Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Результат поиска
Наименование:
реферат Развитие железобетона в России
Информация:
Тип работы: реферат.
Добавлен: 20.05.2012.
Год: 2011.
Страниц: 5.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Возникновение
железобетонных конструкций.
Железобетонные
конструкции по сравнению с конструкциями
из других материалов (камня, дерева, стали)
являются новыми. В строительстве они
появились только во второй половине XIX
в. Однако, несмотря на это, железобетон
получил широкое распространение в строительстве
и имеет свою историю и своих выдающихся
деятелей. Когда именно появились первые
железобетонные конструкции и кому принадлежит
первая мысль включения проволочного
каркаса в массу цементного бетона, точно
не известно. Первые подобные конструкции
встречаются в середине прошлого столетия.
Так, около 1850 г. француз Ламбо изготовил
лодку из проволочной сетки, обмазанной
с обеих сторон цементным раствором, которая
затем была выставлена на Всемирной выставке
в Париже в 1855 г. Около этого же времени
американец Хайэтт уже производил опыты
с армированными балками и дал описания
некоторых конструкций, характеризуемых
включением железа в бетон. В его книге,
изданной в 1877 г., впервые было высказано
положение о целесообразности расположения
железа в растянутой зоне элемента. В Англии
первые предложения конструкций из бетона
и железа относятся к 1854 г. (патент Уилкинсона).
В 1861 г. француз Куанье предложил свои
конструкции перекрытий, сводов и труб,
основанные тоже нал принципе железобетона.
Несмотря на это, изобретателем железобетона
долго считали парижского садовника Монье,
взявшего первый патент в 1867 г. на изготовление
цветочных кадок из проволочной сетки,
обмазанной с обеих сторон цементным раствором,
т. е. той же по существу конструкции, что
и лодка Ламбо. За первым патентом последовали
другие на изготовление резервуаров, труб,
плит, сводов и т. п. Столь успешное внедрение
железобетона в разные области строительства
относят к заслуге Монье. Однако, не имея
понятия о существе работы своих конструкций,
Монье выполнял их чисто эмпирически,
допуская грубые ошибки. Например, в плитах
он укладывал сетку посредине толщины,
где растягивающих напряжений вообще
ожидать нельзя. Французы, торжественно
отметив в 1949 г. столетие железобетона,
тем самым признали приоритет Ламбо. Работы
Монье имели весьма ограниченное распространение
и лишь в 1884 г., когда его патенты были приобретены
двумя немецкими строительными фирмами,
изучением железобетона стали заниматься
ученые и инженеры. В 1886 г. инженером Вайсом
и профессором Баушингером (при материальной
поддержке фирмы Фрейтаг и Гейдшук) были
предприняты первые научные опыты над
железобетонной конструкцией по определению
прочности, огнестойкости, сохранности
железа (арматуры) в бетоне, силы сцепления
арматуры с бетоном и т. п. Тогда же немецким
инженером М. Кененом было высказано то
же положение, что и Хайэттом, подтвержденное
опытами, что арматура в виде железных
стержней должна располагаться в тех частях
конструкции, где можно ожидать растягивающих
усилий. В 1887 г. Кенен предложил первый
метод расчета железобетонных плит, а
Вайс издал брошюру о системе Монье с описанием
результатов опытов и изложением данного
метода расчета. Это существенно подняло
доверие к новому материалу и способствовало
более широкому распространению железобетона
в Германии и в Австро-Венгрии. Во Франции
дальнейшее развитие системы Монье, а
также целого-ряда других систем, как Куанье,
Коттансена, Борденава, Бонна и др. шло
сравнительно медленнее, чем в Германии.
Существенное влияние на развитие железобетона
оказала новая система, предложенная французским
инженером Франсуа Геннебиком в 1892 г. Эта
система - ребристых конструкций, для которых
отпала необходимость в металлических
балках, - положила начало возведению монолитных
железобетонных конструкций. Геннебик
выполнял из железобетона не только плиты
и балки и их монолитное сочетание, но
также колонны, фундаменты, подпорные
стены и пр.; затем им были введены забивные
железобетонные сваи.
В
ребристой конструкции Геннебик
впервые применил арматуру (отгибы и хомуты)
для усиления бетона против скалывающих
усилий. В действительности же эта арматура
воспринимает главные растягивающие напряжения.
Затем он дал приближенные формулы для
расчета, получившие сразу большое распространение.
По железобетонному строительству фирма
Геннебика была самой мошной. Она имела
отделения во многих странах, в том числе
и в России. Появление в это время многочисленных
систем железобетонных конструкций (особенно
перекрытий) было вызвано главным образом
конкуренцией разных предпринимателей.
Системы эти несущественно различались
- видом арматурных стержней и их расположением
в бетоне - и по существу сводились к двум
основным видам конструкций: Монье и Геннебика.
Со времени предложений Геннебика, т. е.
