Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1. Этапы истории строительного дела.
1) От древности до 1815 г времена (Наполеоновских войн). Проектирование и строительство шло по империческим данным, на основе практического навыка.
2) с 1815 – до наших дней. Начали производить теоретические расчеты, появились такие науки как сопромат, строй мех.
2. Становление технического образования в России.
в 1701 году молодой русский царь Петр Первый издал указ об учреждении в Москве первой в России школы “математических и навигацких, то есть мореходных хитростью искусств учения”. “Школа оная потребна не токмо к единому мореходству и инженерству, но и артиллерии и гражданству к пользе», - подчеркивалось в указе.
Заслуга Петра I состоит еще и в том, что после открытия этой Школы он начал создавать по всей России сеть цифирных школ (около 40).Так были организованы Артиллерийское-инженерная школа, Московская инженерная школа. В 1707 году созданы аптекарская и хирургические школы. Затем с 1703 по 1715 годы появились высшие артиллерийские школы в Воронеже, Ревеле, Риге, Кронштадте. А в 1713 году была организована Петербургская инженерная школа.
Во второй половине XVIII века в Российской империи началось бурное развитие промышленности, особенно горного дела на Урале. Нужны были специалисты высокой квалификации. Приглашение в Россию инженеров-иностранцев дорого обходилось государственной казне. Поэтому группа башкирских рудопромышленников во главе с Исмаилом Тасимовым обратилась в Берг-Коллегию (орган руководства горнорудной промышленностью) с предложением о создании училища по подготовке горных специалистов. Сенат одобрил это предложение и представил императрице Екатерине II доклад «Об учреждении Горного училища при Берг-Коллегии», который она утвердила.
Предметная система образования и другие особенности Горного института вызвали интерес в других вузах страны. Распространение этой систем способствовали изданные в августе 1905 года «Временные Правила об управлении высшими учебными заведениями ведомства Министерства народного просвещения» (это был один из наиболее демократичных руководящих документов высшей школы).
Трехсотлетние традиции высшей технической школы России развивались в тесной связи с естественными факультетами университетов. Это повышало теоретический уровень обучения, способствовало выпуску энциклопедически образованных специалистов и привело к отказу от узкопрактического подхода к подготовке инженеров.
Первые технические университеты появились в 60-70-х годах ХХ столетия. В настоящее время система университетского технического образования в России объединяет более 103 технических университетов с контингентом студентов дневного обучения более 330 тыс. В технических университетах работают более 62 тыс. человек профессорско-преподавательского и научного состава, в числе которых более 5 тыс. докторов наук, 45 тыс. кандидатов наук.
3. Достроительная подготовка в древнем мире (на примере древнего Египта, Турции и Рима);
в строительстве впервые появляется понятие проекта, когда для осуществления замысла требовалось отделить идею от непосредственного производства, чтобы иметь возможность управлять процессом. Сложнейшие сооружения древности — Египетские пирамиды, Галикарнасский мавзолей, Александрийский маяк — требовали не только рабочей силы, но и умелой организации технического процесса.
К первым инженерам можно причислить древнеегипетского зодчего Имхотепа, древнекитайского гидростроителя Великого Юя, древнегреческого скульптора и архитектора Фидия. Они выполняли как технические, так и организационные функции, присущие инженерам. Однако вместе с тем их деятельность опиралась большей частью не на теоретические знания, а на опыт, а их инженерный талант был неразделен среди прочих талантов: каждый инженер древности, это, в первую очередь, мудрец, который совмещал в себе философа, учёного, политика, писателя.
Первой попыткой рассмотреть инженерное дело как особый род деятельности можно считать труд Витрувия «Десять книг об архитектуре» (лат. De architectura libri decem). В нём делаются первые известные попытки описать процесс деятельности инженера. Витрувий обращает внимания на такие важные для инженера методы как «размышление» и «изобретение», отмечает необходимость создания чертежа будущего сооружения. Однако большей частью Витрувий основывается в своих описаниях на практическом опыте. В античные времена теория сооружений находилась ещё в самом начале своего развития.
4. Достроительная подготовка в средние века (на примере Германии, Франции).
В XVI-XVII вв. в техническом деле начинают широко использоваться наброски и рисунки для изображения деталей, узлов, конструкций. Период перехода от ремесленного производства к машинному характеризуется еще более бурным развитием графических методов передачи технической информации. Одновременно с искусством черчения создаются и точные чертежные приборы и инструменты, ведутся теоретические изыскания в этой области.
Важнейшим этапом в инженерном деле стало применение масштабных чертежей. Этот способ развился в XVII веке и оказал сильнейшее влияние на дальнейшую историю инженерии. Благодаря ему появилась возможность разделить инженерный труд на собственно разработку идеи и её техническое воплощение. Имея перед собой на бумаге проект какого угодно большого сооружения, инженер избавлялся от узости взгляда ремесленника, зачастую ограниченного только той деталью, над которой он трудится в данный момент.
В Эпоху Просвещения начинаются попытки подвести под назначение размеров конструкций различные теории. Возникает как наука «сопротивление материалов», закладываются теоретические основы прочности материалов.
XVII век можно считать веком, в который инженерное дело, наконец, начало формироваться в отдельную профессию. В 1601 годуфранцузский король Генрих IV назначает Максимильена де Бетюна главным начальником артиллерии и инспектором всех крепостей. В 1602 году де Бетюн создаёт специальную группу армейских офицеров и официально закрепляет за ними обязанность возведения и ремонта фортификационных сооружений.
