Металлоконструкции сегодня являются одним из самых популярных удобных и востребованных материалов. Уровень развития металлических конструкций определяется, с одной стороны, потребностями в них народного хозяйства, а с другой – возможностями технической базы: развитие металлургии, металлообработки, строительной науки и техники. Исходя из этих положений история развития металлических конструкции может быть разделена на пять периодов.
Первый период (от XII в. до начала XVII в.) характеризуется применением металла в уникальную по тому времени сооружениях (дворцах, церквях и т.п.) в виде затяжек и скреп для каменной кладки. Затяжки выковывали из кричного железа и скрепляли через проушины на штырях. Одной из первых таких конструкции являются затяжки Успенского собора во Владимире (1158 г.).
По зрелости конструктивного решения выделяется металлическая конструкция, поддерживающая каменный потолок над коридором между притворами Покровского собора – храма Василия Блаженного (1560 г.). Это первая известная нам конструкция, состоящая из стержней, работающих на растяжении, изгиб и сжатие. Затяжки, поддерживающие потолок в этой конструкции, укреплены для облегчения работы на изгиб подкосами. Поражает, что уже в те времена конструктор знал, что для затяжек, работающих на изгиб, надо применять полосу, поставленную на ребро, а подкосы, работающие на сжатие, лучше делать квадратного сечения.
Открытый Космос / Open Space. 1 Серия. Документальный Фильм. StarMedia. Babich-Design
Второй период (от начала XVII в. до конца XVIII в.) связан с применением наклонных металлических стропил и пространственных купольных конструкций («корзинок») глав церквей. Стержни конструкций выполнены из кованных брусков и соединены на замках и скрепах горновой сваркой. Конструкция такого типа сохранились до наших дней. Примерами служат перекрытия пролетом 18 м над трапезой Троицко-Сергиевского монастыря в Загорске (1696-1698 гг.), перекрытие Большого Кремлевского дворца в Москве (1640 г.), каркас купола колокольни Ивана Великого (1603 г.), каркас купола Казанского собора в Ленинграде пролетом 15 м (1805 г.) и др.
Третий период (от начала XVIII в. до середины XIX в.) связан с освоением процесса литья чугунных стержней и деталей. Строятся чугунные мосты и конструкции перекрытий гражданских и промышленных зданий. Соединения чугунных элементов осуществляется на замках или болтах. Первой чугунной конструкцией в России считается перекрытием крыльца Невьянской башни на Урале (1725 г.).
В 1784 г. в Петербурге был построен первый чугунный мост. Совершенства чугунные конструкции в России достигли в середине XIX столетия. Уникальной чугунной конструкцией 40-х годов XIX в. является купол Исаакиевского собора, собранный из отдельных косяков в виде сплошной оболочки. Конструкции купола состоит из верхней конической части, поддерживающей каменный барабан, венчающий собор, и нижней, более пологой части. Наружная оболочка купола с помощью легкого железного каркаса опирается на чугунную конструкцию.
Чугунная арка пролетом 30 м применена в перекрытии Александрийского театра в Петербурге (1827-1832 гг.). В 50-х годах XIX в. в Петербурге был построен Николаевский мост с восемью арочными пролетами от 33 до 47 м, являющийся самым крупным чугунным мостом мира. В этот же период наслонные стропила постепенно трансформируются в смешанные железочугунные треугольные фермы.
ПРОЦЕСС РАЗВИТИЯ КОСМОНАВТИКИ ОТ НАЧАЛА ЕЕ ЗАРОЖДЕНИЯ! Сериал «Открытый Космос».
В фермах сначала не было раскосов, они появились в конце рассматриваемого периода. Сжатые стержни ферм часто выполняли из чугуна, а растянутые – из железа. В узлах элементы соединялись через проушины на болтах. Отсутствие в этот период прокатного и профильного металла ограничивало конструктивную форму железных стержней прямоугольным или круглым сечением. Однако преимущества фасонного профиля уже были поняты и стержни уголкового или швеллерного сечения изготовляли гнутьем или ковкой нагретых полос.
Четвертый период (с 30-х годов XIX в. до 20-х годов XX в.) связан с быстрым техническим прогрессом во всех областях техники того времени и, в частности, в металлургии и металлообработке.
В начале XIX в. кричный процесс получения железа был заменен более совершенным- пудлингованием, а в конце 80-х годов – выплавкой железа из чугуна в мартеновских и конверторных цехах. Наряду с уральской базой была создана в России южная база металлургической промышленности. В 30-х годах XIX в. появились заклепочные соединения, чему способствовало изобретение дыропробивного пресса; в 40-х годах был освоен процесс получения профильного металла и прокатного листа. В течение ста лет последующих лет все стальные конструкции изготовлялись клепаными. Сталь почти полностью вытеснила из строительной конструкции чугун, будучи материалом, более совершенным по своим свойствам (в особенности при работе на растяжение) и лучше подающимся контролю и механической обработке.
Чугунные конструкции во второй половине XIX в. применялись лишь в колоннах многоэтажных зданий, перекрытиях вокзальных дебаркадеров и т.п., где могла быть полностью использована хорошая сопротивляемость чугуна сжатию.
В России до конца XIX в. промышленные и гражданские здания строились в основном с кирпичными стенами и небольшими пролетами, для перекрытия которых использовались треугольные металлические фермы. Конструктивная форма этих ферм постепенно совершенствовалась: решетка получила завершение с появлением раскосов; узловые соединения вместо болтовых на проушинах стали выполнять заклепочными с помощью фасонок.
В конце прошлого столетия применялись решетчатые каркасы рамно-арочных конструкции для перекрытий зданий значительных пролетов. Примерами являются покрытия Сенного рынка в Петербурге (1884 г.) пролетом 25 м, Варшавского рынка пролетом 16 м (1891 г.), покрытие Гатчинского вокзала (1890 г.) и др.
Наибольшего совершенства рамно-арочная конструкция достигла покрытия дебаркадеров Киевского вокзала в Москве, построенного по проекту В.Г. Шухова (1913-1914 гг).
В конструкциях этих сооружений хорошо проработаны компоновочная схема, опорные закрепления и узловые заклепочные соединения.
Во второй половине XIX в. значительное развитие получило металлическое мостостроение в связи с ростом сети железных дорог. На строительстве мостов развивалась конструктивная форма металлических конструкций, совершенствовалась теория компоновки и расчета, технология изготовления и монтажа.
Принципы проектирования, разработанные в мостостроении, были перенесены затем на промышленные и гражданские объекты. Основателями русской школы мостостроения являются известные инженеры и профессора С.В. Кербедз, Н.А. Белелюбский, Л.Д. Проскуряков.
Пятый период (послереволюционный) начинается с конца 20-х годов, с первой пятилетки, когда молодое социалистическое государство приступило к осуществлению широкой программы индустриализации страны.
К концу 40-х годов клепаные конструкции были почти полностью заменены сварными, более легкими, технологичными и экономичные.
Развитие металлургии уже 30-х годах позволило применять в металлических конструкциях вместо обычной малоуглеродистой стали более прочную низколегированную сталь (сталь кремнистую для железнодорожного моста через реку Ципу (Закавказье) и сталь ДС для Дворца Советов москворецких мостов).
Цель реферата – рассмотреть металлические конструкции в русской архитектуре XIX века.
Архитектурные композиции
Архитектура первой трети 19 в. В архитектуре первой трети 19 в. принципы классицизма получают дальнейшее развитие. Распространение патриотических и освободительных идей в русском обществе способствует укреплению национального самосознания, определению самобытных путей развития стиля.
Русские зодчие в этот период в первую очередь решают широкие ансамблевые задачи в масштабе города, его центра, основных городских звеньев. Возрастает идейное значение архитектуры. Ансамбли и здания часто рассматриваются как выражение триумфальных идей победы русского народа в Отечественной войне 1812 г. Ордер во многих случаях приобретает особую монументальность, в связи с чем более широкое распространение получает греко-дорический ордер. Возрастает значение скульптурной пластики, причем в изображениях и орнаменте преобладает триумфальная тематика, символизирующая победу русского оружия, прославляющее русское государство. Укрупняются формы и растут масштабы архитектурных композиций.
Наиболее крупные замыслы зодчих были связанны с формированием ансамблей центра и важнейших градостроительных узлов Петербурга, а также с восстановлением и реконструкцией Москвы после пожара в 1812 г. Широким фронтом велась и реконструкция многих губернских и уездных городов России. В начале столетия ведущими петербургскими зодчими были А. Н. Воронихин (1759 – 1814) и А. Д. Захаров (1761 – 1811). В архитектуре 1820 – 1830-х годов особая заслуга в застройке Петербурга принадлежит К. И. Росси (1775 – 1849) и В.П. Стасову (1769 – 1848). В Москве послевоенного периода выделялись архитекторы О. И. Бове (1784 – 1834), Д. И. Жилярди (1788 – 1845) и А. Г. Григорьев (1782 – 1868).
Построенный Воронихиным в Петербурге Казанский собор (1801 – 1811 гг.) олицетворяет идею здания-ансамбля, в котором ведущее значение приобрела полукруглая колонна коринфского ордера высотой около 15 м, образующая одну из торжественных площадей на главной магистрали города – Невском проспекте. Выполняя задание воспроизвести колоннаду римского собора Петра , зодчий, учтя конкретную градостроительную ситуацию, создал архитектурный образ, полный величия и торжественности.