с конца XIX в., можно считать начало первого
этапа развития железобетона, характеризуемого
появлением в практике строительства
разного рода железобетонных стержневых
систем. Вскоре повсеместно вошел в употребление
и метод расчета железобетонных конструкций
по допускаемым напряжениям, в основу
которого положены законы сопротивления
материалов, с учетом особенностей железобетона.
По этому методу, нередко называемому
классическим, считаются справедливыми
гипотеза плоских сечений и закон Гука,
т. е. принимается, что нормальные напряжения
при изгибе пропорциональны деформациям
и расстояниям волокон до нейтральной
оси, сопротивление бетона растяжению
не учитывается, и, таким образом, эпюра
напряжений (при изгибе) принимается в
виде треугольника в сжатой зоне (II стадия
напряженного состояния). При расчете
вводится приведенное (фиктивное) сечение,
в котором сталь приведена к материалу
бетона и принимает на себя напряжения,
в п раз большие, чем бетон. В США благодаря
смелым работам инженера Ренсема и приглашенных
из Германии и Австрии специалистов (Эмпергер,
Мелан) применение железобетона также
значительно расширилось. Большое распространение
для постройки мостов получила вывезенная
из Австрии система Мелана, арматуру (жесткую)
которой составляют металлические балки
и целые конструкции в виде решетчатых
арок и ферм. В течение долгого времени
основное внимание американских инженеров
было направлено на выработку всевозможных
форм стержней (периодического профиля)
для увеличения сопротивления скольжению
их в бетоне. Однако в 1906 г. в США появилась
новая конструкция Турнера монолитных
перекрытий - так называемая безбалочная
"грибовидная&q ot;, устраиваемая без
применения каких-либо балок и получившая
вскоре значительное распространение
в России и Западной Европе. Следует отметить,
что в США первые официальные нормы по
железобетону были изданы только в 1921
г. [2, C.567-569].
Развитие
железобетона в дореволюционной
России.
Применение
первых железобетонных конструкций
в России относится к 1885 г., т. е. к
тому времени, когда в Западной Европе
они только получили признание и
практическое применение в строительстве.
В 1886 г. Вначале распространение
железобетона в России шло очень
медленно как вследствие слабого
развития промышленности, так и недоверия
к этому новому виду конструкций
со стороны многих инженеров, что
являлось следствием отсутствия установленных
методов расчета и конструирования. Большая
заслуга в деле развития железобетона
в России принадлежит Н. А. Белелюбскому,
профессору Института инженеров путей
сообщения, который правильно оценил значение
железобетона для строительства и явился
убежденным пропагандистом его среди
инженеров. Под его руководством в 1891 г.
в Петербурге были проведены обширные
опыты с разного рода железобетонными
конструкциями, имевшие целью проверку
рациональности самого принципа железобетона
и возможности его применения в разных
областях строительства. В присутствии
значительного числа представителей разных
ведомств и учреждений были подвергнуты
испытанию нагрузкой различные железобетонные
конструкции в натуральную величину: железобетонные
плиты, армированные сетками из стержней
0 5, 6, 7 и 10 мм; железобетонный свод при толщине
в шелыге 5 и в пятах 8 см, рабочая арматура
0 7 мм через 7 см; труба, армированная сетками,
изготовленными из стержней - поперечных
06 мм, расположенных через 7,5 см, и продольных
05 мм - через 7 см; цилиндрический резервуар,
у которого в качестве арматуры применена
одиночная сетка; шестигранный закром
элеватора со сторонами 1,5 м и высотой
3,0 м при толщине стенок 8 см, арматура двойная
из двух сеток; сводчатый мост под проезжую
дорогу пролетом 17,08 м при ширине 6,4 м, толщина
свода в шелыге 14 и в пятах 30 см, арматура
- сетка из продольных стержней 013 мм через
7,5 см и поперечных 0 7 мм через 7 см; у пят
добавлена вспомогательная сетка из стержней
- продольных 0 10 мм через 7,5 см и поперечных07
мм через 7 см. Для сравнения результатов
испытания плиты и свод указанных пролетов
были исполнены и без арматуры, т. е. чисто
бетонные. Результаты испытаний были весьма
убедительными; они показали большие -преимущества
железобетона, рассеяли сомнения у многих
инженеров и явились толчком к распространению
железобетона в строительстве. В 1908 г.
Министерством путей сообщения были утверждены
первые Технические условия для железобетонных
сооружений, которые в 1911 г. были заменены
новыми Техническими условиями с приложенными
к ним Нормами для расчета прочности железобетонных
сооружений. Эти первые официальные документы
имели существенное значение для развития
железобетонного дела в России. Почти
одновременно были выпущены Технические
условия (ТУ) и другими ведомствами, которые
вели железобетонное строительство: военным
ведомством, Министерством внутренних
дел, Министерством финансов, а также Московской
городской управой. Неполнота первых Технических
условий Министерства путей сообщения
МПС 1908 г. и отсутствие в них норм для расчета
побудили Железобетонную комиссию Московской
городской управы приступить к разработке
более подробных ТУ для возведения железобетонных
промышленных и гражданских зданий и сооружений.
