История железобетонных конструкций

                                  Министерство науки и образования РФ

 Иркутский государственный технический университет 
 
 
 

Реферат на тему: «История железобетонных

                            конструкций»    
 
 
 
 
 

Выполнил: студент  гр. СТ-10-1

Фетисов И.О.

Проверил: Мартьянов  В.И. 
 
 
 

Иркутск 2010 г.

                        История железобетонных конструкций.  

Многие железобетонные изделия берут свое начало около 160 лет назад. Возможно, что первые патенты на изготовление изделий  из железобетона были получены  в 19 веке. С этого времени различные  виды изделий из железобетона находят  применение в строительных конструкциях. Значительную роль в создании новых  для того времени видов рациональных железобетонных конструкций сыграл французский инженер. В 1892 г. он предложил  железобетонные ребристые перекрытия и ряд других строительных конструкций.

В России ЖБИ стали  применять с 1885 г. для перекрытий по металлическим балкам.

Большое распространение  железобетонные изделия получили в  России после проведенных испытаний  железобетонных плит, труб, сводов, мостов и других конструкций. С 1900 г. железобетон  применяется при строительстве  железнодорожных сооружений, шоссейных  дорог, в промышленном и гражданском  строительстве. В Нижнем Новгороде  был построен пешеходный мост пролетом свыше 40 м. В это же время построены  в Москве железобетонные междуэтажные безбалочные перекрытия и другие крупные железобетонные конструкции. Изделия Кондопожского завода ЖБИ находят свое применение в строительстве домов Карелии.

Железобетонные конструкции  успешно применялись при сооружении  блоков ГЭС. Сложные железобетонные конструкции нашли применение при  строительстве каналов.

Различные усилия в  железобетонных элементах в то время  определяли исходя из их работы в упругой  стадии по методам строительной механики, сечения подбирали по допускаемым  напряжениям.

Прочность всех сечений  элементов по предельным состояниям рассчитывают с учетом образования  пластических деформаций в железобетоне, тогда как усилия в конструкции  определяют в предположении ее упругой  работы.

Появление видов  высокопрочных сталей и бетонов  выдвинуло вновь идею применения предварительно напряженных железобетонных конструкций, имеющих ряд преимуществ  перед обычными железобетонными (повышенная трещиностойкрсть и жесткость, экономичность, меньшие габариты и вес и пр.).

До определенного  времени использование предварительного напряжения не давало положительных  результатов из-за больших потерь напряжений в арматуре при невысоком  ее натяжении.

Применение в гражданском  и промышленном строительстве предварительно напряженных железобетонных конструкций, особенно с появлением высокопрочных  сталей и бетонов, позволило перекрывать  большие пролеты зданий и сооружений. Из предварительно напряженного железобетона сооружаются мосты, оболочки, купола, резервуары и другие конструкции.

Большое значение в  современном развитии общей теории железобетона имеют труды ученых, в том числе Карелии, а также  других современных ученых.

Из строительного  железобетона построено много выдающихся зданий и сооружений. Еще в 1934 г. был  сооружен монолитный купол диаметром 55,5 м и толщиной всего 7 см. Это  был самый большой железобетонный купол того времени. Позже строительство  тонкостенных железобетонных оболочек получило дальнейшее развитие как в нашей стране, так и за рубежом. Оболочками двоякой кривизны были перекрыты площади около 1 гектара без промежуточных опор в городах России. Сборными  и другими сводами пролетом 100 м из предварительно напряженного железобетона было перекрыто здание домостроительного комбината. С применением железобетона и стали построены уникальные большепролетные дворцы спорта в Кондопоге и Петрозаводске. Сборными железобетонными оболочками перекрывают и промышленные здания. В высоких каркасных зданиях Карелии основные несущие элементы каркаса (колонны и ригели) нередко выполняют из стали, а панели перекрытий и стен — из железобетона.

Железобетон и обычный  бетон широко применяется не только в строительстве зданий, но и в  возведении самых различных сооружений. Еще в начале прошлого века из него строили бункеры, силосы, подпорные  стены, резервуары, водонапорные башни  и др. Широко используется железобетон  также в карельском дорожном строительстве, в частности в мостостроении  и строительстве дорог. Из изделий  завода ЖБИ г. Кондопога строятся промышленные и жилые здания.

Выдающимся сооружением  является московская Останкинская телевизионная  башня высотой более 500 м, из которых 384 метра выполнены из монолитного  преднапряженного железобетона

.

                                  Железобетон: исторический очерк-I 

Возникновение и  дальнейшее развитие конструкций из железобетона неразрывно связаны с  прогрессом производительных сил и  общих производственных отношений  общества. Историческое появление железобетона и начало строительства из железобетонных конструкций совпадает со скачкообразным ростом промышленности, торговых отношений и транспорта ближе ко второй половине XIX в., из-за чего потребовалось строительство большого количества различных заводов, фабрик, мостов, портов и прочих разнообразных сооружений. Сами технические возможности производственного осуществления железобетона к тому периоду времени уже имелись на лицо — цементная индустрия и черная металлургия тогда были для этого достаточно развиты во многих отношениях.

   Первые железобетонные  конструкции в виде простейших  сборных железобетонных конструкций:  плит, балок и колонн - появляются  в период с 1860 по 1880 г. Они  были несовершенны, проектировались  на ощупь, так как принципы  строительного проектирования, расчета  и конструирования железобетона  еще не были выяснены. Применение железобетона сдерживалось из-за отсутствия проверенных данных о его эксплуатационных свойствах — долговечности, огнестойкости и т. п. Поиски конструктивных форм железобетона, выявление лучших видов железобетонных конструкций и способов армирования железобетона и совершенствование технологии приготовления бетонной смеси в более широких масштабах начинаются с 1880 г. Большое значение для популяризации железобетона в России имели публичные испытания различных видов конструкций — железобетонных труб, плит, сводов, резервуаров и др., организованные в 1891 г. в Петербурге Н. А. Белелюбским (профессором из московского института подготовки инженеров путей сообщения).