5. Становление проектного и чертежного дела в 18-19 веках.
В 1798 году Гаспар Монж опубликовал книгу «Начертательная геометрия», в которой систематизировал приемы изображения технического объекта в виде проекций на две взаимоперпендикулярные плоскости. В результате Его Величество Чертеж прочно воцарился в технике. Инженерное дело получило свой особый язык – средство инженерного труда.
6. Дерево как строительный материал. Причины широкого использования дерева как строительного материала. Уникальные сооружения из дерева.
Дерево – один из древнейших строительных материалов. По мнению ученных использование дерева в строительстве на 18 000 лет старше, чем строительство из камня.
Древесина обладает рядом положительных свойств. К достоинствам этого материала, объясняющим причины широкого использования ее в строительстве, относятся, во-первых, достаточно высокая прочность; во-вторых, легкость. Дерево легко обрабатывать. Так же дерево распространено практически повсеместно и в больших количествах (хотя в последнее время широкая вырубка лесов приводит к их исчезновению) и принято считать, что дерево является возобновляемым природным ресурсом, хотя на самом деле это не так.
Как строительный материал дерево имеет свои недостатки и достоинства.
достоинства:
хорошая тепло- и звукоизоляция
низкая теплопроводность
экологически чистый
относительно легкий
природный материал
легок в обработке
достаточно прочный
безотходное производство
недостатки:
низкая огнестойкость (Для повышения огнестойкости используют специальные средства, которыми пропитывают дерево. Это позволяет повысить огнестойкость до такой степени, что даже при высоких температурах дерево будет тлеть, но не гореть.)
Низкая бактериальная стойкость
недолговечное
не восполняемый ресурс
изменяются свойства при намокании и высыхании
ограниченность в размерах
разные свойства в разных направлениях (вдоль и поперек ствола)
Хвойные породы подходят больше, чем лиственные по той причине, что имеют более правильную форму ствола и меньше подвержены загниванию.
Самая прочная и ценная древесина это лиственница
В зависимости от породы дерева оно идет на различные строительные конструкции.
Уникальные сооружения:
Преображенская церковь по легенде построена одним топором (изначально без гвоздей), который потом мастер выбросил в озеро. Остров Кижи, Онежское озеро.
Православный Свято-Троицкий собор — уникальное деревянное сооружение, построенное запорожцами в 1778 году без единого железного гвоздя в столице Новой Сечи — Новоселице (Новомосковске)
7. Заготовка древесины: благоприятный периоды рубки, инструмент рубки в древней Руси, 18-19 века, современные. Уникальные сооружения из дерева.
В старину в России к строительству разрешались деревья со 101 года, для наиболее ответственных сооружений – 300 летние деревья. Сегодня принято считать зрелым лесом деревья не моложе 50 лет.
Древесину лучше всего заготавливать осенью или зимой. Наиболее благоприятным временем для заготовки древесины издавна считается период с октября по январь. В это время прекращается движение соков в стволе, уменьшается опастность заражения древесины грибками и различными вредителями, снижается вероятность растрескивания.
Топо́р — инструмент, обычно с металлическим лезвием, жёстко закреплённым на рукоятке, обычно деревянной
Древовал — ручное рычажное приспособление для валки целых деревьев с корнями. Применялось также для перемещения стволов больших деревьев. В настоящее время практически вытеснено средствами механизации.
Бензопила, или мотопила — ручная цепная пила, снабжённая двигателем внутреннего сгорания, как правило двухтактным.
Фо́рвардер — транспортное средство, используемое для лесозаготовительных работ. В технологические задачи форвардеров входит сбор, подсортировка, доставка сортиментов от места заготовки до лесовозной дороги или склада. Конструктивно форвардер представляет собой самоходную двухмодульную машину, состоящую из погрузочного манипулятора и грузовой тележки. Форвардер вместе с лесозаготовительным комбайном используется при лесозаготовке по так называемой скандинавской технологии, при которой результатом работы на лесосеке является уже готовый к дальнейшей переработке сортимент.
Лесозаготовительный комбайн, бытует также англицизм «харвестер» (англ. harvester, от harvest«собирать урожай») — многооперационная лесозаготовительная машина, предназначенная для валки, обрезки сучьев и раскряжевки сортиментов на лесосеке.
Трелёвочный трактор (Ски́ддер) — транспортное средство, используемое для лесозаготовительных работ. В технологические задачи трелёвочных тракторов входит сбор и доставка деревьев и хлыстов от места рубки до места промежуточного складирования (лесовозной дороги или верхнего склада). Транспортировка деревьев и хлыстов ведётся волоком (методом частичной погрузки).
8. Сушка древесины: назначение, исторические виды сушки, режимы камерной сушки. Уникальные сооружения из дерева.
Назначение С. д. — снижение влажности древесины до уровня, соответствующего условиям эксплуатации изготовленных из неё изделий, что предупреждает изменение их размеров и формы, предохраняет древесину от загнивания, увеличивает её прочность, снижает массу изделий, повышает надёжность клеевых соединений и качество отделки.
1. Атмосферная сушка – наиболее простой способ сушки пиломатериалов, при которой пиломатериалы укладываются в штабеля на открытом воздухе или под навесами и выдерживаются так от 2—3 нед до нескольких месяцев
2 Вакуумная сушка - пресс-сушилка состоит из стальной нержавеющей камеры, которая внутри полностью герметична. Верх камеры закрыт эластичным резиновым покрытием в металлической рамке.