Вершиной развития русского классицизма было формирование системы ансамблей центра Петербурга, преемственно развивавших градостроительные принципы 18 в. Ключевым звеном этого процесса было строительство архитектором А. Захаровым нового здания Адмиралтейства (1806 – 1823 гг.) на основе существовавших построек верфи. Был сохранен 72-метровый шпиль, возведенный ранее Коробовым, однако фасады были полностью переделаны.
Основное градостроительное значение архитектуры этого П-образного в плане здания состоит в том, что оно воедино связало и организовало три площади, примыкающие к основным фасадам, и вместе с тем усилило их композиционное начало – башню Адмиралтейства, объединяющую три городских луча. На всём протяжении главного и боковых фасадов применен единый дорический ордер с крупным масштабом членений и стройными пропорциями колонн.
Трехчастная композиция портиков акцентирует угловые участки здания и создаёт торжественные боковые фасады, обращенные к центральным площадям города – Дворцовой и Сенатской. Обращенные к Неве торцевые части здания трактованы в виде массивных триумфальных арок, обрамленных колоннадами, близких к композиции нижней части адмиралтейской башни. Здание богато украшено скульптурой и барельефами на военные и морские темы. Адмиралтейство, обладающее поразительной образной силой утверждения художественным языком передовых патриотических идей своего времени, представляет собой своеобразный архитектурный гимн русскому народу. Его главенствующее градостроительное значение во многом предопределило формирование объёмно-пространственной системы центра Петербурга.
Огромную роль в сложении этой системы сыграло здание Биржи на Стрелке Васильевского острова (1804 – 1810 гг.. архит. Тома де Томон), в проектировании которого консультативное участие принимал Захаров. Поднятый на высоком подиуме, дорический периптер занял центральное осевое место Стрелки, причём основная ось здания ориентированна на встречу реке, замыкая её перспективу. Эта развитая в пространстве ось подчеркнута полукружием Стрелки и двумя симметрично поставленными колоннами-маяками. Монументальный и как бы пронизанный воздухом ансамбль Биржи объединил огромные пространства и комплексы, сформировавшиеся по берегам Невы у её разветвления на два рукава (Петропавловскую крепость, Зимний дворец, Адмиралтейство и другие постройки), став сердцевиной объёмно-пространственной системы центра столицы.
Система ансамблей центра была завершена в 1820 – 1850-х годах, когда получили своё окончательное выражение Дворцовая и Сенатская площади. Огромная заслуга в этом принадлежит выдающемуся градостроителю К. И. Росси, построившему на Дворцовой площади здание Главного штаба, а на Сенатской — здание Сената и Синода.
Здание Главного штаба в Петербурге (1819 – 1829 гг.) расположилось на площади по дугообразной в плане кривой с огромной аркой посередине, делящей всё здание на две симметричные части. Ориентированная на ось Зимнего дворца, Триумфальная арка трактована как памятник русской армии и её славным победам, что отразилось в символике скульптур и барельефов (скульптурная группа коней с фигурой Славы, скульптуры воинов, барельефные композиции воинских доспехов, летящих гениев Славы и т. п.).
Посредством арки площадь связалась короткой улицей с Невским проспектом. Масштаб здания согласован с масштабом Зимнего дворца и, несмотря на стилевые различия, оба здания составляют целостный ансамбль. Пространственное единство ансамбля было подчеркнуто постановкой на площади монументальной Александровской колонны (1830 – 1834 гг., архит. А.А. Монферран).
Тот же принцип объединения здания в единую композицию с торжественной аркой в центре, переброшенной через улицу, Росси использовал в здании Сената и Синода в Петербурге (1829 – 1834 гг.), замыкающем Сенатскую площадь со стороны, противоположной боковому фасаду Адмиралтейства. Ранее поставленный в середине площади динамичный монумент Петра 1 подчеркивает ориентацию ансамбля в сторону Невы. Эта ось была также закреплена постановкой в глубине площади гигантского по величине Исаакиевского собора (1818 – 1858 гг., архит. А. А. Монферран) – купольного здания высотой 101,52 м с четырьмя крупными коринфскими портиками (высота колонн 17,04 м) и круглой колоннадой купола (диаметр купола 21,83 м), ставшего доминантой в застройке города.
Вершина целостной градостроительной задачи – ансамбль Театральной улицы (ныне ул. Зодчего Росси в Петербурге, получившей название по имени её создателя).
Построенный в 1828 – 1834 гг. по единому замыслу зодчего, ансамбль включает помимо улицы, образованной двумя торжественными административными корпусами, полукруглую открытую к реке Фонтанке площадь Ломоносова, обстроенную трехэтажными корпусами, здание Александринского театра, ориентированное по оси улицы Росси, и примыкающую к Невскому проспекту обширную площадь перед театром, ограниченную по бокам зданием Публичной библиотеке и павильонами Аничкова дворца. Четкое регулярное построение пространства и единая тема фасадов – ордер на арочном основании цокольного этажа – объединяют здания. Различная разработка ордеров, разнообразие объёмных и пространственных решений, а также особый характер каждого из пространств придают основным звеньям ансамбля индивидуальный облик. Благодаря тесной композиционной связи с магистралями города – Невским проспектом и набережной Фонтанки – ансамбль стал органической частью целостной пространственной системы Петербурга.
В ансамблевой застройке города помимо крупных парадных зданий всё большее значение в первой половине 19 в. стали приобретать отдельные здания и сооружения торгового, производственного, складского и прочего утилитарного назначения, которым иногда отводилась весьма значительная роль в градостроительной композиции. Примерами могут служить построенные по проектам В. П. Стасова Провиантские склады в Москве (проект 1821 г.) и здание придворных конюшен (1817 – 1823 гг.), возведенное неподалеку от Дворцовой площади в Петербурге у впадения в р. Мойку Екатерининского канала (ныне канал Грибоедова). Сравнительно низкое и протяженное здание имеет замкнуто-периметральную композицию, монументальные фасады которой строятся на сочетании мощной стены и крупномасштабного дорического ордера. Каждый фасад индивидуален в соответствии с характером организуемого городского пространства. В «островном» построении здания, активно взаимодействующего с городскими пространствами, зодчий в какой-то степени следовал древним московским принципам градостроительства.
Архитектура Москвы после пожара 1812 г. основывалась на классицизме довоенного периода и новых послевоенных тенденциях. Тема победного триумфа в Отечественной войне нашла выражение в архитектуре Москвы, как и других городов России, в тяге к торжественным и монументальным формам, создании крупных ансамблей. Наряду с этим в Москве обострились проблемы жилищного и утилитарного строительства в связи с опустошительными последствиями пожара ми французской оккупации.
Созданная в 1813 г. «Комиссия для строений города Москвы» разработала проект реконструкции города, проводя последовательно единый метод регулярной застройки во всех звеньях структуры города – от центральных площадей до отдельных улиц и переулков. Регламентировалась этажность в зависимости от значения улиц и площадей, определялась правилами обязательная постановка домов по проектным «красным линиям», устанавливались габариты зданий, оград и т. д. Были выработаны типы жилых домов с преобладанием для небольших зданий деревянных конструкций с последующей их штукатуркой и отделкой под камень. В композиции использовались характерные для классицизма ордерные элементы и детали, рустовка стен, арки и архивольты, ниши, фронтоны и т. д. Широко применялась лепнина, а в интерьерах и живопись гризайль, имитирующая барельефы. Пропорции и различные комбинации деталей позволяли при общем единстве стиля придавать каждому дому индивидуальность. Улицы и площади, застроенные такими зданиями, превращались в целостные ансамбли.
К архитектуре Москвы приближались и многие здания провинциальных городов, в которых последовательно внедрявшиеся принципы регулярной застройки нередко сочетались с традиционно живописными приемами композиции зданий. Застройка улиц по «образцовым» проектам дополнялась яркими индивидуальными зданиями и ансамблями. С особым вниманием относились к формированию центров городов. Во многих из них сложились замечательные ансамбли, в которых геометрическая система улиц и площадей органично сочеталась с ведущими элементами древнерусских ансамблей.
Заключение
«Конструкция как таковая представляла собой как бы подсознательную сторону архитектуры, в ней были потенциально заложены импульсы, которые гораздо позже получили теоретическое обоснование и объяснение». Представляется, что эта «подсознательность» была в особенности присуща русской архитектуре, где приемы строительной техники и строительные конструкции долгое время были более традиционными, чем в Западной Европе.
Если можно говорить о явном влиянии новых металлических конструкций на зарождение небывалых пространственных решений и формирование принципиально новых эстетических концепций в европейском зодчестве, то при всем желании это очень трудно сделать по отношению к русской архитектуре середины XIX в. Естественно, что расширение технических возможностей и усовершенствование конструкций не могло не влиять и на русскую архитектуру, давая ей все большую творческую свободу и позволяя осуществлять все более смелые композиционные решения зданий. Но, как правило, они не обладали еще принципиальной новизной пространственных решений, как, например, Хрустальный дворец Пэкстона (1851) или Национальная библиотека Лабруста (1858), где новаторство архитектурного образа целиком определено возможностями прогрессивных металлических конструкций. Созданный в 1860 г. Боссе проект здания постоянной выставки Всероссийского общества садоводства в Петербурге реализовал именно эту линию развития архитектуры XIX в.— не вписывая здание в окружающее пространство, а как бы «окружая пространство» сооружением из металла и стекла. Цельное внутреннее пространство, перекрытое металлическими конструкциями без внутренних опор, включало в себя свободно распланированный сад с причудливым рисунком дорожек.
