Вопрос №14 Основные направления развития металлических конструкций.

Металл в стр-ве стали применять еще в XII в., выполняя из него затяжки и скрепы для каменной кладки. Позднее появились стержневые купольные констр-и глав церквей. Как самост-ые констр-и для мостов и перекрытий, метал. кон­струкции начали использовать во второй половине XVIII в. на Уральских и Тульских заводах в России, на юго-западе Англии, во Франции и Германии.

В эту эпоху главенствовали чугунные конструкции, по­скольку металлургия железа была еще очень примитивной. Чугунные конструкции продолжали применять до конца XIX в., постоянно совершенствуя конструктивные формы. Появились двутавровые бал­ки прямолинейного и криволинейного очертаний, в том числе балки

с проемами, полые сечения колонн, удобные для чугунного литья. Сочетания таких балок и колонн позволило создать рациональный тип каркасного здания. Большинство фабричных зд. Московских и подмосковных мануфактур построены по этому типу и продолжают эксплуатироваться в наше время. Столь же удачной оказалась работа чугуна на сжатие в арках и сводах.

Плохая работа чугуна на растя­жение повысила конкурентоспособность железа, чему способствовала замена в конце XVIII в. кричного процесса пудлингованием. Появились железо-деревянные, а затем железо-чугунные фермы, в кото­рых растянутые элементы выполнялись из железа в виде выкованных стержней обычно брусчатого или круглого сечения.. Теория ферм показала неоспоримые преимущества раскосных систем, однако их применение сдерживалось сложностью оформле­ния узловых сопряжений при отсутствии в то время развитого кле­пального процесса. Широкому развитию металлических конструкций, начиная с 30-х годов прошлого столетия, способствовали три обстоятельства: появ­ление клепального процесса с использованием дыропробивных прессов, развитие проката листов и фасонных профилей, бурный рост сети железных дорог и связанное с этим строительство мостов и вокзальных перекрытий. Применение прокатных профилей и за­клепочных соединений позволило достаточно просто выполнять сложные пространственные узлы, что способствовало бурному совершенствованию конструктивной формы конструкций. С развитием электрификации появилась возможность в промышленных зданиях создавать верхний транспорт, для устройства которого использовались подкрановые балки, опертые на колонны. Это способствовало передаче нагрузки от покрытия и от ветра не на каменные стены, а на колонны и позволило сделать здание с полно­стью металлическим каркасом.

Появились технические решения со специально изготовленными шарнирами в узлах сопряжений ригеля с колоннами, колонн с ф-тами. В многопро­летных балках и фермах мостов устраивали шарниры для придания системе статической определимости.

Советские конструкторы вначале (20-е годы) ориентировались на Немецкий опыт, но уже в первой пятилетке, взяли курс на американ­ские методы проектирования, отвечающие более высоким темпам строительства. Однако созданная в эти годы советская конструкторская школа не копировала американскую, а давала разумное сочета­ние последней с теоретическим обоснованием принимаемых решений. Приняв положение о первейшем значении снижения трудоемкости изготовления и монтажа конструкций, советская конструкторская школа дополнила его требованием экономии стали на основе более точных расчетов. Дальнейшее развитие и совершенствование металлических конструкций было связано с применением сварки. Переход на сварные конструкции позволил делать их легкими, технологичными и экономичными. Сварка способствовала разнообразию конструктивных решений и расширению рациональных областей применения металлических конструкций.