Доски укладываются внутрь камеры слоями, чередуясь с алюминиевыми нагревательными пластинами. Водяная помпа обеспечивает циркуляцию горячей воды внутри этих пластин. Вода нагревается внешним бойлером. Жидкостная вакуумная помпа обеспечивает вакуум внутри камеры.
После того, как древесина загружена в сушильную камеру, оператор устанавливает на панели управления параметры сушки: уровень вакуума (давление), температуру нагревательных пластин.
Практически каждая порода древесины требует своего уровня вакуума, который не изменяется на протяжении всей сушки. Изменяется только температура нагревательных пластин (параметры температур даны в таблицах производителя). Для программирования сушки и управления параметрами можно использовать микропроцессор. Состоит из трех этапов: 1.Прогрев при атмосферном давлении. 2. Сушка нагреванием в вакууме. 3. Кондиционирование и охлаждение.
3 Сушка в СВЧ аналогична диэлектрической сушке токами высокой частоты (ВЧ = 25 МГц). Проводится на более высоких частотах 460, 915— 2500 МГц. Поэтому энергия СВЧ-поля передаётся в древесину путём излучения свободных, не связанных линией передачи энергии (контуром) колебаний в пространство герметичной металлической камеры, где располагается штабель пиломатериалов. В этом случае взаимодействие электромагнитного поля с древесиной максимально и не зависит от характеристик древесины и нагрузочных способностей генераторов. Генераторы пространственно разнесены с высушиваемым материалом. Условия сушки близки к оптимальным.
5 Сушка в жидкостях (например, в петролатуме) заключается в следующем. Влажную древесину погружают в ванну с маслянистым веществом, нагретым выше 100°С. Влагав древесине быстро нагревается до точки кипения, и образовавшийся пар, имеющий упругость выше атмосферного давления, будет стремиться выйти из древесины в воздух, преодолевая сопротивление слоя масла. На этом и основан способ сушки древесины в ваннах с петролатумом.
6 Сушка в электрическом поле токов высокой частоты (ТВЧ) отличается высокой интенсивностью.
Древесина — плохой проводник электрического тока. Будучи помещенной в электрическом поле ТВЧ между обкладками высокочастотного конденсатора, она обнаруживает способность быстро нагреваться. На этом свойстве и основана диэлектрическая сушка, или сушка ТВЧ.
Процесс сушки ТВЧ характеризуется значительной скоростью прогрева материала и интенсивным испарением из него влаги. Однако из всех известных способов сушки этот способ наиболее дорогой при современных отпускных ценах на электроэнергию и требует очень сложного оборудования. Поэтому он не получил промышленного применения.
7 Камерная сушка, как технологический процесс, делится на следующие этапы:
начальная влаготермообработка;
сушка дерева;
промежуточная влаготермообработка;
конечная влаготермообработка;
подсушка древесины;
кондиционирование.
На деревообрабатывающих предприятиях камерная сушка дерева широко распространена и происходит примерно следующим образом: в огромном цеху (или на открытой площадке) находятся сушильные камеры. По рельсам перемещаются специальные тележки, которые транспортируют внутрь сушильных камер пиломатериалы в штабелях, где впоследствии они в течение определенного времени (согласно породе древесины, объему загрузки сушильной камеры и выбранному режиму сушки) высушиваются в газообразной среде (как правило, это нагретый воздух или пар).
Среди прочих других способов удаления влаги содержащейся в древесине камерная сушка - весьма эффективный способ, т.к. он не зависит от различных внешних факторов, таких как погодно-атмосферные условия. К тому же, при неизменно высоком качестве сушки и невысоком проценте брака, на весь процесс уходит весьма небольшое время (куда меньшее по сравнению с атмосферной сушкой). Кроме того, камерная сушка характеризуется вовлечением в управление процессом как человека, так и высокотехнологичных компьютеризированных систем автоматики. Простота управления процессом, обилие различных программ и возможность настраивать практически любые параметры позволяют получать на выходе пиломатериалы практически любого уровня влажности.
Принято различать следующие температурные режимы сушки:
мягкие режимы,
нормальные,
форсированные режимы сушки,
высокотемпературные режимы сушки древесины.
Выбор режима сушки осуществляется в соответствии с толщиной высушиваемого материала, его породы и назначения. Каждый из доступных режимов низкотемпературной сушки состоит из трех различных вариантов состояния воздуха в сушилке.
При влажности высушиваемого материала 30% осуществляется переход от 1-й ступени ко 2-й ступени камерной сушки древесины. При влажности древесины 20% - от 2й ступени - к 3-й. В ходе каждого перехода влажность воздуха в камере понижается, а его температура - повышается.
Режим высокотемпературной камерной сушки имеет всего 2 ступени (от 1-й ко 2-й ступени переход выполняется при влажности древесины 20%).
Если сушка осуществляется в сушильных камерах непрерывного действия, то исходя из выбранного режима принято выделять состояние воздуха в противоположных концах камеры: в сухом и в сыром.
Продолжительность сушки и коэффициенты рассчитываются по таблицам, которые можно найти в ГОСТ 19773-84 и 18867-84.
