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 о использовании металлических конструкций в качестве перекрытий в Троице-Сергиевского монастыря (г. Сергиев-Посад)
В XVIII 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 в в качестве основного материала для строительства мостов , и других промышленных металлических конструкций использовали чугун. Уже в 1784 г., в Царском селе в были построены такие мосты. Первый чугунный мост в Петербурге был построен в 1807 г.,
в Англии в 1779 г.. Именно из чугуна, а не из стали был сооружен
Галилео. Металлургия (часть 1)
первый металлический мост через реку Северн
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. в г. Ковно построен мост через реку Неман сплошные металлические балки которого достигали; в 1852 г. в Москве начато строительство первого железного арочного моста (бывшего Каменного), прослужившего до 1938 г.
Полосовой прокат в России начал применятся еще в начале XVIII столетия, а профильный прокат появился только в начале XIX в. Одним из самых первых перекрытий, где применялись такие металлоконструкции, является перекрытие верфи на Галерном Острове в Петербурге, которое было построено в начале 30-х годов XIX столетия.
Замена в конструкциях сварочного железа литым, началась в России в середине 1880-х; такое техническое решение позволило значительно увеличить надежность сооружений и сократить расходы на строительство.
История открытия первых металлов
Развитие гражданских металлоконструкций происходило очень медленно. Чаще всего это была стропильная ферма, сначала чугунно-железная, затем стальная.
В строительстве промышленных цехов того времени, применялись в основном одни только железные покрытия. Их пролеты были обычно незначительны — порядка 10-20 м. Появление электрических мостовых кранов не сразу повлияло на конструктивную форму цехов, поскольку краны ставились на специальные эстакады.
Подкрановые балки стали располагать на металлических колоннах в начале ХХ в. так появилась поперечная рама, это стало толчком для изменения конструкций промышленных зданий которые стали значительно отличатся от гражданских.
Легкие металлические конструкции нашли свое широкое применения по всему миру еще в 30-х годах,. В СССР применение ЛМК началось только в 70-х годах, толчком послужило решение об организации производства быстровозводимых металлоконструкций для промышленных зданий.
Это решение стало действительно мощным толчком для развития легких металлических конструкций. Быстровозводимые здания из ЛМК применялись при строительстве промышленных объектов, переработки и хранения пищевой продукции, объектов предназначенных для обслуживания железнодорожного транспорта, строительной индустрии , Металлические конструкции стали незаменимы при строительстве объектов сельского хозяйства АПК.
Проектирование металлических конструкций набирает свои обороты и в начале 30-х годов. Проектирование ЛМК ставит перед собой цели: снижение материалоемкости, упростить процесс изготовления усовершенствовать монтаж металлоконструкций что позволит сэкономить время.
В современном мире металлоконструкции играют огромную роль, металлоконструкции
Применяются во всех зданиях и сооружениях, современная архитектура не мыслима без металлоконструкций .
Строительство бизнес центров, торговых центров, ангаров, небоскребов, в конце концов, просто немыслимо. Металлические здания принимают самые причудливые формы , проектировщики просто творят чудеса, к примеру театр оперы в сидне стал визитной карточкой целого континента
Источник: alpstroymontazh.ru
Краткая история развития металлических конструкций
Металл — один из самых распространенных строительных материалов — был известен уже в V в. до н. э. в виде простейших сооружений.
Инженерные конструкции из металла стали применять еще в XII в. при возведении уникальных сооружений того времени —дворцов, церквей и др. Конкретно применение металла в строительных конструкциях началось с 1784 г. после получения малоуглеродистой стали англичанином Г. Картом. Затем за короткий срок разработаны способы промышленного производства литой стали (с 1855 по 1878 гг.): бессемеровский, мартеновский, томасовский. Тогда же началось производство прокатных профилей (угловые, тавровые, двутавровые, зетовые).
В XVII-XVIII вв. нашли применение наслонные металлические конструкции стропил и пространственные купольные конструкции глав церквей. Стержни конструкций выполняли из кованых брусков и соединяли на замках и скрепах горновой сваркой. В XVIII в. начинают использовать чугунные мосты и конструкции перекрытий гражданских и промышленных зданий. Чугунные элементы соединяли болтами или на замках.
В конце XIX в. для перекрытия большепролетных зданий стали применять решетчатые каркасы рамно-арочной конструкции. Примером наиболее совершенной рамно-арочной конструкции служит покрытие Киевского вокзала в г. Москве. В XIX в. в связи с увеличением сети железных дорог существенное развитие в нашей стране получила русская школа мостостроения.
Велика заслуга в развитии науки о металлических конструкциях видных русских ученых и инженеров: Д.И. Журавского (1822-1891), Ф.С. Ясинского (1856- 1899), Н.А. Белелюбского (1845-1922), Л.Д. Проскурякова (1858- 1926), Е.О. Патона (1870-1953), И.П.
Прокофьева (1877-1958), Н.С. Стрелецкого (1885-1967) и др.
Профессор Н.С. Стрелецкий сформулировал три основных принципа проектирования металлических конструкций: максимальная экономия стали, наименьшая трудоемкость изготовления, скоростной монтаж. При этом все здание должно отвечать эксплуатационным требованиям.
В XX в. в России была создана мощная металлургическая промышленность. Стали широко применять сварные металлические конструкции.
В настоящее время имеются специализированные предприятия для производства металлоконструкций с использованием принципов унификации и стандартизации их элементов.
Металлические конструкции делятся на стержневые (балки, колонны, фермы) и листовые (сплошные, оболочки).
Стержневые конструкции из металла применяются в производственных зданиях и сооружениях, мостах, высотных зданиях, сооружениях специального назначения (ангары, эллинги, авиасборочные цехи), водонапорных башнях (стволы), затворах гидротехнических сооружений и пр.
Листовые конструкции применяются в резервуарах для хранения жидкостей, газгольдерах — для хранения и распределения газов, бункерах — для хранения и перегрузки сыпучих материалов, дюкерах, водонапорных башнях, затворах гидротехнических сооружений и др.
Металлы, применяемые для изготовления металлических конструкций, обладают определенными положительными и отрицательными свойствами. Сведения об их достоинствах и недостатках приведены в таблице ниже.
Достоинства и недостатки металлоконструкций
1. Высокая прочность, способность воспринимать большие усилия
1. Подверженность коррозии
2. Относительная легкость (отношение плотности стали к ее прочности в 1,5-2,0 два раза меньше, чем у дерева; в 8-12 раз меньше, чем у бетона; в 20 раз меньше, чем у кирпича) и компактность
2. Малая огнестойкость (при t = 500 °С сталь теряет несущую способность)
3. Сравнительно высокая стоимость
4. Надежность работы конструкций
5. Высокая сборность, индустриальность изготовления
1. Малая плотность р = 2,7 кн/м 3
1. Повышенная деформированность
2. Простота прессования профилей
2. Более высокий коэффициент линейного расширения (в 2 раза больше стальных)
Источник: ros-pipe.ru