Может быть, отчасти и этот проект, получивший тогда достаточно широкую известность, послужил наряду с европейскими образцами, и прежде всего — Хрустальным дворцом, основой для той фантастической архитектуры, которую нарисовал Чернышевский всего через три года в романе «Что делать?» Во всяком случае, к этому проекту вполне применимо описание Чернышевского: «Но это здание — что ж это, какой оно архитектуры? Теперь нет такой; нет, уж есть один намек на нее — дворец, который стоит на Санденгамском холме: чугун и стекло, чугун и стекло только.
Нет, не только: это лишь оболочка здания; это его наружные стены; а там, внутри, уж настоящий дом, громаднейший дом: он покрыт этим чугунно-хрустальным зданием, как футляром; оно образует вокруг него широкие галереи по всем этажам. Какая легкая архитектура этого внутреннего дома, какие маленькие простенки между окнами — а окна огромные, широкие, во всю ширину этажей. И повсюду южные деревья и цветы; весь дом — громадный зимний сад». Представляется, что Чернышевский очень точно уловил те тенденции в архитектуре, которые уже «носились в воздухе», и дал не картину далекого будущего, а анализ сооружений и проектов, которые уже возникали и обсуждались в периодической печати.
Это почти чисто инженерное сооружение кажется необычайно органичным для творчества Боссе, обычно намного опережавшего в своих работах те тенденции, которые позднее станут определяющими.
Эти тенденции, во многом связанные с общеевропейскими процессами, происходящими в архитектуре середины столетия, сказались не только в типичном для эклектики разнообразии в выборе декоративных форм, но и в зарождении совершенно нового отношения к пространству в архитектуре, повлекшему за собой кардинальные перемены в планировке и общей композиции зданий. Это сказалось в структуре сооружений самого различного назначения — первых железнодорожных вокзалов, где остекленные перекрытия образовывали совершенно новые по характеру просторные крытые перроны, куда свободно входили «локомотивы», первых пассажей с уходящими вглубь светлыми галереями, выставочных залов, освещенных верхним светом, крытых рынков и банковских операционных залов с остекленными световыми куполами и, наконец, обширных остекленных зимних садов в богатых особняках, создающих иллюзию непосредственной связи с природой, объединения внешнего и внутреннего пространства, когда анфилада парадных зал, пронизав здание насквозь, словно прорывается во вне сквозь зелень зимнего сада.
«Простор внутри здания приводит меня в такой восторг, доставляет мне такое наслаждение, что, если бы я достигнул его, я, кажется, готов бы был пожертвовать для него простором полей» — эти слова Вильяма Морриса, сказанные уже в 1891 г., прекрасно выразили ту «тоску по пространству», которая вдохновляла лучших архитекторов XIX столетия. Но в какой-то мере эти слова были, как представляется, и реакцией очевидца на ту все возрастающую перенасыщенность деталями, загроможденность интерьеров, которая была выражением одного из главных определяющих противоречий архитектурного мышления и реальной архитектурной практики периода эклектики, взявшего начало еще в 1840-х годах.
Несоответствие между свободным объемно-пространственным решением интерьеров и реальным «заполнением», а на деле — просто затеснением этого пространства должно быть особо подчеркнуто, как одно из характернейших качеств архитектуры второй половины XIX в. Не имея возможности специально остановиться на сложнейшей проблеме решения интерьеров этого времени, что составляет совершенно самостоятельную тему исследования 63, следует отметить наиболее важную их особенность. Она заключалась в том, что при все более смелых и разнообразных пространственных решениях, в особенности в общественных и дворцовых сооружениях, но также и в жилых домах и особняках, «наполнение», оформление интерьеров в различных стилях вскоре свелось к совершенно определенному стереотипу, как будто призванному к тому, чтобы максимально смягчить пространственный эффект, «заглушить» в буквальном смысле этого слова небывалое ощущение простора от слияния отдельных пространств, сделать интерьеры максимально более соразмерными человеку, «обжить» их, создать насыщенную, даже перенасыщенную, теплую, благоприятную для обитания архитектурную среду. Это касалось как совершенно новых принципов расстановки мебели, заполняющей все свободное пространство и подразделяющей его на отдельные «уголки» (наиболее компактным воплощением этого принципа было, например, расположение мебели, запроектированное арх. И. А. Монигетти для кабинета в Ливадийском дворце), так и тех приемов оформления интерьеров, которые должны были, максимально связать «обстановку» с декоративным убранством стен. Насыщенность поверхностей стен, пола и потолка, заполнение всех «пустот» декоративными деталями, драпировками, портьерами, занавесями, трельяжами, низко свисающими люстрами сложного рисунка, настенными бра и светильниками — все это создавало совершенно особое ощущение от интерьеров, словно поглощающих человека.
Другой особенностью интерьеров этого времени, получившей дальнейшее развитие в последующие десятилетия, было то тяготение к разнообразию впечатлений, которое сделало закономерным для творчества зодчих введение разных «стилей» для оформления прилегающих друг к другу помещений. Пресловутое «многостилье» эклектики во многом покоилось на стремлении к максимальному контрасту между отдельными интерьерами, как бы «оттеняющими» друг друга при их последовательном восприятии в движении, во времени.
Содержание
1 История развития металлоконструкции ………………………………………7
2 Чугунные, железные строительные конструкции…………………………. 10
3 Архитектурные композиции…………………………………………………..12
4 Новые тенденции в русской архитектуре 1830-1850-х годов………………18
Список использованных источников…………………………………………. 24
Введение
Металлоконструкции сегодня являются одним из самых популярных удобных и востребованных материалов. Уровень развития металлических конструкций определяется, с одной стороны, потребностями в них народного хозяйства, а с другой – возможностями технической базы: развитие металлургии, металлообработки, строительной науки и техники. Исходя из этих положений история развития металлических конструкции может быть разделена на пять периодов.
Первый период (от XII в. до начала XVII в.) характеризуется применением металла в уникальную по тому времени сооружениях (дворцах, церквях и т.п.) в виде затяжек и скреп для каменной кладки. Затяжки выковывали из кричного железа и скрепляли через проушины на штырях. Одной из первых таких конструкции являются затяжки Успенского собора во Владимире (1158 г.).
По зрелости конструктивного решения выделяется металлическая конструкция, поддерживающая каменный потолок над коридором между притворами Покровского собора – храма Василия Блаженного (1560 г.). Это первая известная нам конструкция, состоящая из стержней, работающих на растяжении, изгиб и сжатие. Затяжки, поддерживающие потолок в этой конструкции, укреплены для облегчения работы на изгиб подкосами. Поражает, что уже в те времена конструктор знал, что для затяжек, работающих на изгиб, надо применять полосу, поставленную на ребро, а подкосы, работающие на сжатие, лучше делать квадратного сечения.
Второй период (от начала XVII в. до конца XVIII в.) связан с применением наклонных металлических стропил и пространственных купольных конструкций («корзинок») глав церквей. Стержни конструкций выполнены из кованных брусков и соединены на замках и скрепах горновой сваркой. Конструкция такого типа сохранились до наших дней. Примерами служат перекрытия пролетом 18 м над трапезой Троицко-Сергиевского монастыря в Загорске (1696-1698 гг.), перекрытие Большого Кремлевского дворца в Москве (1640 г.), каркас купола колокольни Ивана Великого (1603 г.), каркас купола Казанского собора в Ленинграде пролетом 15 м (1805 г.) и др.
Третий период (от начала XVIII в. до середины XIX в.) связан с освоением процесса литья чугунных стержней и деталей. Строятся чугунные мосты и конструкции перекрытий гражданских и промышленных зданий. Соединения чугунных элементов осуществляется на замках или болтах. Первой чугунной конструкцией в России считается перекрытием крыльца Невьянской башни на Урале (1725 г.).
В 1784 г. в Петербурге был построен первый чугунный мост. Совершенства чугунные конструкции в России достигли в середине XIX столетия. Уникальной чугунной конструкцией 40-х годов XIX в. является купол Исаакиевского собора, собранный из отдельных косяков в виде сплошной оболочки. Конструкции купола состоит из верхней конической части, поддерживающей каменный барабан, венчающий собор, и нижней, более пологой части. Наружная оболочка купола с помощью легкого железного каркаса опирается на чугунную конструкцию.
Чугунная арка пролетом 30 м применена в перекрытии Александрийского театра в Петербурге (1827-1832 гг.). В 50-х годах XIX в. в Петербурге был построен Николаевский мост с восемью арочными пролетами от 33 до 47 м, являющийся самым крупным чугунным мостом мира. В этот же период наслонные стропила постепенно трансформируются в смешанные железочугунные треугольные фермы.
В фермах сначала не было раскосов, они появились в конце рассматриваемого периода. Сжатые стержни ферм часто выполняли из чугуна, а растянутые – из железа. В узлах элементы соединялись через проушины на болтах. Отсутствие в этот период прокатного и профильного металла ограничивало конструктивную форму железных стержней прямоугольным или круглым сечением. Однако преимущества фасонного профиля уже были поняты и стержни уголкового или швеллерного сечения изготовляли гнутьем или ковкой нагретых полос.
Четвертый период (с 30-х годов XIX в. до 20-х годов XX в.) связан с быстрым техническим прогрессом во всех областях техники того времени и, в частности, в металлургии и металлообработке.
В начале XIX в. кричный процесс получения железа был заменен более совершенным- пудлингованием, а в конце 80-х годов – выплавкой железа из чугуна в мартеновских и конверторных цехах. Наряду с уральской базой была создана в России южная база металлургической промышленности. В 30-х годах XIX в. появились заклепочные соединения, чему способствовало изобретение дыропробивного пресса; в 40-х годах был освоен процесс получения профильного металла и прокатного листа. В течение ста лет последующих лет все стальные конструкции изготовлялись клепаными. Сталь почти полностью вытеснила из строительной конструкции чугун, будучи материалом, более совершенным по своим свойствам (в особенности при работе на растяжение) и лучше подающимся контролю и механической обработке.
