整體鋼筋混凝土地板的幾何模型
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整體鋼筋混凝土地板的幾何模型
現(xiàn)在建造建筑物和構(gòu)筑物的主要方法是整體式施工技術(shù)。它使您可以快速執(zhí)行建筑和安裝工作。阻礙住房建設(shè)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(gè)月的氣溫為負(fù)值。為了解決這個(gè)問(wèn)題，建筑商用電“加熱”結(jié)構(gòu)，這可以讓混凝土更快地獲得強(qiáng)度。彼爾姆理工大學(xué)的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種國(guó)內(nèi)系統(tǒng)，該系統(tǒng)將確保“智能”用電，并在施工過(guò)程中考慮外部因素的影響。這將有助于提高結(jié)構(gòu)質(zhì)量，加快房屋建設(shè)步伐，降低企業(yè)成本。
該研究是作為“2030年優(yōu)先”戰(zhàn)略學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)計(jì)劃的一部分進(jìn)行的。研究結(jié)果由開(kāi)發(fā)人員發(fā)表在《頓河工程公報(bào)》雜志上。“在建造整體結(jié)構(gòu)時(shí)，重要的是要確�；炷恋谋匾匦�，特別是硬度和強(qiáng)度。為此，請(qǐng)使用各種熱暴露方法，其來(lái)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(jié)構(gòu)中。它們?cè)诨炷粱旌衔锿耆谷肽０搴筮B接到網(wǎng)絡(luò)。
但這種方法也有缺點(diǎn)：寒冷天氣下混凝土固化速度不夠快，耗電效率低。我們的開(kāi)發(fā)將有助于控制結(jié)構(gòu)的電加熱參數(shù)，同時(shí)考慮到混凝土和環(huán)境的溫度、受熱時(shí)間和其他因素，”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、建筑工程與材料科學(xué)系副教授說(shuō)彼爾姆理工大學(xué)的技術(shù)科學(xué)候選人 Stepan Leontiev。
整體鋼筋混凝土地板的幾何模型
根據(jù)科學(xué)家的說(shuō)法，過(guò)度消耗電力是由于結(jié)構(gòu)被加熱而沒(méi)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(shí)間。此外，現(xiàn)在還沒(méi)有單一的方法來(lái)計(jì)算變壓器所需的功率。
為了建立鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)狀態(tài)模型，開(kāi)發(fā)人員收集了初始數(shù)據(jù)：結(jié)構(gòu)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(guó)內(nèi)程序Elcut建立了結(jié)構(gòu)的虛擬模型。接下來(lái)，研究人員分析了設(shè)計(jì)參數(shù)如何根據(jù)外部因素而變化。
單片天花板在某一時(shí)間點(diǎn)的溫度場(chǎng)圖片（使用 Elcut 軟件包構(gòu)建）
然后，科學(xué)家們創(chuàng)建了一個(gè)數(shù)學(xué)模型，該模型反映了混凝土和環(huán)境溫度以及電加熱時(shí)間對(duì)變壓器電壓的影響。結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)安裝整個(gè)階段的最佳功耗。這項(xiàng)工作的結(jié)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(diào)節(jié)鋼筋混凝土整體結(jié)構(gòu)的電加熱參數(shù)。
彼爾姆理工大學(xué)的科學(xué)家們相信，創(chuàng)新的控制系統(tǒng)將成為創(chuàng)建用于結(jié)構(gòu)電加熱的自動(dòng)化綜合體的基礎(chǔ)。該開(kāi)發(fā)的應(yīng)用將能夠降低建筑公司的能源消耗成本。