整體鋼筋混凝土地板的幾何模型

現(xiàn)在建造建筑物和構筑物的主要方法是整體式施工技術。它使您可以快速執(zhí)行建筑和安裝工作。阻礙住房建設高速發(fā)展的因素之一是寒冷季節(jié)混凝土的緩慢硬化。在俄羅斯的大部分地區(qū)，3 到 10 個月的氣溫為負值。為了解決這個問題，建筑商用電“加熱”結構，這可以讓混凝土更快地獲得強度。彼爾姆理工大學的科學家們開發(fā)了一種國內系統(tǒng)，該系統(tǒng)將確保“智能”用電，并在施工過程中考慮外部因素的影響。這將有助于提高結構質量，加快房屋建設步伐，降低企業(yè)成本。

該研究是作為“2030年優(yōu)先”戰(zhàn)略學術領導計劃的一部分進行的。研究結果由開發(fā)人員發(fā)表在《頓河工程公報》雜志上。“在建造整體結構時，重要的是要確�；炷�土的必要特性，特別是硬度和強度。為此，請使用各種熱暴露方法，其來源通常是電力。絕緣電熱絲附在鋼筋籠上，留在鋼筋混凝土結構中。它們在混凝土混合物完全倒入模板后連接到網(wǎng)絡。

但這種方法也有缺點：寒冷天氣下混凝土固化速度不夠快，耗電效率低。我們的開發(fā)將有助于控制結構的電加熱參數(shù)，同時考慮到混凝土和環(huán)境的溫度、受熱時間和其他因素，”項目負責人、建筑工程與材料科學系副教授說彼爾姆理工大學的技術科學候選人 Stepan Leontiev。

整體鋼筋混凝土地板的幾何模型

根據(jù)科學家的說法，過度消耗電力是由于結構被加熱而沒有考慮到它們的外觀、幾何參數(shù)、環(huán)境溫度和混凝土固化時間。此外，現(xiàn)在還沒有單一的方法來計算變壓器所需的功率。

為了建立鋼筋混凝土結構狀態(tài)模型，開發(fā)人員收集了初始數(shù)據(jù)：結構和模板的幾何尺寸、材料的熱物理特性、環(huán)境參數(shù)和混凝土熱處理的最佳模式。然后他們使用通用的國內程序Elcut建立了結構的虛擬模型。接下來，研究人員分析了設計參數(shù)如何根據(jù)外部因素而變化。

單片天花板在某一時間點的溫度場圖片（使用 Elcut 軟件包構建）

然后，科學家們創(chuàng)建了一個數(shù)學模型，該模型反映了混凝土和環(huán)境溫度以及電加熱時間對變壓器電壓的影響。結構的加熱溫度取決于其值。使用所獲得的模型可以確定整體結構安裝整個階段的最佳功耗。這項工作的結果是制定了控制系統(tǒng)功能的方案，該方案將根據(jù)各種條件調節(jié)鋼筋混凝土整體結構的電加熱參數(shù)。

彼爾姆理工大學的科學家們相信，創(chuàng)新的控制系統(tǒng)將成為創(chuàng)建用于結構電加熱的自動化綜合體的基礎。該開發(fā)的應用將能夠降低建筑公司的能源消耗成本。