Чугунные конструкции во второй половине XIX в. применялись лишь в колоннах многоэтажных зданий, перекрытиях вокзальных дебаркадеров и т.п., где могла быть полностью использована хорошая сопротивляемость чугуна сжатию.
В России до конца XIX в. промышленные и гражданские здания строились в основном с кирпичными стенами и небольшими пролетами, для перекрытия которых использовались треугольные металлические фермы. Конструктивная форма этих ферм постепенно совершенствовалась: решетка получила завершение с появлением раскосов; узловые соединения вместо болтовых на проушинах стали выполнять заклепочными с помощью фасонок.
В конце прошлого столетия применялись решетчатые каркасы рамно-арочных конструкции для перекрытий зданий значительных пролетов. Примерами являются покрытия Сенного рынка в Петербурге (1884 г.) пролетом 25 м, Варшавского рынка пролетом 16 м (1891 г.), покрытие Гатчинского вокзала (1890 г.) и др.
Наибольшего совершенства рамно-арочная конструкция достигла покрытия дебаркадеров Киевского вокзала в Москве, построенного по проекту В.Г. Шухова (1913-1914 гг).
В конструкциях этих сооружений хорошо проработаны компоновочная схема, опорные закрепления и узловые заклепочные соединения.
Во второй половине XIX в. значительное развитие получило металлическое мостостроение в связи с ростом сети железных дорог. На строительстве мостов развивалась конструктивная форма металлических конструкций, совершенствовалась теория компоновки и расчета, технология изготовления и монтажа.
Принципы проектирования, разработанные в мостостроении, были перенесены затем на промышленные и гражданские объекты. Основателями русской школы мостостроения являются известные инженеры и профессора С.В. Кербедз, Н.А. Белелюбский, Л.Д. Проскуряков.
Пятый период (послереволюционный) начинается с конца 20-х годов, с первой пятилетки, когда молодое социалистическое государство приступило к осуществлению широкой программы индустриализации страны.
К концу 40-х годов клепаные конструкции были почти полностью заменены сварными, более легкими, технологичными и экономичные.
Развитие металлургии уже 30-х годах позволило применять в металлических конструкциях вместо обычной малоуглеродистой стали более прочную низколегированную сталь (сталь кремнистую для железнодорожного моста через реку Ципу (Закавказье) и сталь ДС для Дворца Советов москворецких мостов).
Цель реферата – рассмотреть металлические конструкции в русской архитектуре XIX века.
История развития металлоконструкций
Металлические конструкции имеют богатую историю развития. Уже в XVII несущие металлические конструкции применялись в строительстве зданий и сооружений.
В 1686-1696 гг. появляются первые упоминания об использовании металлических конструкции в качестве перекрытий в Троице-Сергиевского монастыря (г. Сергиев-Посад).
В XVII металлические конструкции применялись достаточно редко как в России так и за рубежом, применяя металлические конструкции производили монтаж перекрытий куполов в церквях. Отсутствие развитой инфраструктуры, слабое развитие металлургии дефицит черного металла, препятствовали широкому распространению металлоконструкций.
В начале XIX века в качестве основного материала для строительства мостов, и других промышленных металлических конструкций использовали чугун. Уже в 1784 году, в Царском селе были построены такие мосты. Первый чугунный мост в Петербурге был построен в 1807 году.
В Москве был построен (Высокопятницкий мост, на месте современного Чугунного моста).
Развитию научных основ литейного производства во многом способствовали работы: П. П. Аносова ,Д. К. Чернова и других ученых.
Строительство промышленных цехов, фабричных зданий происходило с использованием чугуна наряду с чугуном применялось и сварочное железо ,преимущественно в каркасах многоэтажных зданий и на многочисленных фабриках текстильной промышленности, построенных в России в середине и в конце XIX столетия.
Более широкое применение сварочного железа началось в период промышленной революции конца XVIII и начала XIX столетий. развитие железных дорог также стимулировали применение сварочного железа, намного более удобного для использования в конструкциях, нежели чем чугун. Но в первое время развитие железных конструкций было сильно затрудненно, так как процесса клепки не был достаточно хорошо разработан.
В 1853 г. при постройке железнодорожных мостов сварочное железо получило еще более широкое применение. В России был построен первый большой железный мост через реку Лугу на Петербургско-Варшавской железной дороге, который просуществовал 90 лет и был разрушен во время Великой Отечественной войны; в 1861 г.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Источник: cyberpedia.su
Краткий экскурс об истории развития металлических конструкций
Первый период (с XII до начала XVII в.) характеризуется применением металла в уникальных по тому времени сооружениях (дворцах, соборах, церквях…) в виде затяжек и скреп для каменной кладки. Затяжки выковывали из кричного железа и скрепляли через проушины на штырях. Одной из первых конструкций такого типа являются затяжки Успенского собора во Владимире (1158г.). По зрелости конструктивного решения выделяется металлическая конструкция, поддерживающая каменный потолок и пол чердака над коридором между притворами Покровского собора – храма Василия Блаженного. Это первая конструкция, состоящая из стрежней, работающих на растяжение, изгиб, сжатие.
Второй период (с начала XVII до конца XVIII в.) связан с применением наклонных металлических стропил и пространственных купольных конструкций («корзинок»). Стержни конструкций выполнены из кованых брусков и соединены на замках и скрепах горновой сваркой. Конструкции такого типа сохранились до наших дней. Примером служат перекрытия старого здания Большого Кремлевского Дворца в Москве (1640 г.), каркас купола Казанского собора (рис. 3) в Петербурге пролетом 15 м (1805 г.) и др.
Рис.3 Казанский собор, Петербург (1805 г.)
Рис.4 Металлические конструкции XVII в.
а) наклонные стропила;
б) каркас купола;
Третий период (с начала XVIII до середины XIX в.) связан с освоением процесса литья чугунных стержней и деталей. Строятся чугунные мосты и конструкции перекрытий гражданских и промышленных зданий. Соединение чугунных элементов осуществляется на замках и болтах. Примерами такого рода конструкций служат: купол Исаакиевского собора в Петербурге (рис.
5, 6), собранный из отдельных косяков в виде сплошной оболочки. Конструкция купола состоит из верхней конической части, которая поддерживает каменный барабан, венчающий собор, и нижней, более пологой части. Наружная оболочка купола с помощью легкого железного каркаса опирается на чугунную конструкцию.
Рис.5 Исаакиевский собор, Петербург Рис.6 Купол Исаакиевского собора
Рис.7 Перекрытия Зимнего дворца в Петербурге:
а) полуфермы без раскосов;
б) полуфермы с раскосами.
Четвертый период (с 30-х годов XIX в. до 20-х годов XX в.) связан с быстрым техническим прогрессом во всех областях техники того времени, в частности в металлургии и металлообработке. Кричный процесс получения железа был заменен на более совершенный – пудлингование, а затем выплавкой железа из чугуна в мартеновских и конверторных печах.
Появилось заклепочное соединение, чему способствовало изобретение дыропробивного пресса. Был освоен процесс получения профильного металла и прокатного листа. В течение 100 последующих лет все стальные конструкции изготовлялись клепаными. Сталь почти полностью вытеснила из строительных конструкций чугун, будучи материалом, более совершенным по своим свойствам. Промышленные и гражданские здания строятся в основном с кирпичными стенами и небольшими пролетами, для перекрытия которых использовались треугольные металлические (рис 8).
Конструктивная форма этих ферм постепенно совершенствовалась: решетка получила завершение с появлением раскосов, узловые соединения вместо болтовых на проушинах стали выполнять заклепочными с помощью фасонок. Значительное развитие получило металлическое мостостроение. Основным несущим элементом каркаса стала поперечная рама, включающая в себя колонны и ригели (стропильные фермы) (см. рис.9).
Рис. 8 Стропильная ферма (70-е годы XIX в.)
Рис. 9 Каркас промышленного здания (XX в.)
Пятый период (с 20-х годов XX в.) Клепаные конструкции были почти полностью вытеснены сварными, более легкими, технологичными и экономичными. Наблюдается применение вместо малоуглеродистой стали более прочной низколегированной. Начали использовать алюминиевые сплавы, плотность которых почти втрое меньше.
Характерной чертой развития металлических конструкций стала типизация конструктивных схем и элементов. В 50-70 гг. наблюдается широкое применение стали в промышленных сооружениях больших размеров с тяжелыми технологическими нагрузками.
Построены такие уникальные промышленные здания, как, например, сборочный цех пролетом 120м с кранами грузоподъемностью 15т, подвешенными к стропильным фермам на отметке 56м (см. рис. 10). Большое развитие получили листовые конструкции в связи с развитием нефтяной, газовой, химической и металлургической промышленности, высотные сооружения связи (см. рис.11), опоры линий электропередачи, а также конструкции общественных зданий. Наряду с совершенствованием конструктивной формы развивались и методы расчета конструкций.
Рис.10 Разрез каркаса здания Атоммаша со сверхтяжелыми кранами.
До 1950 г. строительные конструкции рассчитывали по методу допускаемых напряжений. Такой расчет недостаточно полно отражал действительную работу конструкций под нагрузкой, иногда в недостаточной мере гарантировал их надежность и в ряде случаев приводил к перерасходу материалов; взамен него был разработан метод расчета конструкций по предельным состояниям. Существенно повышает качество проектирования и ускоряет его процесс современная вычислительная техника с системами автоматизированного проектирования. Применение компьютера помогает проектировщику в короткие сроки найти оптимальное конструктивное решение проектируемого сооружения и рассчитать практически любую сложную систему без значительных упрощений.
