Проекты

Разработка новой технологии возведения сборно-разборных архитектурных сооружений

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Идея»

Направление работы: Строительная инженерия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1534 «Академическая»
Предметы: Физика, Технология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2021 года

Актуальность

Темп нашей жизни постоянно ускоряется. Это касается и сферы строительства. Минимальные сроки сдачи объектов предполагают решение самых разных задач.

Поэтому разработка способов возведения, позволяющих быстро собрать и разобрать конструкцию, а также экономно расходовать энергетические ресурсы, представляется актуальной задачей.

Цель

Разработка и предложение принципа возведения архитектурного сооружения, основанного на оригинальных инженерных решениях. Использование процессов и явлений с выгодой.

Задачи

  1. Изучение методов ТРИЗ.
  2. Выбор подходящей архитектурной формы.
  3. Разработка чертежей и конструирование макета.
  4. Установка пирамиды основанием вверх.
  5. Стабилизация неустойчивого положения.
  6. Расчёт параметров конструкции.
  7. Создание действующего макета.
  8. Получение независимой экспертной оценки.
  9. Получение патента.

Описание

Используя основной принцип ТРИЗ и ориентируясь на идеальный конечный результат, авторы проекта использовали физические эффекты и явления для минимизации усилий и затрат.

Для перекрывающей конструкции было решено взять крышу яйцеобразного профиля. Эта идея была позаимствована у ледоколов.
Благодаря форме крыша будет подниматься одновременно с подъёмом опор.

При этом она не является только перекрытием, а также обеспечивает напряженность всей конструкции.

После этого было принято решение, что изначально конструкция будет собираться на земле. Подъёмный механизм представляет собой сочетание подъёмного и удерживающего механизмов и состоит из 3 барабанов с общей осью, расположенных на самом перекрытии. Вращение оси будет приводить в движение барабаны, которые будут наматывать на себя натяжные тросы, приводя конструкцию в функциональное положение. Затем барабан фиксируется.

Рабочие чертежи построены в программном обеспечении AutoCAD, а трёхмерная визуализация конструкции выполнена в программе SketchUp.

Результаты работы/выводы

В процессе работы командой проекта изучены и применены на практике основные принципы ТРИЗ. Разработан новый принцип возведения легковозводимых сооружений.

Среди его преимуществ можно выделить следующие:

  • Минимизация использования земельного участка.
  • Конструкция решает проблему долгостроя и рационального использования земельного участка и поднятия инновационного статуса региона.
  • Быстро и многократно возводимое сборно-разборное сооружение.
  • Предлагаемая конструкция изготавливается из относительно лёгких материалов.
  • Функциональность – от беседки до концертного зала.
  • Отсутствие необходимости использования дополнительной строительной техники также является неоспоримым преимуществом.
  • Так как внутри нет несущих конструкций, есть возможность наиболее рационально использовать каждый квадратный метр.

Перспективы использования результатов работы

Разработанная конструкция будет иметь успех у руководителей регионов, строительных компаний и на архитектурных выставках. Сборно-разборные сооружения могут быть также использованы как элемент ландшафтного дизайна и в технологиях «умного» города, что подтверждено специалистами ВОИР (Всероссийского общества изобретателей и рационализаторов).