При этом для проверки ряда возникших
расчетных и конструктивных вопросов
параллельно с постройкой покрытий вагонных
сараев были возведены из тех же материалов
экспериментальные железобетонные конструкции,
при испытании которых был разрешен ряд
существенных вопросов [3, C. 123-127].
Для
выяснения свойств железобетона
в отношении пригодности его
для фортификационных (оборонительных)
сооружений в 1907-1909 гг. под Петербургом
профессором Николаевской инженерной
академии Н. А. Житкевичем производились
испытания железобетонных плит взрывами.
Эти испытания явились, можно сказать,
преддверием обширных опытов над фортификационными
сооружениями долговременного характера
на о. Березань на Черном море (близ г. Очакова)
в 1912 г. - самых крупных из известных в то
время опытов этого рода в мире. Результаты
этих опытов были весьма значительными.
На основе их были разработаны совершенно
новые фортификационные конструкции,
успешно выдержавшие боевое испытание
в первую мировую войну (в крепости Осовец).
Вопросы технологии бетона, бетонных и
железобетонных работ разрабатывались
главным образом в Петербурге в трех механических
лабораториях: Института инженеров путей
сообщения (проф. Н. А. Белелюбский), Николаевской
инженерной академии (проф. И. Г. Малюга)
и Политехнического института (проф. С.
И. Дружинин). В Москве первая лаборатория
по изучению и испытанию бетона была организована
проф. Н. К. Лахтиным. Что касается научной
работы в области железобетонных конструкций,
то она велась почти исключительно в высших
учебных заведениях и то преимущественно
теоретически. Никакого исследовательского
института или специальной лаборатории,
где занимались бы изучением железобетона,
в то время не было.
Перед
началом первой мировой войны
русские инженеры широко и успешно
вели бетонное и железобетонное строительство,
особенно по возведению искусственных
сооружений на железных и шоссейных дорогах,
а также портовых сооружений (на Балтийском
и Черном морях и во Владивостоке) и фортификационных
сооружений в крепостях. В последних двух
областях имелись значительные достижения
в отношении производства и механизации
бетонных и железобетонных работ. Однако
работа русских инженеров-строителей
сильно затруднялась политикой правящих
классов России, которые, не веря в творческие
силы русского народа, усиленно насаждали
зарубежную культуру и технику, в том числе
и в строительстве. В результате строительство
промышленных объектов и крупных общественных,
торговых и складских зданий нередко сдавалось
с подряда иностранным железобетонным
фирмам, преимущественно немецким и французским
[1, C. 156-158].
Развитие
железобетона в СССР
и зарубежем от октябрьской
революции до второй
мировой войны.
После
Великой Октябрьской социалистической
революции и гражданской войны перед
советским народом встала задача восстановления
разрушенного народного хозяйства и в
первую очередь тяжелой промышленности.
По окончании восстановительного периода
развернувшаяся индустриализация страны
вызвала необходимость широкого развития
строительной промышленности на новой
технической основе - с внедрением новых
методов работы. Это способствовало значительному
применению железобетона в первые две
пятилетки в гидротехническом и промышленном
строительстве.
Еще
до начала первой пятилетки, в восстановительный
период, большим строительством с широким
применением железобетона явился Волховстрой
(1921 -1926 гг.). Здесь советскими инженерами
запроектированы и выполнены выдающиеся
бетонные и железобетонные конструкции
и сооружения. Большой интерес, например,
представляют своеобразной конструкции
железобетонные кессоны под плотину, подводившиеся
к месту установки на плаву. Главное здание
силовой станции осуществлено железобетонной
каркасной конструкции, с железобетонными
аркадами, поддерживающими подкрановый
путь мостового крана весом 130 т. В главной
понижающей подстанции и во всех вторичных
подстанциях также широко применен железобетон.
На Волховстрое впервые для расчета плит,
опертых по контуру и по трем сторонам,
применялся точный метод академика Б.
Г. Галеркина, что давало существенную
экономию в кубатуре железобетона. Так,
например, по этому методу принималась
толщина плиты 9 вместо 14 см по нашим и
немецким нормам. Здесь же впервые серьезно
были поставлены лабораторные испытания
бетона по указаниям проф. Н. М. Беляева.
Большое развитие в СССР получило применение
железобетона в промышленном и гражданском
строительстве. Организованные в начале
восстановительного периода (с 1922 г.) в
крупных промышленных центрах строительные
конторы для ремонта и восстановления
старых фабрично-заводских корпусов и
гражданских зданий вскоре выросли в крупные
строительные тресты с проектными отделами,
откуда впоследствии вышли опытные специалисты
железобетонщики по проектированию и
строительству промышленных и гражданских
зданий и сооружений. В этот период (до
первой пятилетки) уже осуществлялись
серьезные железобетонные сооружения.