Рис.11 Телевизионная башня в Киеве.
Шестой период (наши дни). Рост «популярности» металлических конструкций стимулирует возросшую активность крупных заводов металлических конструкций (Челябинского ЗМК, Белгородский, Череповецкий, Нижнетагильский ЗМК, Киреевский и Кулебакский ЗЛМК). Все эти предприятия хорошо оснащены и готовы к выпуску металлоконструкций в объемах до 1 млн. т/год. Их продукция отличается достаточно высоким качеством и конкурентоспособностью.
Появился и новый тип относительно небольших заводов, снабженных новейшим оборудованием для производства специализированных конструкций, например, обслуживающих железнодорожный транспорт. Другое мощное относительно новое направление в создании металлических конструкций — легкие металлические конструкции из гнутых и гнутосварных профилей. Профили изготовляют из листов небольшой толщины 1,5-10 мм на автономных установках, снабженных компьютерными устройствами для быстрой переналадки оборудования. Подобное производство не требует больших производственных зданий, в ряде случаев его можно развернуть на строительной площадке.
В целом можно констатировать, что индустрия производства металлических конструкций находится на подъеме, широко выпускаются как мощные уникальные металлические конструкции с жесткими машиностроительными допусками, так и легкие конструкции из гнутых и гнутосварных профилей, изготовляемых из листовых материалов небольших толщин. Развитию этой отрасли промышленности будет способствовать совершенствование законодательной и нормативной базы, результативно снижающей препятствия в применении новейших разработок в области материалов и конструктивных решений. Немаловажное значение и место занимают направления проектирования и использования комбинированных металлоконструкций (металлопластик и др.) Как много скрыто тайн о возможностях архитектурных конструкций, как удивляет и поражает воображение архитектура будущего.
Рис.12 Атомиум в Брюсселе (1958 г).
Рис. 13 Офис Центрального телевидения Китая, Пекин 2008 г.
Crescent Place – отель будущего, выполненный в форме полумесяца, с видом на Каспийское море и отель Full Moon (Полная Луна, Баку, Азербайджан) — в форме диска с круглым отверстием в верхней части. Вид его будет изменяться в зависимости от того, под каким углом смотреть на этот шедевр архитектуры. Главное здание гостиничного комплекса – 3-5-звездочный отель общей площадью 104182 м² в котором будут располагаться всего лишь 382 номера.
Отель Full Moon
Рис.14 Лилиум Тауэр, Варшава, Польша, проект 2007г.
Рис.15 Многофункциональный комплекс «Танцующие башни», Дубай, ОАЭ, проект 2006г.
Рис.16 Музей искусства Мичиганского университета Эли и Эдит Брод, Мичиган, США, проект 2007г.
Рис.17 Оперный театр, Гуанчжоу Китай, проект 2003 г.
Рис.18 Фуникулёр Nordpark, Инсбрук, Восточные Альпы, Австрия, проект 2007 г.
Источник: infopedia.su
Чем характеризуется первый период от xii в до начала xvii в применения металла в строительстве
Понятие «металлические конструкции» объединяет в себе их конструктивную форму, технологию изготовления и способы монтажа. Уровень развития металлических конструкций определяется, с одной стороны, потребностями в них народного хозяйства, а с другой — возможностями технической базы: развитием металлургии, металлообработки, строительной науки и техники. Исходя из этих положений история развития металлических конструкций может быть разделена на пять периодов.
Первый период (от XII в. до начала XVII в.) характеризуется применением металла в уникальных по тому времени сооружениях (дворцах, церквах и т.п.) в виде затяжек и скреп для каменной кладки. Затяжки выковывали из кричного железа и скрепляли через проушины на штырях. Одной из первых таких конструкций являются затяжки Успенского собора во Владимире (1158 г.).
По зрелости конструктивного решения выделяется металлическая конструкция, поддерживающая каменный потолок над коридором между притворами Покровского собора — храма Василия Блаженного (1560 г.). Это первая известная нам конструкция, состоящая из стержней, работающих на растяжение, изгиб и сжатие. Затяжки, поддерживающие потолок в этой конструкции, укреплены для облегчения работы на изгиб подкосами. Поражает, что уже в те времена конструктор знал, что для затяжек, работающих на изгиб, надо применять полосу, поставленную на ребро, а подкосы, работающие нa сжатие, лучше делать квадратного сечения.
Второй период (от начала XVII в. до конца XVIII в.) связан с применением наклонных металлических стропил и пространственных купольных конструкций («корзинок») глав церквей. Стержни конструкций выполнены из кованых брусков и соединены на замках и скрепах горновой сваркой. Конструкции такого типа сохранились до наших дней. Примерами служат перекрытия пролетом 18 м над трапезной Троицко-Сергиевского монастыря в Загорске (1696-1698 гг.), перекрытие Большого Кремлевского дворца в Москве (1640 г.), каркас купола колокольни Ивана Великого (1603 г.), каркас купола Казанского собора в Ленинграде пролетом 15 м (1805 г.) и др.
Третий период (от начала XVIII в. до середины XIX в.) связан с освоением процесса литья чугунных стержней и деталей. Строятся чугунные мосты и конструкции перекрытий гражданских и промышленных зданий. Соединения чугунных элементов осуществляются на замках или болтах. Первой чугунной конструкцией в России считается перекрытие крыльца Невьянской башни на Урале (1725 г.).
В 1784 г. в Петербурге был построен первый чугунный мост. Совершенства чугунные конструкции в России достигли в середине XIX столетия. Уникальной чугунной конструкцией 40-х годов XIX в. является купол Исаакиевского собора, собранный из отдельных косяков в виде сплошной оболочки. Конструкция купола состоит из верхней конической части, поддерживающей каменный барабан, венчающий собор, и нижней, более пологой части. Наружная оболочка купола с помощью легкого железного каркаса опирается на чугунную конструкцию.
Чугунная арка пролетом 30 м применена в перекрытии Александринского театра в Петербурге (1827 — 1832 гг.). В 50 — х годах XIX в. в Петербурге был построен Николаевский мост с восемью арочными пролётами от 33 до 47 м, являющийся самым крупным чугунным мостом мира. В этот же период наслонные стропила постепенно трансформируются в смешанные железочугунные треугольные фермы (рис. 1.4).
В фермах сначала не было раскосов (см. рис. 1.4,а), они появились в конце рассматриваемого периода (см. рис. 1.4,б). Сжатые стержни ферм часто выполняли из чугуна, а растянутые — из железа. В узлах элементы соединялись через проушины на болтах.
Отсутствие в этот период прокатного и профильного металла ограничивало конструктивную форму железных стержней прямоугольным или круглым сечением. Однако преимущества фасонного профиля уже были поняты и стержни уголкового или швеллерного сечения изготовляли гнутьем или ковкой нагретых полос.
Четвертый период (с 30-х годов XIX в. до 20-х годов XX в.) связан с быстрым техническим прогрессом во всех областях техники того времени и, в частности, в металлургии и металлообработке.
В начале XIX в. кричный процесс получения железа был заменен более совершенным — пудлингованием, а в конце 80-х годов — выплавкой железа из чугуна в мартеновских и конверторных цехах. Наряду с уральской базой была создана в России южная база металлургической промышленности. В 30-х годах XIX в. появились заклепочные соединения, чему способствовало изобретение дыропробивного пресса; в 40-х годах был освоен процесс получения профильного металла и прокатного листа. В течение ста последующих лет все стальные конструкции изготовлялись клепаными. Сталь почти полностью вытеснила из строительных конструкций чугун, будучи материалом более совершенным по своим свойствам (в особенности при работе на растяжение) и лучше поддающимся контролю и механической обработке.
Чугунные конструкции во второй половине XIX в. применялись лишь в колоннах многоэтажных зданий, перекрытиях вокзальных дебаркадеров и т. п., где могла быть полностью использована хорошая сопротивляемость чугуна сжатию.
В России до конца XIX в. промышленные и гражданские здания строились в основном с кирпичными стенами и небольшими пролетами, для перекрытия которых использовались треугольные металлические фермы. Конструктивная форма этих ферм постепенно совершенствовалась: решетка получила завершение с появлением раскосов; узловые соединения вместо болтовых на проушинах стали выполнять заклепочными с помощью фасонок.
В конце прошлого столетия применялись решетчатые каркасы рамно-арочной конструкции для перекрытия зданий значительных пролетов. Примерами являются покрытия Сенного рынка в Петербурге (1884 г.) пролетом 25 м, Варшавского рынка пролетом 16 м (1891 г.), покрытие Гатчинского вокзала (1890 г.) и др.
Наибольшего совершенства рамно-арочная конструкция достигла в покрытии дебаркадеров Киевского вокзала в Москве, построенного по проекту В. Г. Шухова (1913-1914 гг).
В конструкциях этих сооружений хорошо проработаны компоновочная схема, опорные закрепления и узловые заклепочные соединения.
Во второй половине XIX в. значительное развитие получило металлическое мостостроение в связи с ростом сети железных дорог. На строительстве мостов развивалась конструктивная форма металлических конструкций, совершенствовалась теория компоновки и расчета, технология изготовления и монтажа. Принципы проектирования, разработанные в мостостроении, были перенесены затем на промышленные и гражданские объекты. Основателями русской школы мостостроения являются известные инженеры и профессора С. В. Кербедз, Н. А. Белелюбский, Л. Д. Проскуряков.
