Сталь и революция в строительстве

Сталь – один из ключевых материалов в строительной отрасли. Благодаря внедрению в строительство такого элемента, как стальная балка, архитекторы получили возможность реализовать более сложные строительные и инфраструктурные проекты. Впрочем, за последние сто лет эта технология практически не изменилась.

Сегодня же появилась новация, которая может положить начало новой эре в архитектуре и инженерии.

История

В 1953 году немецкий архитектор Конрад Вахсманн предположил, что можно создать универсальный структурный компонент, который будет использоваться в качестве основы для любого строительного проекта. Идея была в том, чтобы создать стандартные строительные блоки наподобие деталек LEGO, которые могли бы вписаться в любой проект.

Идея универсального структурного компонента для строительства на протяжении многих лет будоражила умы архитекторов и инженеров, но найти подходящий материал или дизайн оказалось непросто.

Вдохновленный этим вызовом доцент из Университета Буффало Джин Янг Сонг начал экспериментировать с соединенными стальными компонентами, в результате чего создал модуль-прототип с четырьмя ножками-крючками, который может свободно соединяться с такими же модулями.

Каждый модуль имеет четыре соединительные ножки и центральный слот. Если соединить два модуля, получится двойная ось с восемью точками соединения. Каждая из восьми точек соединяется с ножкой другого модуля, что позволяет легко собирать простые прочные конструкции.

Новый метод, но все та же надежная сталь

Технологию назвали Snap Interlock Module System (SIMS). Она демонстрирует и устойчивость, и гибкость, что позволяет создавать на ее основе всевозможные вариации конструкций. Самое главное – эта технология настолько проста, что собрать с ее помощью конструкцию может один-единственный работник.

Сонг рассматривал различные материалы для создания своих модулей, но итоге остановился на стали – прежде всего из-за ее надежности.

«Баланс между эластичными свойствами и структурной прочностью стали можно точно рассчитать и контролировать с помощью численного анализа, – подчеркивает Сонг. – А достижения в области производства стали, в частности использование многоосевой резки параметрическими инструментами, задействование робототехники и аддитивного производства, дают возможность использовать сталь в новых направлениях».

Простота SIMS в сочетании с прочностью стали может значительно упростить реализацию строительных проектов. В отличие от обычных стальных балок и методов последующей постройки строительство с использованием SIMS не требует сварки или болтов.

Новые конструкции можно легко протестировать. Можно создавать временные конструкции, которые легко собирать и разбирать для использования в новом проекте.

SIMS открывает целый новый мир возможностей для архитекторов и инженеров. Потенциально эта технология может применяться при строительстве перегородок, конструкций и ограждений. Но Сонг придумал еще более интересное применение.

«Мы изучаем пару интересных идей, таких как использование SIMS для строительства конструкций солнечных батарей и защитных сеток от дождя. На самом деле интересно, как другие люди захотят ее применять, ведь система очень проста в сборке и хранении, – отмечает автор технологии. – Сборка настолько проста, что любой человек может построить на заднем дворе одноэтажный стальной павильон. Это полностью меняет правила игры».

Перевод и адаптация Илоны Македон

Оригинальную версию текста читайте здесь

GMK Center обладает эксклюзивным правом на перевод и публикацию материалов Worldsteel