Строились большие одноэтажные заводские
корпуса срамными и арочными конструкциями
и с тяжелыми подкрановыми балками, многоэтажные
каркасные здания с ребристыми и безбалочными
перекрытиями и с железобетонными фундаментами
или свайными основаниями, а также фундаменты
под машины (турбогенераторы), железобетонные
стапели, набережные и многие другие сооружения.
При этом находили применение и новые
по тому времени методы производства работ,
например литой бетон, впервые в широком
масштабе примененный в Ленинграде в 1927
г. при постройке первого механического
хлебозавода. В 1932 г. при ЦНИПС была создана
лаборатория железобетонных конструкций,
сыгравшая выдающуюся роль в деле развития
и усовершенствования теории расчета
и конструирования железобетона. Представляют
интерес ребристые купола, выполненные
сборномонолитным способом. Так, в Копенгагене
построен ребристый купол цирка пролетом
40 м. На земле были заготовлены 20 сборных
меридиональных ребер двутаврового сечения
и части колец, расположенных между ними,
опорное же кольцо - монолитное. Образованный
таким образом остов был перекрыт на месте
монолитными плитами - внутренней и более
прочной внешней, являющейся плитой покрытия.
Эти плиты бетонировались на месте секторами,
а не кольцами. Заслуживает внимания также
купол над гаражом в Аахене пролетом 24
м, сооруженный сборномонолитным способом.
Вес сборных ребер купола достигал 10 т.
Перед второй мировой войной во Франции
возводились сооружения, в том числе и
ангары, с покрытием из оболочек двоякой
кривизны вида гиперболических параболоидов
и покрытием из оболочек, образующих зонтикообразную
(пирамидообразную) форму. Эти оболочки
вследствие большой жесткости позволили
осуществлять покрытия больших пролетов
при наименьшей их толщине (3-5 см). Рассмотрим
покрытие небольшого ангара размерами
41x54 м, состоящее из шестнадцати оболочек
в виде гиперболических параболоидов
площадью 10,25x12 м при толщине 5 см и двух
шедов прямоугольного очертания. Оболочки
поддерживаются пятью продольными тонкостенными
балками-диафрагмами пролетом 27 м с двумя
консолями по 12 м и двумя главными балками
(ригелями) пролетом 20,5 м с двумя консолями
по 10,25 м. Каждая главная балка жестко связана
с двумя столбами, заделанными в фундаменте.
Ангар может быть полностью открыт с трех
сторон и закрыт воротами.
Наряду
с возведением монолитных железобетонных
конструкций в строительстве
значительное применение получили сборные
железобетонные конструкции. В СССР
сборные железобетонные конструкции
впервые были применены в 1929 г. при
сооружении в Москве второго дома
милиции. Сборные железобетонные конструкции
не являются чем-то новым. Они появились
во многих странах, можно сказать, одновременно
с возникновением самого железобетона.
Первоначально они применялись преимущественно
для сборных перекрытий, собираемых из
отдельных элементов, - плит или балок
разных сечений. Сборные перекрытия, составляемые
из плит - сплошных, с пустотами или ребристых
(с ребрами, обращенными кверху), - применялись
при небольших расстояниях между стенами
или прогонами (не свыше 3-4 м). При больших
пролетах плиты получались слишком тяжелыми,
поэтому вместо них применяли балочные
элементы разных сечений, а именно: замкнутого
(прямоугольного или трапецеидального),
П-образного (коробчатого) двутаврового,
швеллерного, таврового, Г-образного, рельсовидного,
а также полуциркульного и в виде решетчатых
балок. Одни из этих профилей балок образуют
при плотной их укладке друг к другу двойное
перекрытие (пол и потолок), другие - одиночное;
в последнем случае потолок, при желании,
мог быть выполнен подшивным. Соединение
элементов при укладке осуществлялось
либо путем бетонирования зазоров между
ними, либо при посредстве разного рода
четвертей. Как показали испытания (ЦНИПС),
наиболее надежным и жестким соединением,
обеспечивающим хорошую связь между элементами,
явилась заливка зазоров на всю высоту
сечения. Поэтому наиболее распространенными
оказались полые сечения в жилищном строительстве
и коробчатые- в промышленном. Применение
сборных железобетонных несущих конструкций
в первые две пятилетки сыграло выдающуюся
роль в деле успешного выполнения в назначенные
сроки многих сооружений важнейших промышленных
предприятий. В короткие сроки были введены
в строй такие известные объекты, как,
например, заводы "Электропровод& uot;,
"Фрезер", "Калибр", "Шарикоподшипни ",
загонное депо метрополитена, часть цехов
Днепрокомбината, Уралмашстрой и Уралвагонстрой,
ряд объектов в Ленинграде, Ростове-на-Дону
и других городах страны. Наибольшее применение
сборный железобетон нашел в строительстве
легких одноэтажных промышленных зданий
так называемого ячейкового типа, в которых
особенно широко использовались Т-образные
колонны.
Большая
работа была выполнена ЦНИПС по испытанию
первых железобетонных и металлических
стыков, по разработке новых элементов
и по испытанию разнообразных сборных
конструкций [5].