Пятый период (послереволюционный) начинается с конца 20-х годов, с первой пятилетки, когда молодое социалистическое государство приступило к осуществлению широкой программы индустриализации страны.
К концу 40-х годов клепаные конструкции были почти полностью заменены сварными, более легкими, технологичными и экономичными»
Развитие металлургии уже в 30-х годах позволило применять в металлических конструкциях вместо обычной малоуглеродистой стали более прочную низколегированную сталь [сталь кремнистую для железно — дорожного моста через р.Ципу (Закавказье) и сталь ДС для Дворца Советов о московорецких мостов].
Номенклатура и область применения металлических конструкций
Металлические конструкции применяются сегодня во всех видах зданий и инженерных сооружений, особенно если необходимы значительные пролеты, высота и нагрузки. Потребность в металлических конструкциях чрезвычайно велика и непрерывно увеличивается (см. рис. 1.12). Базой для удовлетворения этой потребности являются большой объем производимой в стране стали (в 1982 г. выплавлено 155 млн. т стали), заводы металлических конструкций и специализированные монтажные организации, оснащенные современной техникой, специализированные проектные организации и научно-исследовательские институты
В зависимости от конструктивной формы и назначения металлические конструкции можно разделить на восемь видов.
1. Промышленные здания. Конструкции одноэтажных промышленных зданий выполняются в виде цельнометаллических или смешанных каркасов, в которых по железобетонным колоннам устанавливаются металлические конструкции покрытия здания («шатер») и подкрановые пути. Цельнометаллические каркасы в основном применяются в зданиях с большими пролетами, высотой и оборудованных мостовыми кранами большой грузоподъемности. Каркасы промышленных зданий являются наиболее сложными и металлоемкими конструктивными комплексами.
2. Большепролетные покрытия зданий. Здания общественного назначения, театры и некоторые здания производственного характера (ангары, авиасборочные цехи, лаборатории) имеют большие пролеты (до 100-150 м), перекрывать которые наиболее целесообразно металлическими конструкциями. Системы и конструктивные формы большепролетных покрытий очень разнообразны.
Здесь возможны балочные, рамные, арочные, висячие, комбинированные, причем как плоские, так и пространственные системы. К конструкциям зданий общественного назначения предъявляются высокие эстетические требования.
3. Мосты, эстакады. Мостовые металлические конструкции на железнодорожных и автомобильных магистралях применяются при больших, а в отдаленных районах и при средних пролетах, а также при сжатых сроках возведения. Как и большепролетные покрытия, мосты имеют разнообразные системы: балочную, арочную, висячую (см. рис. 1.21), комбинированную.
4. Листовые конструкции в виде резервуаров, газгольдеров, бункеров. Металлические конструкции обладают следующими достоинствами, позволяющими применять их в разнообразных сооружениях.
Надежность металлических конструкций обеспечивается близким совпадением их действительной работы (распределение напряжений и деформаций) с расчетными предположениями. Материал металлических конструкций (сталь, алюминиевые сплавы) обладает большой однородностью структуры и достаточно близко соответствует расчетным предпосылкам об упругой или упругопластической работе материала.
Легкость. Из всех изготовляемых в настоящее время несущих конструкций (железобетонные, каменные, деревянные) металлические конструкции являются наиболее легкими. Легкость конструкций с определяется отношением плотности материала р к его расчетному сопротивлению R, 1/м:
Чем меньше значение с, тем относительно легче конструкция. Благодаря высоким значениям расчетных сопротивлений для малоуглеродистой стали с=3,7-10 — 4 1/м, для стали высокопрочной с=1,7-10 — 4 1/м, для дюралюмина марки Д16-Т с=1,1-10 — 4 1/м, для бетона марки МЗОО с=1,85-10 — 3 1/м, для дерева с -5,4-10 -4 1/м.
Индустриальность. Металлические конструкции в основной своей массе изготовляются на заводах, оснащенных современным оборудованием, что обеспечивает высокую степень индустриальности их изготовления. Монтаж металлических конструкций также производится индустриальными методами — специализированными организациями с использованием высокопроизводительной техники.
Непроницаемость. Металлы обладают не только значительной прочностью, но и высокой плотностью — непроницаемостью для газов и жидкостей. Плотность металла и его соединений, осуществляемых с помощью сварки, является необходимым условием для изготовления газгольдеров, резервуаров и т. п. Металлические конструкции имеют и недостатки, ограничивающие их применение. По нейтрализации этих недостатков необходимы специальные меры.
Коррозия. Не защищенная от действия влажной атмосферы, а иногда (что еще хуже) атмосферы, загрязненной агрессивными газами, сталь корродирует (окисляется), что постепенно приводит к ее полному разрушению. При неблагоприятных условиях это может произойти через два-три года.
Хотя алюминиевые сплавы обладают значительно большей стойкостью против коррозии, при неблагоприятных условиях они также корродируют. Хорошо сопротивляется коррозии чугун. Повышение коррозионной стойкости металлических конструкций достигается включением в сталь специальных легирующих элементов, периодическим покрытием конструкций защитными пленками (лаки, краски и т. п.), ‘а также выбором рациональной конструктивной формы элементов (без щелей и пазух, где могут скапливаться влага и пыль), удобной для очистки и защиты.
Небольшая огнестойкость. У стали при t=200°С начинает уменьшаться модуль упругости, а при t=600°С сталь полностью переходит в пластическое состояние. Алюминиевые сплавы переходят в пластическое состояние уже при t=300°С. Поэтому металлические конструкции зданий, опасных в пожарном отношении (склады с горючими или легковоспламеняющимися материалами, жилые и общественные здания), должны быть защищены огнестойкими облицовками (бетон, керамика, специальные покрытия и т. п.).
При проектировании металлических конструкций должны учитываться следующие основные требования.
Условия эксплуатации. Удовлетворение заданным при проектировании условиям эксплуатации является основным требованием для проектировщика. Оно в основном определяет систему, конструктивную форму сооружения и выбор материала для него.
Экономия металла. Требование экономии металла определяется большой его потребностью во всех отраслях промышленности (машиностроение, транспорт и т. д.) и относительно высокой стоимостью.
В строительных конструкциях металл следует применять лишь в тех случаях, когда замена его другими видами материалов (в первую очередь железобетоном) нерациональна.
Транспортабельность. В связи с изготовлением металлических конструкций, как правило, на заводах с последующей перевозкой на место строительства в проекте должна быть предусмотрена возможность перевозки их целиком или по частям (отправочными элементами) с применением соответствующих транспортных средств.
Технологичность. Конструкции должны проектироваться с учетом требований технологии изготовления и монтажа с ориентацией на наиболее современные и производительные технологические приемы, обеспечивающие максимальное снижение трудоемкости.
Скоростной монтаж. Конструкция должна соответствовать возможностям сборки ее в наименьшие сроки с учетом имеющегося монтажного оборудования.
Долговечность конструкции определяется сроками ее физического и морального износа. Физический износ металлических конструкций связан главным образом с процессами коррозии. Моральный износ связан с изменением условий эксплуатации.
Эстетичность. Конструкции независимо от их назначения должны обладать гармоничными формами. Особенно существенно это требование для общественных зданий и сооружений.
Все эти требования удовлетворяются конструкторами на основе выработанных наукой и практикой принципов советской школы проектирования и основных направлений ее развития.
Основным принципом советской школы проектирования является достижение трех главных показателей: экономии стали, повышения производительности труда при изготовлении, снижения трудоемкости и сроков монтажа, которые и определяют стоимость конструкции. Несмотря на то что эти показатели часто при реализации вступают в противоречие (так, например, наиболее экономная по расходу стали конструкция часто бывает наиболее трудоемкой в изготовлении и монтаже), советский опыт развития металлических конструкций подтверждает возможность реализации этого принципа.
Экономия металла в металлических конструкциях достигается на основе реализации следующих основных направлений: применения в строительных конструкциях низколегированных и высокопрочных сталей, использования наиболее экономичных прокатных и гнутых профилей, изыскания и внедрения в строительство современных эффективных конструктивных форм и систем (пространственных, предварительно напряженных, висячих, трубчатых и т.п.), совершенствования методов расчета и изыскания оптимальных конструктивных решений с использованием электронно-вычислительной техники.
По всем этим направлениям в Советском Союзе ведется большая исследовательская работа, что позволяет систематически уменьшать удельные затраты металла (на 1 м 2 площади здания, на единицу выпускаемой продукции и т.п.).
Эффективно и комплексно производственные требования удовлетворяются на основе типизации конструктивных элементов и целых сооружений.
Типизация металлических конструкций в Советском Союзе получила весьма широкое развитие. Разработаны типовые решения часто повторяющихся конструктивных элементов-колонн, ферм, подкрановых балок, оконных и фонарных переплетов. В этих типовых решениях унифицированы размеры элементов и сопряжений. Для некоторых элементов разработаны стандарты.
Разработаны типовые решения таких сооружений, как радиомачты, башни, опоры линий электропередачи, резервуары, газгольдеры, пролетные строения мостов, некоторые виды промышленных зданий, сооружений и т. п.
Типовые решения разработаны на основе применения оптимальных с точки зрения затраты материала, размеров элементов, оптимальной технологии их изготовления и возможностей транспортирования.
Типизация и проводимая на ее основе унификация и стандартизация обеспечивают большую повторяемость, серийность изготовления конструктивных элементов и их деталей на заводах и, следовательно, способствует повышению производительности труда, сокращению сроков изготовления на основе эффективного использования более совершенного оборудования и специальных технологических приспособлений (кондукторов, копиров, кантоватилей и т.п.).
