Введение в курс дисциплины

“Строительные конструкции ”

История развития строительных конструкций тесно связана с развитием производительных сил общества.

Раньше других начали применятся каменные конструкции. Первые сооружения из необработаных естественных камней, возводимые с помощью примитивных инструментов, относятся еще к каменному веку. В дальнейшем, в связи с совершенствованием средств производства, для каменных конструкций стали применять тёсаный естественный камень, кирпич – сырец и обожженный кирпич.

В рабовладельческий и феодальный периоды развития общества каменные конструкции достигли высокого совершенства. От того времени сохранилось большое количество выдающихся памятников каменного зодчества.

На протяжении многих веков кирпич был важнейшим сырьевым материалом в строительстве.

Каменные конструкции не утратили своего значения и в наше время, они просты в изготовлении, обладают большой долговечностью и огнестойкостью.

В 30-х годах текущего столетия трудами советских учёных-строителей были научно обоснованы прочность и деформативность каменных конструкций, созданы новые виды искусственных камней, внедрено армирование кирпичной кладки, что позволило добиться существенной экономии материалов.

Вместе с тем возведение каменных конструкций непосредственно на строительной площадке связано со значительными трудовыми затратами. В целях индустриализации строительства для стен фундаментов, в настоящие время применяют крупные блоки и панели заводского изготовления.

Строительные деревянные конструкции применялись издавна наряду с каменными конструкциями. Позже для строительства домов и крепостных стен использовались “ рубленые“ деревянные конструкции (срубы). Выдающиеся образцы русского народного зодчества рубленые крепостные сооружения и церкви были созданы в 12-18 веках, в Москве, Киеве, Новгороде и многих других городах.

В 18-19 вв. древесина широко применялась для многолетних конструкций и сооружений: плотин, шлюзов, мостов, и общественных зданий.

В нашей стране в период первых пятилеток и Великой отечественной войны деревянные конструкции применялись повсеместно, а их конструктивные формы интенсивно развивались: были созданы новые типы плоскостных пространственных конструкций, а так же новые типы соединений.

В современных условиях наиболее совершенными деревянными конструкциями являются клееные, заводского изготовления. Несмотря на относительно высокую прочность, лёгкую обрабатываемость, малый собственный вес и другие положительные качества деревянных конструкций, их распространение ограничено из-за подверженности древесины гниению и возгоранию, а так же из-за необходимости экономии древесины – ценного сырья для других отраслей народного хозяйства.

Металл в строительных конструкциях уже с начала 12 века применялся для связки и затяжек каменных конструкций, появление самостоятельных несущих металлических конструкций относится к 17-18 вв. Основным металлом для них в то время служил чугун.

Развитие капитализма вызвало массовое строительство железных дорог, мостов, а также зданий и сооружений промышленного назначения, что привело к распространению и значительному усовершенствованию металлических конструкций.

На смену чугуну пришло сварочное железо, которое позже уступило место стали. Выпуск профильного проката позволил создать рациональное сечение элементов, а появление клёпки и в последствии сварки – удобные узловые соединения. Всё что привело к широкому использованию металлических конструкций при строительстве большепролётных мостов, каркасов цехов, а так же разнообразных уникальных зданий.

В России ведутся систематические научные исследования в области металлических конструкций, которые обеспечили совершенствование конструктивных форм и технологии изготовления конструкций, а так же создание научнообоснованных методов их расчёта.

Металлические конструкции благодаря высокой прочности материала облодаит сравнительно малым собственным весом. Их можно изготовлять на высокопроизводительных заводах, а монтаж их производится относительно быстро, с малыми трудовыми затратами.

Однако из-за подверженности металла коррозии приходится часто возобновлять их защитную окраску, что вызывает дополнительные эксплуатационные расходы.

В современном строительстве металлических конструкций применяют в сооружениях с большими пролётами и высотами и в специальных сооружениях (мачтах, башнях, резервуарах и т.п.), где они оказываются экономически более эффективными, чем конструкции из древесины. Простейшие стальные конструкции – балки, колонны, фермы целесообразные при возведении отдельных объектов не типового строительства, при устройстве рабочих площадок для обслуживания технологического оборудования, при реконструкции существующих зданий и сооружений.

Дальнейшее совершенствование металлических конструкций связано с внедрением сталей повышенной прочности, лёгких аллюминеевых сплавов, новых типов профилей и методов сварки, предварительного напряжения конструкций.

Возникновение ж/б конструкций относится к периоду 1850-1885гг. Они появились примерно одновременно в нескольких развитых странах (Англия, Германия, Франция США), где уже задолго до того производили цемент и прокатный металл. Широкое практическое применение ж/б конструкций в строительстве падает на конец 19-начало 20 вв. В России ещё до 1917г из ж/б было возведено большое количество перекрытий производственных зданий, резервуаров, мостов, путепроводов и т.д.

В советский период ж/б конструкции в начале применялись в гидротехническом и промышленном, а затем и в гражданском строительстве. Из монолитного ж/б построены многие рамные, арочные, неразрезные балочные конструкции и многое др. В годы первых пятилеток при строительстве промышленных объектов широко использовался сборный ж/б построечного изготовления.

Огромный размах строительства после Великой Отечественной войны потребовал внедрения индустриальных методов возведения зданий и сооружений с применением сборных элементов заводского изготовления. Была создана новая отрасль народного хозяйства – промышленность сборного ж/б, ставшая базой современного капитального строительства.

С тех пор она непрерывно прогрессирует. Существенно расширились области применения ж/б, особенно в массовом строительстве жилищьно - гражданских зданий и промышленных объектов новых отраслей индустрии (химические предприятия, атомные установки и т.д.)

Ж/б конструкции занимают ведущее место в строительстве, так как обладают высокой прочностью, долговечностью, огнестойкостью.

Российскими учёнными проведены обширные исследования в области ж/б, что позволило создать прогрессивные методы расчёта конструкций, признанные сейчас во всём мире.