Доклад Дамира Хабте Йоханне на тему «Конструктивное проектирование и создание трансформируемой опалубки для бетонных оболочечных конструкций: применение гибкой мембраны и автоматизированных штыревых опор» посвящён решению проблем, связанных с устройством опалубки для бетонных оболочек с криволинейными поверхностями. Бетонные оболочки на протяжении длительного времени применялись в качестве эффективных конструктивных элементов как с точки зрения экономии материалов, так и с точки зрения архитектурной выразительности. Однако начиная с 1960-х годов их популярность стала снижаться, главным образом вследствие роста стоимости опалубочных работ, высокой потребности в квалифицированной рабочей силе и значительного расхода дорогостоящих материалов. Подобные трудности при устройстве опалубки для оболочечных конструкций часто приводят к ошибкам формообразования, что представляет серьёзный риск для нарушения конструктивной устойчивости сооружения. Несмотря на постоянное развитие технологий строительства бетонных оболочек в архитектурно-строительной отрасли, устройство опалубки для них по-прежнему связано с существенными ограничениями, включая высокую стоимость, трудоёмкость и отсутствие повторного использования, что в совокупности сдерживает широкое применение бетонных оболочек в современном строительстве.

К настоящему времени выполнен ряд исследований и экспериментов, направленных на преодоление трудностей устройства опалубки для криволинейных поверхностей. В данном исследовании рассматривается новая опалубочная система, обладающая конструктивной устойчивостью и обеспечивающая компьютерно-управляемое формообразование. Основная цель работы заключается в разработке конструктивно устойчивой и экономически доступной опалубочной системы для бетонных оболочечных конструкций.

Доклад Дамира разделён на четыре части.

В первой части автор рассматривает современное состояние исследований, связанных со строительством бетонных оболочек, типами опалубочных систем, трудностями устройства опалубки для криволинейных поверхностей, а также существующими предлагаемыми решениями.

Во второй части представлены конструктивный анализ и проектирование основных несущих и воспринимающих нагрузку компонентов опалубки: штыревых опор, решётчатых плит и поверхностных мембран. Проанализированы основные формы конструктивного поведения, включая напряжения, прогибы и устойчивость.

Третья часть посвящена разработке автоматизации регулируемых вертикальных опор. В этой части используются различные дисциплинарные направления, включая электротехнику, машиностроение и компьютерную инженерию. Формирование 3D-поверхности и интерполяция карт высот выполняются посредством программирования на языке Python.

В четвёртой части рассматривается изготовление экспериментального прототипа опалубки, а также строительство бетонной купольной оболочки с использованием разработанной гибкой и автоматизированной опорной системы. Практическое изготовление и пробное бетонирование были использованы для проверки работоспособности разработанной системы. Автор рассматривает и анализирует полученные результаты с точки зрения конструктивной устойчивости, строительной применимости и экономической эффективности, подтверждая достижение цели исследования.

Результаты разработки показывают, что гибкая и многократно используемая поверхностная мембрана опалубки обладает высокой адаптивностью к различным кривизнам. Кроме того, автоматизированные опорные штыри показали способность регулироваться на требуемые высоты. Экспериментальное исследование показало, что такая автоматизированная, гибкая и многократно используемая опалубочная система может обеспечить чистую экономию затрат приблизительно на 30–45 % на один проект после 20–30 циклов повторного использования, при этом среднее сокращение продолжительности устройства опалубки превышает 55 %. В заключение автор рекомендует проведение дальнейших исследований, направленных на внедрение разработанной системы в реальные строительные проекты.

Запись: 1 часть, 2 часть 

Дамир Хабте Йоханнес окончил Техническую школу Асмэры в 2001 году по специальности «Общее электричество» и присоединился к кафедре гражданского строительства на факультете инженерии в Университете Асмэры, Эритрея. Он получил степень бакалавра в области гражданского строительства в 2006 году и окончил в 2007 году с отличием. Будучи одним из трех лучших выпускников, он был выбран университетом для работы в качестве ассистента аспиранта на кафедре гражданского строительства в 2006–2009 годах. Затем он перевелся в Министерство строительства, работал в проектном офисе общественных работ в 2009–2010 годах. Позже он вернулся в колледж, чтобы работать ассистентом аспиранта, руководил лабораторными курсами, преподавал курсы 2-го года обучения и был повышен до должности помощника преподавателя. В 2012 году он был назначен на должность начальника кафедры гражданского строительства и проработал на этой должности до 2014 года.

Позже присоединился к университету Мэ Фа Луанг в Таиланде и получил степень магистра в области управления ресурсами и окружающей средой в 2015–2017 годах. Вернувшись в Эритрею, работал старшим преподавателем кафедры гражданского строительства, читая курсы: железобетонные конструкции, структурный анализ, строительство зданий, управление проектами и курсы инженерной экономики. Параллельно он также работал над кафедральными работами, в качестве помощника декана инженерного колледжа в Майнефи, Эритрея.

В 2019 году он получил стипендию Российской Федерации для обучения в аспирантуре в университете РУДН. И после завершения изучения русского языка он присоединился к кафедре гражданского строительства РУДН в сентябре 2020 года в качестве очной аспирантуры кафедры гражданского строительства по направлению 08.06.01 «Инженерные и строительные технологии». Он изучает проектирование и строительство опалубки из бетонных оболочек. В апреле 2025 года он защищает аспирантуру по направлению «Строительные конструкции, здания и сооружения» на тему «Проектирование и возведение раздвижной опалубки для бетонных оболочковых конструкций: применение гибкой мембраны и автоматизированных штифтовых опор». А всего Дамир за время своего пребывания в РУДН в 2020-2025 годах провел ряд исследований и опубликовал 6 статей, принял участие в 4 конференциях. Некоторые из конференций, в которых он принял участие: выступил с докладами в следующих журналах: «Материалы, конструкции и технологии», Юго-Западный государственный университет (Курск, Россия, 2024); 4-й Форум БРИКС SciTech по механике космического полета и космическим конструкциям и материалам. (РУДН, 28 ноября – 01 декабря 2023 г.); E3S Web of Conferences 410, 03010 (2023): FORM-2023 (Ташкент, Узбекистан, 2023).

На основании его прошлого опыта преподавания кафедра гражданского строительства РУДН выбрала его на должность ассистента профессора, и в течение 2020–2023 гг. он помогал кафедре в чтении различных курсов магистратуры 2-го курса в течение 6 семестров, таких как: Железобетонные конструкции, Информационное моделирование зданий, Экономика зданий, Цифровое строительство.