Типичным
железобетонным стыком являлся стык
внахлестку с применением стержней
накладок, перекрывающих стык. В железобетонном
стыке Г. П. Передерия, применяемом и в
настоящее время, арматура с концов элементов
выпускается в виде концентрических петель,
образующих кольца. В первом металлическом
стыке С. А. Дмитриева, получившем большое
распространение как в СССР, так и за рубежом,
стальные листы, привариваемые к верхней
и нижней арматуре, соединяются с такими
же листами смежного элемента внахлестку
на болтах (позже - при помощи сварки). Хорошим
стыком является сопряжение колонн с фундаментом
посредством так называемого стакана,
испытание которого было проведено в 1931
г. Этот стык и в настоящее время служит
основным стыком в сопряжении сборных
железобетонных колонн с фундаментом.
Быстрое
развитие сборного железобетона в СССР
доказало большое значение этого
метода для строительства. Но новизна
его и недостаток опыта вели к
ряду ошибок, иногда сводивших на нет экономический
эффект от применения сборности. Поэтому,
учитывая необходимость обобщения опыта
проектирования и ряда теоретических
вопросов в сборном железобетоне, была
разработана и выпущена в 1933 г. утвержденная
Постоянным совещанием по сборным конструкциям
Временная инструкция по сборным железобетонным
конструкциям, многие положения которой
не потеряли своего значения и в настоящее
время.
Начиная
с 1933 г., в Закавказье легкий железобетон,
как монолитный, так и сборный,
нашел значительное применение в
строительстве. В сборном железобетоне
первыми конструкциями явились настилы
(балки) Симкар (по предложению М. 3. Симонова
и Г. В. Карманова в 1936 г.) с одним и двумя
круглыми отверстиями, изготовляемые
при помощи металлических сердечников.
Особенно целесообразное применение легкий
железобетон нашел в сборном жилищно-гражданском
и промышленном строительстве для перекрытий
и покрытий, для стеновых панелей; имеются
случаи применения его и для таких несущих
конструкций, как арки, оболочки и пр. В
первое время легкий железобетон приготовлялся
на основе естественных заполнителей
(пемза, туфы, ракушечник, легкие известняки,
опоки и т. п.), а затем и на основе искусственных
заполнителей (шлаки, термозит, керамзит
и др.). Трудности получения в первое время
качественных искусственных легких заполнителей,
например керамзита, задержали широкое
внедрение в практику строительства в
СССР легких железобетонных конструкций.
Таким
образом, в рассматриваемый период
по массовому применению сборных
железобетонных конструкций СССР занимал
первое место в мире. Однако в дальнейшем
в результате недостаточного развития
проектной работы в части типизации зданий
и выпуска типовых чертежей, а также слабое
развитие заводского производства сборных
железобетонных конструкций и, наконец,
недостаток в подъемно-транспортны механизмах
и другом оборудовании на строительных
площадках, к сборному железобетону стали
обращаться все реже и реже, и в третьей
пятилетке он почти не применялся для
возведения целых сборных зданий, а только
использовался в виде отдельных элементов
заводского изготовления для выполнения
междуэтажных перекрытий, покрытий и пр.
[4, C. 123-125].
В
то же время в Западной Европе и
США перед второй мировой войной
сборный железобетон получил
значительно более широкое применение,
чем в СССР. В Германии из сборного
железобетона строились относительно
простые промышленные здания, причем в
некоторых случаях здания возводились
даже по типовым проектам, что вело к существенной
экономии. Встречались и случаи устройства
покрытий по принятой у нас теперь беспрогонной
системе с применением небольших, по теперешним
понятиям, ребристых настилов.
Зарождение
в СССР сборных конструкций из
предварительно напряженного железобетона
относится к 1930 г., когда В. В. Михайлов
начал проводить опыты с предварительно
напряженными центрифугированными элементами
в Тбилиси. В начале 1941 г. им был предложен
новый метод армирования железобетона
непрерывной напряженной проволокой,
при котором достигаются механизация
производства, значительная производительность
и экономический эффект. Арматурный каркас
элемента здесь представляет собой не
обычный набор отдельных стержней, а непрерывную
нить проволоки, которая может пронизывать
конструкцию по требуемым направлениям.
К
началу второй мировой войны в системе
Наркомстроя были выполнены только две
производственные установки: одна по изготовлению
предварительно напряженных балок (трест
Строитель) и другая по изготовлению труб
(трест Южспецстрой). Кроме того, на Павшинском
заводе была построена установка для производства
предварительно напряженных балок. К этому
же времени относится разработка ЦНИПС
под руководством проф. А. А. Гвоздева первой
Инструкции по проектированию предварительно
напряженных железобетонных конструкций
в указаний по их изготовлению, опубликованной
(в качестве проекта) в 1943 г. Значительное
применение нашел железобетон и в подземном
строительстве, например при постройке
метрополитенов, разного назначения тоннелей
и т. п. Один из наиболее сложных вопросов
- расчет подземных конструкций - разработан
проф. С. С. Давыдовым.