9) Обработка древесины: виды строительных изделий из древесины, инструмент обработки древесины. Уникальные сооружения из дерева.
|
Виды изделий из древесины |
|
На основе древесины хвойных и лиственных пород изготовляют широкую номенклатуру изделий, из которых основными являются строганые погонажные изделия, изделия для паркетных полов, фанера и др. Строганые погонажные изделия - это доски для полов, шпунтованные доски, у которых на одной кромке имеется паз, на другой - гребень (выступ), что обеспечивает плотное соединение досок при устройстве полов; фальцевые доски, применяемые для обшивки стен и потолков. К этой группе изделий относят и профильные погонажные изделия, например плинтусы и галтели, используемые для заделки углов между полом и стенами, поручни для перил, наличники для оконных и дверных коробок, а также доски подоконников. Кровельные материалы из древесины включают кровельные плитки, гонт, кровельную дрань, кровельную стружку. Кровельная плитка - клинообразные дощечки длиной от 400 до 600, шириной до 70 мм со скосом вдоль волокон. Толщина плитки: толстого конца - 13, тонкого - 3 мм. Изготавливают их из древесины сосны, ели, пихты, кедра, осины. Гонт - клинообразные дощечки с пазом по длине вдоль толстой кромки. Длина их составляет от 500 до 700, ширина - от 70 до 120 мм. Толщина толстой кромки 15, тонкой — 3 мм. Кровельную стружку (щепа) изготавливают строганием коротких отрезков древесины хвойных и мягких лиственных пород. Она имеет длину 400, 450, 500, ширину — от 70 до 120 и толщину 3 мм. Дрань штукатурная имеет длину от 1 до 2,5 м, ширину - от 12 до 30 и толщину - от 2 до 5 мм. В зависимости от технологии изготовления она бывает щипаной, шпоновой и пиленой. В настоящее время изготавливают, в основном, пиленую дрань. Применяют для подготовки деревянных поверхностей под штукатурку. Для изготовления фанеры, столярных плит, облицовки поверхностей изделий из древесины применяют древесный шпон. Шпон представляет собой тонкие листы древесины. В зависимости от технологий изготовления подразделяется на строганый и лущеный. |
Приспособления и инструменты для обработки древесины
Приспособления
Верстачная доска (рис. 1). Изготовляют ее из доски шириной не менее 600 мм, толщиной 40—60 мм и длиной не менее 1750 мм. Лицевую сторону гладко остругивают.
На одном конце верстачной доски крепят два упора — верхний и боковой, на другом — делают паз шириной 100 мм и глубиной 200 мм. Для прочности к концам доски прибивают снизу толстые бруски на всю ширину.
С рабочей стороны верстачной доски по пласти и кромке на расстоянии 50 мм друг от друга сверлят отверстия диаметром 20—25 мм для вставки нагелей. По пласти отверстия сквозные, по ребру — глубиной 50 мм. Снизу верстачной доски устраивают три или четыре пальца, которые могут быть выдвижными или поворотными, как вертушка. Выдвижные крепят с помощью скоб, а поворотные — шурупами. Пальцы не должны выступать из-за кромки доски. Против паза делают один, а еще лучше два вертикальных упора.
Верхний и боковой упоры необходимы для того, чтобы в них упирался материал при строгании. Пальцы удерживают материал в горизонтальном положении, когда он закрепляется в боковом упоре. Чтобы обрабатываемая деталь или доска крепко держалась, ее можно зажать, поставить позади нее нагель и вбить клин между нагелем и деталью.
Вместо одного нагеля можно устроить переставной упор, т. е. доску с двумя нагелями, укрепленными на расстоянии 50 мм друг от друга, чтобы нагели свободно входили в отверстия.
Упоры против паза нужны для того, чтобы упирать в них материал при распиливании поперек. При строгании кромок широкие доски следует закрепить в боковом упоре, уложив на выдвинутые пальцы.
Если требуется пилить поперек, упоры поднимают, прижимают к ним материал левой рукой, а правой держат пилу и пилят. После распиловки упоры опускают. При запиловке шипов на торцах какой-либо детали ее следует вставить в паз и закрепить клином.
Рис. 1. Верстачная доска: 1 — верхний упор; 2 — боковой упор; 3 — паз; 4 — бобышка; 5 — тпез-да; 6 — пальцы; 7 — вертикальные упоры; 8 — обрабатываемые детали; 9 — клин
Верстачную доску крепят на удобной для работы высоте. Доску можно крепить к козелкам или устроить подверстачье на четырех ножках.
На лицевой стороне доски не должно быть шляпок гвоздей или шурупов, о которые можно затупить инструмент.
Стусло и донце (рис. 2). Стусло применяют при распиливании дерева под нужным углом. Это ящик произвольной длины, состоящий из дна и боковых стенок, прибитых к дну под прямым углом. Стенки должны быть строго параллельны. На них проводят риски под нужным углом и пропиливают до дна. Распиливание выполняют так. Доску или брусок размечают, кладут в стусло так, чтобы метка точно находилась против пропила в стенке, вставляют в пропил полотно пилы и распиливают.
Рис. 2. Стусло и донце: а — стусло; б — донце: 1 — строгание торца бруска под прямым углом; 2 — строгание под косым углом; 3 — основание; 4 — направляющая: 5 — прямой упор; 6 — косой упор
Донце применяют при точной строжке торцов дерева под прямым и косым углом, а также строгании кромок шпона и тонких досок.
Длина донца от 1 до 2 м. Основание делают из доски шириной 200 мм, толщиной 30—50 мм. На основание приклеивают направляющую рейку такой же длины, как и основание, шириной не менее 120 мм, толщиной от 5 до 15 мм и с точно остроганной кромкой, так как по ней двигается подошва колодки струга во время строгания. Над направляющей рейкой крепят упор такой же ширины, как и рейка, толщиной 25—50 мм. К этому постоянному упору можно приставлять другой, но со срезанной под углом 45° стороной. По этим упорам можно строгать торцы под разными углами.
