Ученые Национального исследовательского Московского государственного строительного университета (НИУ МГСУ) разработали уникальный метод прогноза снеговых нагрузок на здания и сооружения с покрытиями нестандартной формы. По словам разработчиков, такой прогноз сегодня очень востребован среди архитекторов — она позволит прогнозировать снеговые нагрузки на большепролетные покрытия уникальной формы и избежать аварийных ситуаций.
В настоящее время архитекторы используют новые оригинальные формы зданий, из-за чего не всегда возможно спрогнозировать воздействие снеговых нагрузок с помощью традиционных методов. Снеговая нагрузка влияет как на характеристики несущих конструкций, так и на возможность строительства объектов нетиповых форм, что требует разработки современных подходов к моделированию воздействия климатических явлений на здания.
Традиционно для прогноза влияния снеговых нагрузок на покрытия сложных форм применяются методы физического моделирования или методы численных исследований. Однако они имеют естественные ограничения, что сказывается на неточности результатов прогноза нагрузок. Ученые МГСУ разработали метод, который сочетает как численные расчеты, так и испытания зданий с помощью моделирования в аэродинамической трубе.
«Нашими учеными разработана методика прогнозирования снеговых воздействий комбинированным методом — физическое моделирование в аэродинамической трубе и численные исследования. Методика содержит подходы, позволяющие на основе обработки и взаимодополнения результатов двух методов получить корректный прогноз снеговых нагрузок на покрытия самых разнообразных форм. Новый метод позволяет повысить надежность конструкций, избежать ошибок при проектировании и аварий при эксплуатации. Как подсказывает опыт, суровый климат России ошибок не прощает», — рассказал директор Дирекции научно-технических проектов НИУ МГСУ Олег Кабанцев.
В качестве испытательного стенда используется уникальная научная установка Большая исследовательская аэродинамическая труба НИУ МГСУ, основной отличительной особенностью которой является протяженная рабочая зона. Конструкция аэродинамической установки позволяет моделировать ветровые потоки с учетом особенностей распределения скоростей ветра в приземном слое атмосферы для различных типов местности. Для полноценного анализа воздействия погодных условий специалисты Центра компьютерного моделирования им. А.Б. Золотова проводят численные расчеты. Симбиоз двух методов позволил создать уникальный механизм расчета снеговой нагрузки, который позволяет минимизировать риски технических ошибок, что крайне важно в условиях разнообразия климатических зон России.
Научно-исследовательские работы под руководством академика РААСН А.М. Белостоцкого и доцента О.И. Поддаевой проводились по федеральной программе «Приоритет 2030» (реализуется в рамках национального проекта «Наука и университеты»).