   Создание  первых теоретических принципов  и основ расчета железобетона, наряду с методами его конструирования  на практике, оказалось реально  возможным благодаря проектным  работам следующих исследователей  и ученых-инженеров: Консиддера, Геннебиха (Франция), Кенинга, Марша (Германия) и некоторых других. К концу XIX в. В достаточно общих чертах уже сложились теории расчетов основных железобетонных изделий по допускаемым напряжениям, изначально основанная на свойствах и методах сопротивления упругих материалов. Эта методика позволила проводить профессиональный ремонт квартир с уникальным интерьером и сложным конструктивным решением.

   Первые технические  условия и предпосылки касательно  железобетонных сооружений издаются  с 1902 по 1907 г. в Германии, Франции,  России.

   Для развития  железобетонного строительства  большое значение имела разработка  основ технологии бетона, над  которой трудились Н. А. Белелюбский, И. Г. Малюга, за рубежом — Абраме (США) и др.

   Распространению  железобетона в строительстве  у нас в дореволюционной России  в значительной мере способствовали  русские ученые и инженеры  А. Ф. Лолейт, И. С. Подольский, Г. П. Передерни и др. Стоит заметить, однако, что объемы применения железобетона были сравнительно невелики. Политику правящих кругов царской России стесняли действия новоявленных коммунистов и тормозили развитие отечественного железобетонного строительства; подряды на возведение многих крупных промышленных и гражданских зданий зачастую сдавались иностранным подрядным организациям и фирмам.

   После социалистической  революции, что примечательно,  происходит коренное изменение  в экономике страны - устанавливается  на средства производства общественная  собственность. Перед советским  народом встают задачи восстановления  хозяйства, разрушенного империалистической  и гражданской войнами, строительства  электростанций по государственному  плану электрификации, индустриализации  страны и реконструкции промышленности. Осуществление огромной программы строительства этого периода связано с самым широким применением в истории железобетона. В это время изделия из железобетона особенно ценились и подвергались тщательной чистке и обработке. Нередко для этого использовались даже специальные стиральные машины.

   В конце  20-х годов создаются проектные  организации всесоюзного значения, в задачу которых входит разработка  проектов зданий крупных промышленных  предприятий. Тогда же, почти одновременно, в нашей стране создаются научно-исследовательские  организации и лаборатории по  строительству. Именно они ведут  широкие исследования в области  железобетона, — ЦНИПС, позже  НИИЖБ, ЦНИИС МПС, Научно-исследовательский  институт по строительству Министерства  строительства РСФСР (НИИ-200) и  др. На строительстве промышленных  предприятий — первенцев нашей  социалистической индустрии —  применяются железобетонные рамные  и арочные конструкции больших  пролетов.

   В связи  с большим объемом проектирования  и строительства в первой пятилетке,  а также в связи с задачами  экономии всех видов металлопроката  железобетон широко применяется заменяя стальные конструкции. Начиная с 30-х годов, железобетон занимает доминирующее положение в области промышленного строительства.

   В строительную  практику с 1928 г. входят разработанные  советскими учеными А. А. Гвоздевым,  П. Л. Пастернаком, В. 3. Власовым  и др. новые тонкостенные и  пространственные конструкции —  различные оболочки, купола, складки.

   Наряду с  монолитными железобетонными изделиями  весьма широкое распространение  со временем приобретают также  и сборные железобетонные конструкции,  преимущественно построечного характера.  Впервые сборные железобетонные  конструкции начали применяться  в СССР с 1928 г., а первый опыт  их применения был обобщен  в так называемой «Временной  инструкции по сборным железобетонным  конструкциям», выпущенной в ЦНИПСе (1933 г.).

   Первые советские  достижения в сфере сборного  железобетона получили освещение  в ряде изданных научных исследований, статей о строительстве, монографий, учебников — С. С. Давыдкова,  А. В. Васильева, С. В. Сахнувского и ряда других ученых и выдающихся инженеров-проектировщиков.

                                   Железобетон: исторический очерк-II 

Согласно принципу, предложенному А. С. Лолейтом, при изгибе в целом железобетонной балки на ее стадии разрушения вследствие имеющего место развития пластических деформаций прямо в арматуре и самом бетоне напряжения в них достигают предельных сопротивлений, и величина разрушающего (критического) усилия определяется без применения гипотезы плоских сечений из условий равновесия.

   Предложения  А. С. Лолейта, в основном относившиеся к расчету изгибаемых элементов (плит, балок) и центрально сжатых колонн, послужили толчками к общему пересмотру теории железобетона. Появились и другие предложения по новой теории железобетона (М Я. Штаерман, Я. В. Столяров), различавшиеся некоторыми основными предпосылками.

   Для проверки  сей новой теории были поставлены  специальные опыты. Важной вехой  в развитии новой теории под  расчет железобетонных конструкций  послужила Харьковская конференция  по железобетону в 1934 г. На  этой конференции А. А. Гвоздов сделал очень важный доклад о результатах экспериментов, начатых при участии А. С. Лолейта и завершенных уже после его смерти. Теория А. С. Лолейта нашла в них убедительное подтверждение. На этой же конференции была намечена программа дальнейших исследований.