Строгают рубанком с двойной железкой или фуганком. Железку выпускают совсем немного. Торец строгаемого материала должен выступать из-за плоскости направляющей доски не более чем на 1 мм. При строгании торцов на донце исключается откалывание древесины.
Рис. 3. Струбцины, сжимы, цулага
Струбцины, сжимы, цулаги, прессы (рис. 3). Струбцины применяют для прижатия материала к верстачной доске, сжатия деталей при склейке и т. д. Они бывают деревянные и металлические, обычные, параллельные и угловые. Обычная струбцина представляет собой П-образную раму с винтом и ручкой.
Параллельные струбцины состоят из двух брусков и двух винтов с ручками.
Хомутовая струбцина — деревянная рама с несколькими винтами. Применяют при фанеровании различных изделий и особенно широких щитов.
Сжимы применяют при склеивании щитов из отдельных досок. Конструкций их много. Самые простые состоят из двух брусков с вырезами. В вырезы кладут склеиваемые доски, приставляют к ним прокладку и сжимают с помощью клиньев. В вырезах сжимов можно просверлить отверстия для нагелей; это упрощает склеивание узких щитов, так как не приходится вставлять широкие прокладки. Можно устроить сжимы с переставными упорами, которые крепятся к брускам металлическими хомутами.
Цулаги — это прессы для изготовления гнутых деталей. Цулага состоит из нижнего и верхнего профилей и винтов с гайками. Количество винтов зависит от размера цулаги.
Рис. 4. Приспособления для разметки: 1 — рейсмус; 2 — гребенка
Прессы применяют для тех же целей, что и хомутовые струбцины. Однако прессы более мощные. Рама массивная деревянная или металлическая, винты диаметром 20—25 мм или больше. Вместо винтов могут быть клинья. Для работы необходимо иметь две-три рамы или больше, что зависит от размера изделий.
Рейсмус (рис. 4) состоит из двух брусков и колодки. Бруски крепятся в колодке с помощью клина. На брусках имеются шпеньки, которые царапают древесину, оставляя на ней риски. При разметке шипов и проушин угловых соединений приходится проводить по нескольку рисок. В этом случае лучше пользоваться гребенкой —- куском бруска с вырезом и набитыми в него гвоздиками-шпеньками.
Пилы
Дерево приходится пилить вдоль, поперек и под углом. В зависимости от этого пилы подразделяются на поперечные с зубьями высотой 4—5 мм и формой равнобедренного треугольника, распашные или распускные — для пиления вдоль с зубьями высотой 5—6 мм и формой косоугольного треугольника, смешанные — для пиления вдоль и поперек волокна с зубьями разной высоты и формой прямоугольного треугольника, лобзики — для выпиливания деталей сложной формы.
Пила для поперечного распиливания работает при движении полотна вперед и назад, остальные пилы — только при движении вперед. Необходимые для работы пилы показаны на рисунке 5.
Ножовки применяются в столярных работах, особенно для выполнения точных пропилов. Для запиловки шипов применяют широкие ножовки с обушком, идущим по верху полотна. Такая пила не вихляет и ею удобно пропиливать шипы.
Наградки применяют для пропиливания пазов на широких поверхностях, т. е. там, где нельзя работать обычными пилами, поэтому ручки наградок крепятся в верхней части полотна. Полотна наградок имеют длину 150— 200 мм.
Лучковая пила. Это деревянный станок-лучок, состоящий из двух стоек, средника, двух ручек, тетивы-веревки и закрутки. Полотно пилы толщиной 1,5 мм крепится в ручках.
Рис. 5. Пилы: а – форма зубьев пил для различной распиловки: 1-поперечной; 2-продольной; 3-смешанной
Струги
После распиловки древесина становится шероховатой. Чтобы ее сделать гладкой и при необходимости придать нужную форму, древесину строгают, применяя различные инструменты, называемые стругами.
Шерхебель применяют для первоначального грубого строгания дерева вдоль волокон, поперек и под углом.
Pис. 6. Струги: а — шерхебель; б — рубанок; в — рубанок с двойной железкой: 1 — горбатик; 2 — железка; г — фуганок; д — цинубель; е — торцевой рубанок; ж — фальцгеж 3 ~ зензубель; и — шпунтубрль; к — калевка и набор железок для нее; л — горбачи; м — галтель; н — цикли
Железку шерхебеля выпускают за плоскость подошвы на 3 мм, что позволяет снимать толстую 3-миллиметровую стружку. Лезвие овальной формы оставляет на поверхности древесины углубления. Строгает инструмент грубо.
Рубанок может быть с одинарной и двойной железками. Рубанок с одинарной железкой применяют для строгания древесины после обработки шерхебелем. Для более чистого строгания применяют рубанок с двойной железкой. Кроме основной режущей железки он имеет так называемый горбатик, который ломает стружку после того, как ее срезает режущая железка. Излом стружки предупреждает откалывание древесины.
Рубанки строгают чисто, но не точно. Имея колодку небольшой длины, они свободно проходят по большим неровностям, имеющимся на строгаемой поверхности.
Фуганок применяют для более точного выравнивания строгаемой поверхности, что зависит от длины колодки и угла установки железки (у фуганка — соответственно 1000 мм и 45—47°, кроме фуганков имеются полуфуганки с длиной колодки 500 мм).
Шлифтик применяют для особо чистого строгания. Это рубанок с двойной железкой, поставленной под углом 60°.
Цинубель — небольшой рубанок с одинарной железкой, установленной под углом 80°, на лезвии которой много мелких зубчиков.