Существенное
значение для возведения железобетонных
сооружений скоростными индустриальными
методами имело освоение рациональных
видов инвентарной опалубки - передвижной,
скользящей, переставной. Применение сварных
сеток и тем более сварных каркасов в то
время еще не получило сколько-нибудь
практического значения [5].
Развитие
железобетона после
второй мировой войны.
В
конце 30-х годов, а также в период
Великой Отечественной войны
и непосредственно после ее окончания
в СССР заметно уменьшился объем
применения железобетона. При этом
нередки были случаи невыгодной замены
железобетона стальными (в перекрытиях,
каркасах, силосах и др.) и деревянными
конструкциями. IV Всесоюзная конференция
по бетону и железобетонным конструкциям,
состоявшаяся в начале 1948 г. в Тбилиси,
вынуждена была признать, что в силу недостаточной
индустриализации железобетонные конструкции
частично уступили свое место стальным
и деревянным конструкциям. Конференция
констатировала также, что промышленность
железобетонных изделий из обычного и
предварительно напряженного бетона развита
еще далеко недостаточно, причем была
подчеркнута слабая оснащенность современным
оборудованием некоторых предприятий,
выпускавших железобетонные сборные конструкции.
С 1949 года и особенно после постановления
Совета Министров СССР (9 мая 1950 г.) о необходимости
снижения стоимости строительства заметно
начало улучшаться положение с железобетонным
строительством. Вместо возникшего после
войны строительства монолитных тонкостенных
покрытий - цилиндрических и шедовых оболочек
с применением передвижной опалубки -
все чаще стали применять сборный железобетон
в промышленном, а затем и в жилищно-гражданском
строительстве.
С
1950 г., кроме строительства каркасно-панельных
домов со сварными стыками, в Магнитогорске,
Москве, Ленинграде, Киеве и других
городах началось сооружение бескаркасных
панельных домов. Обе эти системы зданий
полностью отвечают требованиям индустриализации
строительства и рекомендуются к проектированию
многоэтажных жилых и общественных зданий
(школы, больницы, детские сады и ясли и
др.) высотой от 4 до 14 этажей. Выбор системы
здания зависит в большой мере от назначения
зданий. Там, где требуются большие помещения
без перегородок, каркасная система является
основной, в то время как для жилых зданий
с ячейковой планировкой в виде комнат
небольших размеров целесообразна бескаркасная
панельная система.
Весьма
благотворное влияние на дальнейшее
развитие сборных и предварительно
напряженных железобетонных конструкций
оказало постановление ЦК КПСС и Совета
Министров Союза ССР от 19 августа 1954 г.
"О развитии производства сборных железобетонных
конструкций и деталей для строительства",
а также Всесоюзное совещание строителей
(30 ноября - 7 декабря 1954 г.). В результате
этого научно-исследовательс ие и проектные
институты были вынуждены пересмотреть
некоторые прежние установки и перейти
к проектированию и созданию сборных конструкций,
более совершенных и более экономичных.
В первую очередь разрешались такие важные
задачи, как установление номенклатуры
железобетонных конструкций и разработка
типовых проектов по жилищно-гражданскому
промышленному и сельскохозяйственному
строительству. С пуском в 1954 г. первых
заводов с поточно-конвейерным производством
(Люберецкого и 1-го Московского) был сделан
серьезный скачок в развитии индустриальных
методов жилищно-гражданского строительства.
В короткий срок для оборудования этих
заводов было создано несколько десятков
специализированных машин для изготовления
основных сборных железобетонных конструкций:
крупноразмерных панелей для перекрытий
и стен, балок (ригелей), колонн, лестничных
маршей и площадок. При этом панели для
перекрытий и ригели изготовлялись с предварительным
напряжением по методу непрерывного армирования
проф. В. В. Михайлова.
Основной
целью создания подобных заводов
железобетонных изделий являлось максимальное
поднятие коэффициента сборности жилых
и гражданских зданий, выражающего
отношение веса конструкций и деталей,
монтируемых кранами, к общему весу всего
здания. Если в обычных каменных зданиях,
строившихся в 1938-1940 гг., коэффициент сборности
составлял 12-14%, то в домах каркасно-панельных
конструкций и панельных бескаркасных
он достигает 70%. Заводы с поточно-конвейерной
технологией производства по типу Люберецкого
и 1-го Московского построены во многих
городах Советского Союза, в том числе
Ленинграде, Киеве, Минске и др. Такой завод
имеет три-четыре конвейерные линии, состоящие
из нескольких вагонеток, передвигающихся
по рельсовому пути от начального поста,
на котором производится установка арматурного
каркаса, до последнего, где осуществляется
съем готового изделия. Конвейерная технология
- наиболее прогрессивная технология.
Она дает возможность широко механизировать
и частично автоматизировать процесс
производства.
