению.
В настоящее время такие расчеты выполняются вручную по методикам ведомственных строительных норм (ВСН 490-87) на основе приведенных там графиков и формул. Они устанавливают предельные уровни колебаний грунта и определяют безопасную зону их влияния. Однако это занимает большое количество времени, а также часто приводит к ошибкам и неточностям из-за человеческого фактора. Новые технологии позволяют интегрировать положения этой методики в более современные подходы к расчетам.
Ученые Пермского Политеха представили программу, которая на основе исходных данных о типе грунта и состоянии сооружений автоматически определяет возможность погружения свай вблизи существующих зданий в соответствии с ВСН 490-87. Решение исключает ошибки, возникающие при ручном расчете, и делает процесс доступным даже в полевых условиях.
ПО включает в себя пользовательскую форму ввода данных (свойства грунта, параметры свай и зданий), внутреннюю расчетную часть и форму вывода полученных результатов в удобном для специалиста текстовом виде.
На основе введенных характеристик программа рассчитывает минимально допустимое расстояние до соседних объектов, при котором их устойчивость не нарушится.
«Существуют коммерческие программы для подобных геотехнических расчетов (например, Plaxis 3D Dynamics). Однако они требуют специальных навыков работы с ПО, имеют высокую стоимость по сравнению с нашей и не адаптированы под стандартную методику (ВСН 490-87). Также в основном они ориентированы на сложное моделирование, тогда как на практике часто требуется лишь определение допустимого расстояния для забивки свай без детального моделирования», – сказала Александра Еремина, инженер первой категории кафедры строительного производства и геотехники ПНИПУ.
Политехники отмечают, что теперь графики, необходимые для расчета безопасного расстояния, полностью оцифрованы и переведены в алгоритмы, которые исключают субъективные ошибки, возникающие обычно при ручном расчете, и сводят к минимуму человеческий фактор. Нужно лишь ввести в систему исходные данные и пользователь в течении 3-5 минут получит готовый результат без необходимости работать с графиками вручную.
«Мы провели натурные испытания относительно трех зданий и сооружений, замерив параметры вибраций при реальном погружении свай. Результаты подтвердили надежность программы. Наше решение обеспечивает точность 90-95% по сравнению с ручными расчетами, поскольку исключает человеческий фактор и строго следует алгоритмам», – отметила Александра.
Программа ученых Пермского Политеха уже готова к использованию в проектных организациях и строительных компаниях. Ее применение позволит снизить риски повреждения существующих близлежащих зданий при возведении новых и ускорить подготовку к строительным работам в стесненных условиях.
Короткая ссылка
