По словам Надима Вехбе, главы факультета гражданской и экологической инженерии Университета Южной Дакоты, эта лаборатория — единственное в своем роде учреждение в Южной Дакоте. Вехбе, который координировал разработку лаборатории, был признан лидером в этой области, а недавно был назначен научным сотрудником Института структурной инженерии и Американского института бетона.За последнее десятилетие исследователи провели структурные испытания на крупномасштабных и полномасштабных испытательных образцах для частных компаний и государственных организаций.
Являясь одним из восьми университетов в программе транспортного центра консорциума Mountain-Plains, факультеты гражданского строительства SDSU и аспиранты работают над решениями проблем, связанных с транспортом, и оценивают конструкции, которые могут быть более рентабельными и долговечными.Тестирование композитных конструкций
Группа Vulcraft / Verco из Норфолка, Небраска, подразделение Nucor Corporation, использовала лабораторию для исследования широкого спектра стальных балок, стальных настилов и стеновых конструкций, изготовленных методом холодной штамповки.Осенью 2008 года для проекта, финансируемого Nucor, аспиранты и сотрудники лаборатории конструкций построили холодногнутые стальные стены и пол с 20-футовыми стальными балками, протестировали конструкцию и снесли ее, и все это в течение недели, — объяснил руководитель лаборатории Захари Гуцмер. Этот процесс был повторен для семи конфигураций пола и стены.
Целью проекта было определить, как тип и расположение балок влияют на нагрузку на стену. Пол был нагружен с помощью привода, а тензодатчики собирали данные о напряжении стен и его влиянии на компоненты здания.С тех пор Nucor спонсировал четыре исследовательских проекта, посвященных изучению различных аспектов строительных компонентов из бетона и холодногнутой стали.«Наличие рядом лаборатории структурных конструкций позволяет нашим инженерам больше наблюдать за испытаниями и сокращает наши транспортные расходы», — пояснил Дэйв Самуэльсон, инженер по исследованию конструкций для новых продуктов и развития рынка в Vulcraft / Verco Group.
«Партнерство Nucor в области исследований с SDSU в течение последних пяти лет позволило нам лучше понять поведение нашей новой композитной системы полов», — сказал Самуэльсон. «Наше партнерство с SDSU было беспроигрышной ситуацией».Оценка материалов мостовИсследования в лаборатории конструкций также помогают компаниям из Южной Дакоты разрабатывать транспортные продукты, такие как мостовые балки, которые затем используются для проектов общественных работ.
В 2006 году лаборатория оценила эффективность шести 40-футовых мостовых балок из предварительно напряженного бетона, каждая весом 18 тонн. Исследовательский проект, финансируемый Министерством транспорта Южной Дакоты и Министерством транспорта США через консорциум Mountain Plains-Consortium, исследовал характеристики самоуплотняющегося бетона.
Два производителя сборного железобетона, Gage Brothers из Су-Фолс и Cretex из Рапид-Сити, пожертвовали фермы, сделанные из грубых заполнителей, из своих районов штата.Самоукрепляющийся бетон, также известный как самовыравнивающийся или самоуплотняющийся, не требует использования механического вибратора для равномерного распределения бетона. По словам Вехбе, испытания показали, что самоуплотняющиеся фермы работают не хуже обычных бетонных балок. Это исследование позволило двум компаниям создать новый продукт, который затем можно было продать для строительства мостов на автомагистралях штата.
«Мы можем объединить как государственные, так и частные интересы в один проект, привлекая промышленность, заинтересованную в проводимых исследованиях». — сказал Вехбе.Коллин Мориарти, технический директор Gage Brothers, говорит, что эти скоординированные усилия позволяют местным органам власти создавать более эффективные и экономичные структуры.Выдерживает землетрясения, аварии
В рамках проекта консорциума Mountain-Plains в 2013 году аспирант Тодд Поли определил, что мостовые колонны, сделанные из самоуплотняющегося бетона, можно использовать в регионах, которые испытывают землетрясения.Осенью прошлого года аспирант Бретт Тиггес начал оценивать эффективность бетонной стены, залитой между двумя колоннами моста, с точки зрения предотвращения разрушения моста, которое могло произойти, если грузовик на высокой скорости врезался в колонну моста.
«Эта лаборатория — отличный ресурс для практических исследований, — сказал Вехбе.Благодаря сотрудничеству с частными и государственными организациями, работа, проделанная в лаборатории строительных конструкций, будет продолжать улучшать качество зданий и мостов.