Значительное
развитие получили сборно-монолитные
конструкции, представляющие целесообразное
сочетание сборных железобетонных
элементов и монолитного бетона, укладываемого
на месте применения. Наиболее выгодными
являются сборно-монолитные конструкции
с применением предварительно напряженных
элементов. При этом обычно железобетонные
элементы образуют сплошную опалубку
для укладки монолитного бетона. Эти конструкции
имеют некоторые преимущества по сравнению
со сборными. Прежде всего легко можно
получить неразрезные конструкции - как
обычные железобетонные, так и предварительно
напряженные. В последнем случае неразрезная
конструкция образуется путем укладки
- в пролетах внизу и на опорах вверху -
заранее заготовленных предварительно
напряженных элементов того или иного
сечения. При этом никакого натяжения
арматуры производить не требуется и достигается
упрощение технологии изготовления конструкций,
за исключением предварительно напряженных,
заготовка которых должна быть централизована.
Также получается и значительное сокращение
расхода стали на стыки и узлы. Железобетонные
сборно-монолитные конструкции получили
значительное распространение в зарубежных
странах (Англия, Дания, Италия, Швейцария
и др.), особенно при возведении многоэтажных
зданий.
В
Советском Союзе сборно-монолитные
конструкции находятся в стадии
проектирования и освоения: намечается
применение их в сейсмических районах.
В
заключение необходимо подчеркнуть, что
развитие теории и практики железобетона
в СССР, можно сказать, вступило в новый,
третий этап, характеризуемый, во-первых,
переходом повсеместно на железобетонные
конструкции, выполняемые индустриальными
методами, преимущественно сборные и сборно-монолитные,
а в необходимых случаях и монолитные,
но с превращением всегда строительного
производства в механизированный поточный
процесс, и, во-вторых, переходом на прогрессивный
метод расчета обычных и предварительно
напряженных конструкций по расчетным
предельным состояниям [2, C. 236-239].
Состояние
строительства из сборного
и предварительно напряженного
железобетона в 1959-1965
гг.
К
началу семилетия 1959-1965 гг. в части
применения сборных железобетонных
конструкций имелись уже значительные
успехи, особенно з области жилищного
строительства. После постановления ЦК
КПСС и Совета Министров СССР от 19 августа
1954 г. объем производства сборных железобетонных
конструкций и деталей возрос более чем
в 10 раз. Теперь СССР производит сборного
железобетона больше, чем США, Англия,
Франция и ФРГ, вместе взятые, и занимает
первое место в мире. Контрольные цифры
развития народного хозяйства СССР на
1959-1965 гг. предусматривают весьма большое
увеличение производства сборного железобетона
в строительстве. Если в 1958 г. производство
сборного железобетона составляло 18 млн.
м3 (из них свыше 1 млн. м3 предварительно
напряженных конструкций), то в 1965 г. оно
увеличится до 42-45 млн. м3, т. е. в 2,5 раза,
причем объем производства предварительно
напряженного железобетона должен составить
более 11 млн. м3. Столь большой план увеличения
производства сборного и предварительно
напряженного железобетона в течение
семилетия может быть выполнен при условии
развития массовых эффективных конструкций
с широким использованием машинных методов
работы и автоматического управления
на существующих и вновь создаваемых заводах.
В жилищном строительстве крупнопанельные
дома, в которых железобетон нашел наибольшее
применение, стали массовым конструктивным
решением, дающим максимальное снижение
затрат труда, значительное уменьшение
веса и сокращение сроков строительства.
Основой его являются индустриальные
методы, для развития которых требуется
широкое внедрение комплексной механизации
работ. Строительство крупнопанельных
каркасных и бескаркасных домов с некоторыми
отличиями конструкций производится во
многих городах Советского Союза. Следует
отметить, что за последние годы в совершенствовании
крупнопанельных домов достигнуты значительные
успехи. В каркасной системе совершенствование
шло в направлении отказа от ряда конструктивных
элементов, слабо участвоваших в общей
работе, в результате чего появились новые
типы домов с неполным каркасом, без наружных
стоек, поддерживающих панельную стену,
которая сама в состоянии воспринимать
нагрузку, или без ригелей, являвшихся
лишь передаточными элементами нагрузки,
и т. д. Такие каркасно-панельные дома строятся,
например, в Череповце. В бескаркасной
системе появились три разновидности
жилых зданий: с тремя продольными несущими
стенами, с несущими перегородками, работающими
на сжатие и с несущими висячими перегородками,
работающими на изгиб, как балки-стенки
в пределах одного этажа. Выгодными в технико-экономическо
отношении покрытиями одноэтажных зданий
являются пространственные конструкции,
которые в зависимости от вида этих конструкций
и местных условий выполняются сборными
или сборно-монолитными и в исключительных
случаях монолитными. Еще совсем недавно
в СССР были только единичные случаи применения
оболочек в промышленном строительстве,
например, сборные оболочки двоякой кривизны
в Автове. Вскоре там же была построена
сборная сводчатая оболочка типа "бочар"
пролетом 100 м. Однако первые сборные оболочки
отличались трудоемкостью, а стоимость
их была выше стоимости монолитных. Эти
оболочки являлись по существу опытными
для выработки двух типов эффективных
большепролетных оболочек - пологой, перекрывающей
план в виде квадрата больших размеров
и "бочарный свод" пролетом 100 м и
больше. Оболочка "бочарный свод"
как необычная по своей конструкции и
размерам была подвергнута испытанию
нагрузкой до разрушения. Тщательное изучение
результатов испытания оболочки и опыта
ее возведения привело проектировщиков
(проектный институт № 1) и производственников
(Главленинградстрой к разработке новой
конструкции оболочки и нового метода
ее возведения. Главной особенностью этой
оболочки является заводская поточная
технология изготовления сборных элементов,
из которых она образуется. Первоначально
бочарные своды оставлялись из 11 крупногабаритных
блоков размерами 7,5х 8,36 м, изготовление
которых в матрицах в полигонных условиях
было связано со значительными трудностями,
особенно при съеме их с матриц и переносе
к месту сборки. Для заводского изготовления
оказалось целесообразным разделение
каждого такого блока на шесть криволинейных
ребристых плит и два бортовых элемента.
