علماء روس يبتكرون طريقة جديدة تمنع انهيار الأبنية

طوّر علماء روس من جامعة فياتكا، طريقة جديدة لحماية الهياكل من الانهيار التدريجي، بناءً على نموذج رياضي.

ووفقا للعلماء، فإن الطريقة المطورة غير مكلفة، ويمكن استخدامها في إعمار المباني الصناعية والعامة، حسبما صرح المكتب الصحفي بالجامعة، لوكالة “سبوتنيك”.

وفي العقود الأخيرة، أصبحت حالات الهجمات الإرهابية والانفجارات الصناعية، واصطدام المركبات والهبوط الأرضي المحلي أكثر تواترا في جميع أنحاء العالم.

وكل هذه المواقف تخلق تأثيرات عير متوقعة، على هياكل البناء، في ظل ظروف التشغيل العادية، وغالبًا ما تتسبب في انهيار تدريجي، وهي الحالة التي يؤدي فيها تلف أحد العناصر الحاملة للمبنى، إلى انهيار معظم أو كل المبنى.

وصرح المكتب الصحفي أنه “لحماية المنشآت الصناعية القائمة من الانهيار التدريجي المحتمل، تتطلب التوصيات الحالية زيادة الاتصال، ودرجة قابلية التحديد الثابت للهياكل”.

وهذا يعني أنه من الضروري تحويل الحزم المدعومة بحرية إلى عوارض مقيدة بشكل صارم مع زيادة المقطع العرضي، وإدخال عوارض إضافية ودعامات خشبية ووصلات.

وابتكر علماء جامعة فياتكا، نموذجًا رياضيًا لطريقة بديلة وأقل تعقيدًا وأقل تكلفة لزيادة ثبات المباني بإطار فولاذي حامل، مع عوارض وأعمدة مفصلية، من خلال ترقية وحداتها.

وقال أندريه تشيريبانوف، وهو طالب دراسات عليا في كلية الهندسة المدنية والهندسة المعمارية بجامعة ولاية فياتكا: “تعتمد طريقتنا على التحول المتوقع لنظام الحزم إلى نظام معلق، نحن نتحدث عن موقف يكون فيه هيكل الشعاع الأولي (الحزم تعمل في الانحناء)، بسبب تدمير جزء من القسم المركزي يكتسب انحرافًا كبيرًا، لقد توصلنا إلى كيفية خلق إمكانية التحول إلى التصميم والتنبؤ به”.

وأشار إلى أنه عندما ينحني عنصر ما، فإن الضغوط الموجودة فيه تتوزع بشكل غير متساو، حيث ينضغط جزء من المقطع ويتمدد الجزء الآخر.

ونتيجة لذلك، عندما يتجاوز الحمل التصميمي الحدود، فإن الجزء الممدود “ينكسر” بشكل مشروط، والجزء المضغوط “ينسحق”، وعند الانتقال إلى حالة النظام المعلق، يتم تمديد القسم بأكمله وإدراجه بالتساوي في العمل، ونتيجة لذلك يتم تحقيق زيادة في قدرة التحمل.

ووفقا للمؤلفين، نظرا لانخفاض استهلاك المعادن والبساطة التكنولوجية، فإن الحلول التي يقترحونها أكثر اقتصادا من الحلول التقليدية، سيتم إجراء أبحاث إضافية لإعداد التطوير للتنفيذ.