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»
Email: Написать
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
- Изучение методов ТРИЗ.
- Выбор подходящей архитектурной формы.
- Разработка чертежей и конструирование макета.
- Установка пирамиды основанием вверх.
- Стабилизация неустойчивого положения.
- Расчёт параметров конструкции.
- Создание действующего макета.
- Получение независимой экспертной оценки.
- 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).