Организация проектирования
Проектирование зданий и сооружений производится на основании задания на проектирование, которое составляется на основе утвержденной схемы развития и размещения соответствующей отрасли народного хозяйства. В задании устанавливаются требования по внедрению новой техники и передового опыта, показатели по эффективности капитальных вложений, снижению материалоемкости и трудоемкости строительства.
Проектирование выполняется в одну или две стадии:
в одну стадию — рабочий проект (для предприятий, зданий и сооружений, строительство которых будет осуществляться по типовым и повторно применяемым проектам, а также технически несложных объектов);
в две стадии — проект и рабочая документация (для других объектов строительства).
Стадийность разработки проектной документации устанавливается заказчиком в задании на проектирование.
На стадии проекта дается краткое описание и обоснование основных архитектурно-строительных решений, целесообразности применения металлических конструкций, определяется основная конструктивная схема сооружения и подбираются соответствующие типовые конструкции. Разрабатываются основные чертежи: планы и разрезы со схематическим изображением основных несущих и ограждающих конструкций.
В состав рабочей документации металлических конструкций входят рабочие чертежи КМ (конструкции металлические) и деталировочные чертежи металлических конструкций КМД (конструкции металлические деталировочные).
Чертежи КМ выполняются проектной организацией на основании утвержденного проекта.
В рабочих чертежах КМ решаются все вопросы компоновки металлических конструкций и увязки их с технологической, транспортной, архитектурно-строительной и другими частями проекта.
В состав рабочих чертежей КМ входят: пояснительная записка, данные о нагрузках, статические и в необходимых случаях динамические расчеты, общие компоновочные чертежи, схемы расположения частей конструкций с таблицами сечений элементов, расчеты и чертежи наиболее важных узлов конструкций и полная спецификация металла по профилям.
По чертежам КМ заказывается металл и разрабатываются деталировочные чертежи КМД. Чертежи КМД разрабатываются, как правило, в конструкторском бюро завода — изготовителя металлических конструкций с учетом технологических особенностей завода (станки, поточные линии, сварочное оборудование).
Источник: metalkon.narod.ru
1. История развития металлических конструкций. Область применения металлических конструкций. Достоинства и недостатки металлических конструкций
Понятие «металлические конструкции» включает в себя их конструктивную форму, технологию изготовления и способы монтажа. Уровень развития металлических конструкций определяется, с одной стороны, потребностями в них экономики, а с другой — возможностями технической базы: развитием металлургии, металлообработки, строительной науки и техники
Исходя из этих положений, история развития металлических конструкций может быть разделена на пять периодов:
Первый период (с XII до начала XVII в.) характеризуется применением металла, в уникальных по тому времени сооружениях (дворцах, церквах и т.п.) в виде затяжек и скреп для каменной кладки. Затяжки выковывали из кричного железа и скрепляли через проушины на штырях.
Второй период (с начала XVII до конца XVIII в.) связан с применением наклонных металлических стропил и пространственных купольных конструкций («корзинок») глав церквей (рис. В2). Стержни конструкций выполнены из кованых брусков и соединены на замках и скрепах горновой сваркой. Конструкции такого типа сохранились до наших дней.
Третий период (с начала XVIII до середины XIX в.) связан с освоением процесса литья чугунных стержней и деталей. Строятся чугунные мосты и конструкции перекрытий гражданских и промышленных зданий. Соединения чугунных элементов осуществляются на замках или болтах.
Четвёртый период (с 30-х годов XIX в. до 20-х годов XX в.) связан с быстрым техническим прогрессом во всех областях техники того времени, в частности в металлургии и металлообработке. В начале XIX в. кричный процесс получения железа был заменен более совершенным — пудлингованием, а в конце 80-х годов XIX в. — выплавкой железа из чугуна в мартеновских и конвертерных печах.
Пятый период (послереволюционный) начинается с 20-х годов XX в., с первой пятилетки, когда государство приступило к осуществлению широкой программы индустриализации страны. К концу 40-х годов XX в. клепаные конструкции были почти полностью вытеснены сварными, более легкими, технологичными и экономичными. Развитие металлургии уже в 30-е годы XX в. позволило применять в металлических конструкциях вместо обычной малоуглеродистой стали более прочную низколегированную сталь.
Номенклатура и область применения металлических конструкций
1. Промышленные здания. Каркасы промышленных зданий бывают полностью металлическими и смешанными (металлическое покрытие по железобетонным колоннам). Промышленные здания при необходимости оборудуются мостовыми и подвесными кранами.
2. Большепролетные здания. Это, как правило, здания общественного назначения: спортивные, рынки, павильоны, ангары. Они имеют пролеты до 100 – 150 м. Для большепролетных зданий применяются балочные, рамные, арочные, висячие, комбинированные конструктивные схемы каркасов.
3. Мосты, эстакады. В конструктивном отношении мосты и эстакады имеют разнообразные системы: балочные, арочные, висячие, комбинированные.
4. Листовые конструкции. Листовые конструкции применяются в резервуарах, газгольдерах, бункерах, баках, трубопроводах большого диаметра.
5. Башни, мачты. Применяются для радио, телевидения и сотовой связи, в геодезической службе, в опорах линий электропередач, в нефтяных вышках, дымовых и вентиляционных трубах.
6. Каркасы многоэтажных зданий. Применяются в промышленных и гражданских зданиях.
7. Крановые и другие подвижные конструкции: мостовые, башенные, козловые краны, конструкции экскаваторов и др.
8. Прочие конструкции. К ним относятся каркасы радиотелескопов, трамплинов, платформ по разводке нефти, газа в море, каркасы надшахтных копров.
Основные особенности металлических конструкций и предъявляемые к ним требования
Во-первых, исходным материалом для всех конструкций является прокатный металл, выпускаемый по единому стандарту — сортаменту : лист, уголок, швеллер, двутавр, груба и т.п. Из этого материала компонуются разнообразные конструктивные формы.
Во-вторых, все конструкции объединены одним технологическим процессом их изготовления, в основе которого лежат холодная обработка металла (резка, гибка, образование отверстий и т.п.) и соединение деталей в конструктивные элементы и комплексы (сборочно-сварочные операции).
Достоинства и недостатки металлических конструкций
+ Надежность: обеспечивается совпадением действительной работы конструкций в упругой стадии с расчетными предпосылками. Материал металлических конструкций однороден и изотропен.
+ Легкость: металлические конструкции легче каменных, деревянных и железобетонных. Легкость конструкций с определяется отношением плотности материала p к его расчетному сопротивлению R. с=p/R (Чем меньше с, тем относительно легче конструкция).
+ Индустриальность: металлические конструкции изготавливаются на заводах ЗМК с высокой степенью заводской готовности. Монтаж конструкций производится индустриальными методами с применением высокопроизводительной техники.
+ Непроницаемость: обеспечивается высокой плотностью металлов. Непроницаемость является необходимым условием для применения металлических конструкций в резервуарах, газгольдерах, трубопроводах и т.п.
+ Ремонтопригодность
— Коррозия: повышение коррозионной стойкости металлических конструкций достигается включением в сталь специальных легирующих элементов, покрытием конструкций защитными пленками (лаками, красками, эмалями и т.п.), выбором рациональной конструктивной формы элементов (без щелей, пазух). Коррозионная стойкость алюминиевых сплавов и чугуна значительно выше коррозионной стойкости стали.
— Небольшая огнестойкость: требуемая огнестойкость конструкции достигается их защитой огнестойкими облицовками (вспучивающимися покрытиями, матами из минеральной ваты, гипсокартонными плитами, строительным раствором, бетоном, керамикой и т.п.).
Источник: studfile.net
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КРОВЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
История развития металлических стержневых конструкций
Понятие «металлические конструкции» объединяет в себе их конструктивную форму, технологию изготовления и способы монтажа. Уровень развития металлических конструкций определяется, c одной стороны, потребностями в них, а c другой — возможностями технической базы: развитием металлургии, металлообработки, строительной науки и техники. Исходя из этих положений история развития металлических конструкций может быть разделена на пять периодов.
Первый период (от XII до начала XVII в.) характеризуется применением металла в уникальных по тому времени сооружениях (дворцах, церквях и т.п.) в виде затяжек и скреп для каменной кладки. Затяжки выковывали из кричного железа и скрепляли через проушины на штырях. Одной из первых таких конструкций являются затяжки Успенского собора во Владимире (1158 г.).
Второй период (от начала XVII до конца XVI11 в.) связан c применением наслонных металлических стропил и пространственных купольных конструкций («корзинок») глав церквей.
Стержни конструкции выполнены из кованых брусков и соединены на замках и скрепах горновой свapкой. Конструкции такого типа сохранились до наших дней. Примерами служат перекрытие пролетом 18 м над трапезной Троице-Сергиевого монастыря в Загорске (1696-1698 гг.), перекрытие старого Кремлевского дворца в Москве (1640 г.), каркас купола колокольни Ивана Великого (1603 г.), каркас купола Казанского собора в Ленинграде пролетам 15 м (1805 г.) и др.
По зрелости конструктивного решения выделяется металлическая конструкция, поддерживающая каменный потолок над коридором между притворами храма Василия Блаженного (1560 г.) (рис. 1). Это первая известная нам конструкция, состоящая из стержней, работающих на растяжение, изгиб и сжатие.
Рис. 1. Конструкция перекрытия коридора в Покровском соборе (Москва XVI век)
Затяжки, поддерживающие потолок в этой конструкции, укреплены для облегчения работы на изгиб подкосами. Поражает, что уже в те времена конструктор знал, что для затяжек, работающих на изгиб, надо применять полосу, поставленную на ребро, a подкосы, работающие на сжатие, лучше делать квадратного сечения.