Применяют для того, чтобы придать поверхности небольшую шероховатость, обеспечивающую лучшее склеивание древесины. В основном его применяют при фанеровании, строгая им основу.
Торцевой рубанок предназначен специально для строгания торцов дерева. Железка ставится под углом к продольной оси колодки. Этим рубанком можно строгать и вдоль волокон дерева.
Фальцгебель — рубанок для отборки фальцев. Колодка имеет ступенчатую подошву, что дает возможность отбирать фальцы только одного размера (железка ставится под углом 80° по отношению к оси колодки; леток для стружки устроен с левой боковой стороны колодки).
Зензубель — рубанок для отборки четвертей и фальцев, а также их зачистки, если они выбраны другим инструментом (стамеской или топором).
Шпунтубель — рубанок для выборки пазов на поверх* ности деталей. Он состоит из двух колодок, соединенных винтами, что дает возможность устанавливать их на необходимом расстоянии от кромки детали. В одной из колодок расположена железка. Для выборки пазов разной ширины имеется набор железок. Но и одной узкой железкой шириной 3 мм можно выбирать пазы любой ширины, т. е. выбрать два паза на нужном расстоянии друг от друга и оставшуюся древесину выбрать зензубелем или же постепенно передвигать колодки. Передвижение колодок производится с помощью гаек, и закрепляются они контргайками.
Калевка — рубанок для профильной обработки кромок деталей. Подошва колодки и железка имеют форму обратную профилю детали. Для работы необходим набор соответствующих калевок.
Горбач —рубанок для строгания вогнутых и выпуклых поверхностей, и в зависимости от этого подошва колодки имеег вогнутую или выпуклую форму. Железку ставят под углом 45—50°. Для горбачей можно использовать обычный рубанок, но крепить к его подошве накладки нужной формы.
Галтель предназначена для выполнения желобков разной ширины и глубины, с различным радиусом закругления.
Штап применяют для закругления кромок деталей, щитов и др., а также для отборки валиков. Размеры колодки, ширина и форма железок разные.
Цикли применяют для снятия с древесины тончайшей стружки и ворса (циклевание). Цикли — это стальные тонкие пластинки из крепкой стали толщиной от 0,5 до 1 мм. Циклю можно сделать из полотна пилы. Длина пластинки 100—150 мм, ширина 50—90 мм. Для удобства пластинку крепят в ручке. Кроме прямоугольных циклей изготовляют фигурные. Цикли снимают стружку или ворс заусенцами, которые направляют после тщательной точки и правки цикли. Если циклю точат как обычную руба-ночную железку со снятием фаски, то она заправляется с одной стороны, а если точат без фаски — под прямым углом к плоскости полотна, то заусенцы наводят с двух сторон.
Для получения чистой поверхности древесины строгание выполняют за три приема. Сперва шерхебелем, затем рубанком и после фуганком.
Рис. 7. Техника строгания: а — строгание прямой длинной доски; б — строгание зензубелем; в — строгание калевкой с предварительным снятием фаски; г — стусло для строгания калевок: 1 — гвозди; 2 — брусочек в стусле; д—строгание ка-’ левки; е — торцевание: 1 — неправильно; 2 — правильно
Строгать всегда следует по направлению волокон, делая на инструмент равномерный нажим. Техника строгания показана на рис 7. .
Чтобы строгаемая деталь была совершенно ровной, в начале строжки левой рукой надо сильнее нажимать на носок колодки, а правой делать небольшой нажим на пятку. В конце строжки носок только слегка прижимают к строгаемой древесине, но усиливают нажим на пятку.
Если не соблюдать этих правил, то концы строгаемой детали будут тоньше.
При отборке фальцев деталь прочно закрепляют, устанавливают инструмент и с необходимым нажимом ведут его вперед.
Фальц можно застрогать с противоположной стороны (показано в кружке).
Отбирая калевку на бруске, иногда надо предварительно снять фаску.
Для закрепления детали при строгании на ней калевок лучше всего применять стусло, вбив в один из его брусков несколько гвоздей заостренными концами вверх.
Так как во время торцевания рубанком можно сколоть древесину с противоположной кромки детали, необходимо прикрепить к ней брусочек на одном уровне с торцом.
Тонкие брусочки совершенно одинаковой толщины можно острогать следующим образом.
Доллота и стамески
При соединении деталей друг с другом приходится долбить различные отверстия, применяя для этого стамески или долота (рис. 8).
Рис. 8. Долбление отверстий: а — стамеска: 1 — лопасть; 2— шейка; .3 — венчик; 4 — хвостовик; 5 — черенок; б — последовательность долбления; в — техника резания
И те и другие состоят из хвостовика, на который насаживается ручка, и венчика — уширения около хвостовика, которое создает упор для ручки; шейки расположены ниже венчика и образуют переход к лопасти. Лопасть затачивается и получается лезвие. Ширина стамески от 4 до 50 мм, толщина лопасти от 3 до 4 мм. Лопасти могут иметь разную длину. Ширина долота от 6 до 20 мм, толщина, лопасти от 8 до И мм. Чтобы предохранить ручку от быстрого раскалывания, на нижнюю и верхнюю части ее надевают металлические кольца.
Отверстия долбят по предварительно выполненной разметке. Неглубокие отверстия, равные ширине стамески, можно долбить так. Ставят вертикально стамеску лезвием точно по риске, наносят по ней удар киянкой (большой деревянный молоток), вгоняя стамеску на небольшую глубину.