Вследствие индустриального изготовления
сборных элементов оболочки достигается
требуемое качество работ и высокие темпы
строительства. Криволинейные элементы
формуются на виброплощадке с вибропригрузом,
а линейные элементы бортов и затяжек
- в кассетных формах. Для сокращения монтажных
операций у места строительства производится
из заводских элементов укрупненная сборка
блоков на специальном кондукторе. Соединение
элементов между собой достигается при
помощи петлевых выпусков и укладки дополнительных
стержней (без сварки) с последующим замоноличиванием.
Пропарка всего блока размерами 7,5x8,36 м
производится на месте его сборки под
колпаком. Укрупненные блоки весом около
30 т поднимаются краном на проектную отметку
и устанавливаются на инвентарные металлические
опоры. На заводскую поточную технологию
было переведено также изготовление сборных
элементов для создания пологих оболочек
размерами 40x40 м. При этом в отличие от
панелей, изготовлявшихся в 1956 г., они были
упрощены и вместо плит двоякой кривизны,
располагаемых концентрическими поясами,
представляют собой квадратные плоские
плиты с ребрами по контуру и диагоналям,
располагаемые параллельно сторонам плана
покрытия; в углах оболочки предусмотрены
треугольные плиты, а в швах, направленных
под углом в 45°, проложена напрягаемая
арматура для восприятия главных растягивающих
напряжений. По освоении этих двух типов
оболочек Главленинградстрой разворачивает
их строительство поточным методом в значительных
размерах. Осуществлено строительство
шести оболочек размерами 40x40 м для автобусного
парка в Ленинграде. Намечено строительство
гаражей для другого автобусного парка
общей площадью 20 тыс. м2 из бочарных сводов
пролетом 100 м. Параллельно с возведением
большепролетных железобетонных оболочек
в СССР строятся и армоцементные оболочки.
Рассмотрим выполняемый в Красноярске
многоволновый армоцементный свод пролетом
75 м, толщиной всего 3 см. В восприятии распора
свода принимают участие плоские железобетонные
покрытия боковых пристроек, соединенные
предварительно напряженными затяжками,
расположенными в плоскостях обеих торцовых
стен. Цилиндрический волнистый свод покрытия
собирается из отдельных армоцементных
элементов; волны свода перекрыты сверху
легкими железобетонными плитами [5].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
Задача,
которая стоит перед архитекторами
сегодня в проектировании зданий
с применением железобетона, состоит
в том, чтобы распологать опоры таким
образом, чтобы не нанести ущерба внутреннему
интерьеру зданий. Для 50-этажных железобетонных
башен колонны становятся очень большими.
Некоторые архитекторы располагают массивные
опоры внутри здания, где они становятся
огромным и опасным препятствием. Важно
создать гибкую планировку и свободный
от колонн интерьер. Сегодня возможно
внедрять конструкции с длинными пролетами
в высотных зданиях.
Безусловно, есть нерешенные проблемы,
связанные с оценкой долговечности железобетонных
конструкций. Сейчас в нормативных документах
это решается косвенным способом, то есть
путем «назначения» толщины защитного
слоя бетона, допустимой ширины раскрытия
трещин, ограничением длительных напряжений
и т. д. Однако пригодных для нормирования
методов расчета, позволяющих оценить
снижение несущей способности и повышение
деформативности железобетонных элементов
с учетом фактора времени, к сожалению,
сегодня еще не разработано.
Степень
надежности железобетонных конструкций
в нормативных документах оценивается
полувероятностным способом, по которому
в расчет вводятся только нормативные
характеристики материалов и нагрузок.
Изменчивость же остальных факторов учитывается
с помощью обобщенных коэффициентов надежности.
Такой
способ не позволяет достоверно оценить
надежность железобетонной конструкции
в целом, обеспечить равнонадежность различных
железобетонных конструкций. В настоящее
время разработана общая методика и т.д.................
