Сталь і революція в будівництві

Сталь – один з ключових матеріалів у будівельній галузі. Завдяки впровадженню в будівництво такого елемента, як сталева балка, архітектори отримали можливість реалізувати більш складні будівельні та інфраструктурні проекти. Утім, упродовж останніх ста років ця технологія майже не змінилася.

Сьогодні ж з’явилася новація, яка може покласти початок новій ері в архітектурі та інженерії.

Історія

У 1953 році німецький архітектор Конрад Вахсманн припустив, що можна створити універсальний структурний компонент, який можна буде використовувати як основу для будь-якого будівельного проекту. Ідея була в тому, щоб створити стандартні будівельні блоки на зразок детальок LEGO, які могли б вписатися в будь-який проект.

Ідея універсального структурного компонента для будівництва протягом багатьох років хвилювала архітекторів та інженерів, але знайти потрібний матеріал або дизайн виявилося непросто.

Натхненний цим викликом доцент з Університету Буффало Джин Янг Сонг почав експериментувати зі з’єднаними сталевими компонентами і зрештою створив модуль-прототип з чотирма ніжками-гачками, який може вільно з’єднуватися з такими самими модулями.

Кожен модуль має чотири з’єднувальні ніжки і центральний слот. Якщо з’єднати два модуля, вийде подвійна вісь з вісьмома точками з’єднання. Кожна з восьми точок з’єднується з ніжкою іншого модуля, завдяки чому можна легко складати прості міцні конструкції.

Новий метод, але та сама надійна сталь

Технологію назвали Snap Interlock Module System (SIMS). Вона демонструє і стійкість, і гнучкість, що дає змогу створювати на її основі різноманітні варіації конструкцій. Найголовніше – ця технологія настільки проста, що зібрати з її допомогою конструкцію може один-єдиний працівник.

Сонг розглядав різні матеріали для створення своїх модулів, але зрештою зупинився на сталі – передусім через її надійність.

«Баланс між еластичними властивостями і структурної міцністю сталі можна точно розрахувати і контролювати за допомогою чисельного аналізу, – наголошує Сонг. – А досягнення в галузі виробництва сталі, зокрема використання багатоосьового різання параметричними інструментами, задіяння робототехніки й адитивного виробництва, дають можливість використовувати сталь у нових напрямках».

Простота SIMS в поєднанні з міцністю сталі може значно спростити реалізацію будівельних проектів. На відміну від звичайних сталевих балок і методів подальшої побудови будівництво з використанням SIMS не вимагає зварювання або болтів.

Нові конструкції можна легко випробувати. Можна створювати тимчасові конструкції, які легко складати і розбирати для використання в новому проекті.

SIMS відкриває цілий новий світ можливостей для архітекторів та інженерів. Потенційно ця технологія може застосовуватися у будівництві перегородок, конструкцій та огорож. Але Сонг придумав ще більш цікаве застосування.

«Ми вивчаємо пару цікавих ідей, таких як використання SIMS для будівництва конструкцій сонячних батарей і захисних сіток від дощу. Насправді цікаво, як інші люди захочуть її застосовувати, адже система дуже проста в складанні та зберіганні, – зазначає автор технології. – Складання настільки просте, що будь-яка людина може побудувати на задньому дворі одноповерховий сталевий павільйон. Це цілковито змінює правила гри».

Переклад і адаптація Ілони Македон

Оригінальну версію тексту читайте тут

GMK Center має ексклюзивне право на переклад і публікацію матеріалів Worldsteel