Затем вынимают стамеску, переставляют ее к середине отверстия под углом к прорези и наносят по ней удар, срезая первую стружку. Затем точно в такой же последовательности повторяют операцию с другой стороны отверстия и т. д.
Глубокие отверстия можно долбить с двух сторон по предварительно тщательно проведенным рискам.
Когда требуется выполнить гнезда с особо гладкими стенками, их долбят точно так же с оставлением необходимого запаса на чистовую обработку. После долбления в первую очередь зачищают торцевые поверхности, затем продольные.
Рашпили и напильники в дополнение к работе стамеской также применяют для обработки древесины с большой кривизной, например фигурные поверхности, запо-луоваленные уголки и т. д. Грубую работу сперва выполняют рашпилем с крупной насечкой. Затем деталь обрабатывают напильниками с мелкой насечкой, добиваясь необходимой чистоты поверхности. Иногда дополнительно обрабатывают мелкой шкуркой.
Сверление более производительно, чем долбление. Иногда отверстия предварительно просверливают, а затем долбят.
Для работы применяют различные по конструкции сверла (рис. 10). Одни сверлят чисто и быстро, другие наоборот. При этом одними сверлами можно сверлить отверстия только поперек волокон, другими и поперек и вдоль.
Для вращения сверл применяют коловорот или дрели. Кроме сверл применяют бурава — это такие же сверла, но более длинные, вращают их за ручку, которая вставляется в отверстие на конце бурава.
Перовые, или ложечные, сверла применяют для сверления отверстий диаметром от 3 до 16 мм вдоль и поперек волокон. Отверстия получаются не очень точные и чистые.
Рис. 10. Инструмент для сверления отверстий: а — простые сверла: 1 — бурав; 2 — винтовое; 3 — центровое; 4— спиральное; 5 — ложечные; 6 — буровое; б — сверла по металлу: 1 — обычное; 2 — заточен» ные для работы по дереву; в — универсальное сверло: 1 — основная часть; 2 — прижимная планка; 3 — винт; 4 — паз; 5 — передвижной резец; 6 — дорожник; 7 — режущая кромка; 8 — вид снизу; 9 — резец с дорожником; г — коловорот: 1 — грибок; 2 — коленчатый вал; 3 —ручка; 4 — патрон
Шилообразные (конусные) сверла применяют для сверления отверстий под шурупы диаметром до 5 мм. Отверстия получаются рваные и шероховатые.
Центровые сверла применяют для сверления отверстий достаточно чистых и правильных только поперек волокон диаметром от 13 до 51 мм.
Бесцентровые, или пробочные, сверла применяют для сверления несквозных отверстий с чистым ровным дном, например в местах заделки сучков и других дефектных мест (в эти отверстия вставляют на клею деревянные пробки немного большего диаметра, чем высверленные отверстия).
Витые, или винтовые, сверла применяют для сверления чистых отверстий разной глубины диаметром до 58 мм, но только поперек волокон дерева.
Раззенковка — металлический конус с наведенными от вершины к основанию режущими кромками — применяется только для рассверливания отверстий под шляпки гвоздей или шурупов. Вместо них можно использовать сверла по металлу диаметром большим, чем высверленные отверстия.
Универсальное сверло полностью оправдывает свое название, так как с его помощью можно сверлить отверстия с постепенным увеличением их диаметра, с шагом 0,5 мм. Имеются комплекты универсальных сверл различного диаметра с малыми и большими подвижными ножами.
Коловорот — приспособление для вращения сверл. Коловороты бывают простые и комбинированные с трещеткой. Последним следует отдавать предпочтение. Состоят они из грибка, коленчатого вала, ручки и патрона. Грибок и патрон свободно вращаются вокруг своей оси.
Metropol Parasol — уникальное сооружение из дерева, которое поддерживается бетонными опорами. Севилья, Испания
Православный Свято-Троицкий собор — уникальное деревянное сооружение, построенное запорожцами в 1778 году без единого железного гвоздя в столице Новой Сечи — Новоселице (Новомосковске)
Деревянный Небоскреб (Ванкувер)
Кажущаяся на первый взгляд радикальная идея строительства небоскреба из дерева не такая уж странная, после того, как архитектор Майкл Грин (Michael Green) указал на два основных преимущества древесины перед бетоном и сталью — она экологически чистая и экономически выгодная.
"Tallwood" будет построен из крупных «ламинированных панелей пиломатериалов» — композитных панелей сделанных из склеенных полос дерева. Деревья подлежат восстановлению, и они помогают снизить загрязнение воздуха. Поставки дерева из управляемых лесов можно считать более экологически чистыми, сообщает CNN.
В отличие от бетона, который производит около 6 — 9 кг углекислого газа на 10 кг собственно веса, дерево впитывает углерод из атмосферы. И вопреки распространенному мнению, дерево на самом деле достаточно огнестойкое.
Дом Сутягина в Архангельске
Деревянный 13-этажный дом, строившийся с 1992 года бизнесменом Николаем Сутеевым, являлся одной из самых высоких частных деревянных построек в России. Его планировали даже занести в Книгу рекордов Гиннесса как самое высокое деревянное здание в мире. К 2009 году дом был снесен по решению суда, который постановил, что здание построено незаконно, поскольку в Архангельске запрещено строить частные деревянные здания свыше двух этажей без предварительного согласования с властями.
Информация с сайта:http://planeta.moy.su/blog/unikalnaja_arkhitektura_samye_neobychnye_zdanija_i_stroenija/2012-04-06-17811#ixzz2ph6TwA7n
Подробности на сайте Наша Планета
10. Классификация естественного камня в строительстве. Камень как строительный материал.