Третий период (от начала XVПI до середины XIX в.) связан c освоением процесса литья чугунных стержней и деталей. Строятся чугунные мосты и конструкции перекрытий гражданских и промышленных зданий. Соединения чугунных элементов осуществляются на замках или болтах. Первой чугунной конструкцией в России считается перекрытие крыльца Невьянской башни на Урале (1725 г.). B 1784г. в Петербурге был построен первый чугунный мост.
В 1850-х гг. в Петербурге был построен Николаевский мост с восемью арочными пролетами от 33 до 47 м, являющийся самым крупным чугунным мостом мира. металлический стержневой ферма стропильный
В этот же период наслонные стропила постепенно трансформируются в смешанные железочугунные треугольные фермы (рис. 2).
Рис. 2. Перекрытие Зимнего двора в Санкт-Петербурге (1837 г.)
а) над большой церковью; б) над Георгиевским залом
В фермах сначала не было раскосов (рис. 2, а), они появились в конце рассматриваемого периода (рис. 2, б). Сжатые стержни ферм часто выполняли из чугуна, а растянутые — из железа. В узлах элемеиты соединялись через проушины на болтах.
Отсутствие в этот период прокатного и профильного металла ограничивало конструктивную форму железных стержней прямоугольным или круглым сечением. Однако преимущества фасонного профиля уже были поняты и стержни уголкового или швеллерного сечения изготовляли гнутьем или ковкой нагретых полос.
Четвертый период (с 30-х гг. XIX в. до 20-х гг. ХХ в.) связан с быстрым техническим прогрессом во всех областях техники того времени, и в частности, в металлургии и металлообработке.
В начале XIX в. кричный процесс получения железа был заменен более совершенным — пудлингованием, а в конце 1880-х гг. — выплавкой железа из чугуна в мартеновских и конверторных печах. Наряду с уральской базой была создана в России южная база металлургической промышленности.
В 1840-х гг. был освоен процесс получения профильного металла и прокатного листа, в 1850-х гг. появились заклепочные соединения, чему способствовало изобретение дыропробивного пресса. В течение ста последних лет все стальные конструкции изготовлялись клепаными.
Сталь почти полностью вытеснила из строительных конструкций чугун, будучи материалом более совершенным по своим свойствам (в особенности при работе на растяжение) и лучше поддающимся контролю и механической обработке. Чугунные конструкции после середины XIX г применялись лишь в колоннах многоэтажных зданий, перекрытиях вокзальных дебаркадеров и т.п., где могла быть полностью использована хорошая сопротивляемость чугуна сжатию. В России до конца XIX в. промышленные и гражданские здания строились в основном с кирпичными стенами и небольшими пролетами, для перекрытия которых использовались треугольные металлические фермы (рис. 3). Конструктивная форма этих ферм постепенно совершенствовалась: решетка получила завершение с появлентrем раскосов; узловые соединения вместо болтовых на проушинах стали выполнять заклепочными пpи помощи фасонок.
Рис. 3. Стропильная фepмa 70-x гг. XIX в
Большой вклад с дальнейшее развитие металлического строительства в конце XIX и вначале ХХ в. и распространение опыта, накопленного в мостостроении, на металлические конструкции гражданских и промышленных зданий внесли Ф.С.Ясинский, В.Г. Шухов и И.П.Прокофьев.
В этот период развитие металлургии, машиностроения и других отраслей тяжелой промышленности внесло качественное изменение в технологию производства и потребовало оборудования зданий мостовыми кранами. Первое время их устанавливали на эстакадах (рис.4), однако это загромождало помещение. С увеличением грузоподъемности мостовых кранов и насыщенности ими производства, а также с увеличением высоты и ширины пролетов помещений стало целесообразным строить здания с металлическим каркасом, поддерживающим как ограждающие конструкции, так и пути для мостовых кранов. Основным несущим элементом каркаса стала поперечная рама (рис. 5), включающая в себя колонны и ригели (стропильные фермы).
Профессор Ф.С.Ясинский (1858-1899 гг.) первым запроектировал многопролетное промышленное здание с металлическими колоннами между пролетами и разработал большепролетные складчатые и консольные конструкции покрытий. Он же внес значительный вклад в расчет сжатых стержней на продольный изгиб, работающих в упругопластичеекой зоне деформирования стали.
Исключительно плодотворной и разносторонней была деятельность почетного академика В.Г. Шухова (1853-1939 гг.). Он первым в мировой практике разработал и строил пространственные решетчатые конструкции покрытий и башен различного назначения («башня IIIyxoва»), использовав для них линейчатые поверхности.
В построенных В.Г. Шуховым сооружениях реализованы идеи предварительного напряжения конструкций и возведения покрытий в виде висячих систем с эффективным использованием работы металла на растяжение.
Рис. 4. Перекрытие тульских мастерских (80 — е гг. XIX в., В.Г. Шухов)
Рис. 5. Каркас промышленного здания (начало XX в.)
Этими проектами В.Г. Шухов намного опередил своих современников и предугадал будущие направления в развитии металлических конструкций, закрепив тем самым приоритет нашей страны. Особенно значительна его теоретическая и практическая работа в области резервуаростроения и других листовых конструкций. В.Г. Шухов разработал новые конструктивные формы резервуаров, их расчет и методы нахождения оптимальных параметров.
Профессор И.П.Прокофьев (1377-1938 гг.), используя накопленный опыт, опубликовал первую монографию по изготовлению и монтажу металлических мостов и запроектировал ряд уникальных по тому времени большепролетных покрытий (Мурманские и Перовские мастерские Московско-Казанской железной дороги, Московский почтамт, дебаркадер Казанского вокзала в Москве).
Пятый период (послереволюционный) развития металлических конструкций в нашей стране начинается с первой пятилетки (конец 1920-х гг.), а к концу 1940-х гг. клепаные конструкции почти полностью были заменены сварными, более легкими, технологичными и экономичиыми.
Развитие металлургии уже в 1930-х гг. позволило применять в металлических конструкциях вместо обычной малоуглеродистой стали более прочную низколегироваиную сталь [сталь кремнистую для железнодорожного моста через р. Ципу (Закавказье) и сталь ДС для Дворца Советов и москворецких мостов], а в середине столетия номенклатура применяемых в строительстве низколегированных и высокопрочных сталей значительно расширилась, что позволило существенно облегчить массу конструкций и создать сооружения больших размеров. Кроме стали, в металлических конструкциях начали использовать алюминиевые сплавы, объемная масса которых почти втрое меныше. Чрезвычайно расширились номенклатура металлических конструкций и разнообразие их конструктивных форм. Этот резкий количественный и качественный подъем металлических конструкций был вызван развитием всех ведущих отраслей народного хозяйства, грандиозным размахом промышленного и гражданского строительства.
В начале 1930-х гг. стала оформляться советская школа проектирования металлических конструкиий. В связи с развитием металлургии и машиностроения строилось много промышленных зданий с металлическим каркасом. Стальные каркасы nромышленных зданий оказались ведущей конструктивной формой металлических конструкций, определяющей общее направление их развития.
Требованиям эксплуатации и высоких темпов строительства в лучшей степени отвечали сложившиеся к тому времени схемы конструирования поперечных рам с жестким сопряжением колонн с фундаментами и ригелями. Советские проектировщики взяли за основу эти схемы и улучшили их аналитическим определением оптимальных геометрических соотношений элементов рамы, схемы решеток и т.п. (рис. 6). В годы Великой Отечественной войны 1941-1945 гг., несмотря на временную потерю южной металлургической базы и большой расход металла на нужды войны, в промышленном строительстве и мостостроении на Урале и в Сибири широко использовались металлические конструкции. Они лучше других конструкций отвечали основной задаче военного времени — скоростному строительству.
В соответствии с этим требованием упрощалась конструктивная форма благодаря более широкому применению сплошных конструкций из крупных прокатных профилей.
Успехи в развитии металлических конструкций за советский период достигнуты благодаря творческим усилиям проектных и научных организаций, возглавляемых ведущими профессорами и инженерами, внесшими большой личный вклад в это развитие.
Рис. 6. Поперечная рама начала 30-х годов. Завод «Азовсталь»
Особенно значительны заслуги Героя Социалистического Труда, члена-корреспондента АН СССР, профессора Н.С. Стрелецкого (1885-1967 гг.), возглавлявшего в течение 50 лет советскую конструкторскую школу металлостроительства.
Он впервые применил статистические методы в расчете конструкций, исследовал работу статически неопределимых систем за пределом упругости, провел теоретические исследования и обобщил их данные в области развития конструктивной формы. Герой Социалистического Труда, действительный член АН УССР Е.О. Патон (1870-1953 гг.), также внесший свой вклад в развитие металлического мостостроения, имеет исключительные заслуги в области механизации и автоматизации электродуговой сварки, что являлось важным техническим достижением советской школы сварщиков.
Металлические конструкции и сегодня применяются во всех видах зданий и инженерных сооружений, особенно если необходимы значительные пролеты, высота и нагрузки (торговые центры, выставочные павильоны, ангары и т.п.).
Рис. 7. Современные стержневые конструкции
Современные технологии расчета и проектирования элементов металлических конструкций отличаются широким применением систем автоматизированного проектирования (САПР). Одной из базовых платформ для построения САПР, нацеленных на выполнение задач в области промышленного и гражданского строительства, является AutoCAD.
Источник: studwood.net