Классификация горных пород
Натуральный камень — древнейший строительный материал. В связи с трудоемкостью обработки раньше из него возводили в основном культовые, оборонительные и дворцовые сооружения, многие из которых считаются чудесами света — египетские пирамиды, пирамида ацтеков, Великая Китайская стена, мавзолей Тадж Махал... Сегодняшний уровень развития камнеобработки позволяет использовать камень в массовом строительстве — как для внешней, так и для внутренней отделки зданий.
Но у каждого камня есть свои особенности, которые объясняются его физическими свойствами.
Происхождение и классификация горных пород
Камень относится к числу горных пород. Горными породами называют природные образования, состоящие из отдельных минералов и их ассоциаций. Изучением состава, происхождения и физических свойств горных пород занимается наука петрография. Согласно ее данным, по своему происхождению все породы делятся на три основные группы:
1. Изверженные (первичные)
2. Осадочные (вторичные)
3. Метаморфические (видоизмененные).
Изверженные породы образовались непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава), в результате ее охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают глубинные и излившиеся горные породы.
Глубинные возникли в результате постепенного остывания магмы при высоком давлении внутри земной коры. В этих условиях составляющие магмы кристаллизовались, благодаря чему образовались массивные плотные породы с полнокристаллической структурой: граниты, сиениты, лабрадориты и габбро.
Излившиеся породы образовались в результате вулканического извержения магмы, которая быстро остывала на поверхности при низкой температуре и давлении. Времени для образования кристаллов было недостаточно, поэтому породы этой группы имеют скрыто или мелкокристаллическую структуру и большую пористость: порфиры, базальты, вулканические туфы, пеплы и пемзы.
Осадочные горные породы называют вторичными, поскольку они образовались в результате разрушения изверженных пород или из продуктов жизнедеятельности растений и животных организмов. Один из способов формирования этих горных пород — химические осадки, образующиеся в процессе высыхания озер и заливов. В результате в осадок выпадают различные соединения, которые со временем превращаются в травертин, доломит. Общая особенность этих пород — пористость, трещиноватость, растворяемость в воде.
К обломочным осадочным породам относятся сцементированные отложения (песчаники, брекчии, конгломераты) и рыхлые (пески, глины, гравий и щебень). Сцементированные отложения образовались из рыхлых. Например, песчаник — из кварцевого песка с известковым цементом, брекчия — из сцементированного щебня, а конгломерат — из гальки. Еще известны породы органического происхождения — известняки и мел. Они образуются в результата жизнедеятельности животных организмов и растений.
Метаморфические породы образовались путем превращения изверженных и осадочных горных пород в новый вид камня под воздействием высокой температуры, давления и химических процессов. Среди метаморфических пород различают массивные (зернистые), к которым относятся мрамор и кварциты, а также сланцеватые — гнейсы и сланцы.
КАМЕНЬ КАК СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ
ШИРОКОФОРМАТНАЯ ПЕЧАТЬ
JOOMLA
Выразительные возможности и характеристики камня соизмеримы со многими другими материалами (дерево, текстиль, керамика и пр.), используемыми в аналогичных целях. С помощью камня можно создавать интерьер, воплощающий орнамент, столь желанный в престижных зданиях.
Благодаря своим природным характеристикам по выразительности каждый кусок камня неповторим (две плиты никогда не бывают совершенно одинаковыми, каждая имеет особенности, которые делают ее индивидуальной), что отличает его от другой продукции.
Камень является престижным строительным материалом, в то же время он получает все большее распространение и из экологических соображений.
Нередко породы, кажущиеся идентичными. Обладают различными свойствами. С другой стороны, внешне отличные камни могут характеризоваться одинаковыми свойствами и, как следствие, применяться в одних и тех же областях. Поэтому при выборе камня требуется его изучение. Важно предвидеть характер воздействия на камень окружающей среды. Следует принимать во внимание химический состав камня, коэффициент температурного расширения, пористость, морозо - и износостойкость и пр..
При использовании совместно разных видов камня или камня в сочетании с другими материалами может возникнуть ситуация, когда один из материалов вызовет разрушение другого. Проблема выбора между мрамором и гранитом вновь и вновь встает перед дизайнерами. Тут нет простого решения, так как при выборе оптимального решения необходимо учитывать особенности окружающей среды, назначение здания, а так же прочность, долговечность и декоративные характеристики камня.
Обычно гранит рекомендуют использовать в наружной отделке, а мрамор – во внутренней. Это обусловлено тем, что материалы наружного применения должны сопротивляться атмосферным воздействиям и загрязнению в течении более длительного времени. Кроме того, граниты устанавливаются на продолжительный срок ( до 300 лет) и испытывают более сильные нагрузки. Мрамор слабее сопротивляется износу, но характеризуется разнообразием расцветок, создает ощущение уюта, легко устанавливается, но хуже чем гранит держит полировку. Нежелательно применять мрамор и гранит в одном и том же изделии. Функциональность и долговечность камня является его брендом во все времена.
11. Виды кладки из естественного камня. Уникальные сооружения из естественного камня
Кладка из естественного камня
|
Кладку из естественного камня выполняют по тем же правилам, что и из искусственного. Она требует такой же системы перевязки, как и при кирпичной кладке. Следует избегать расположения шва над швом, но мелкие вертикальные швы лучше располагать друг над другом. Кладка из естественного камня часто требует подбора и сортировки камня, а кладка из булыжника может потребовать еще и дробления. На лицевую сторону кладки, если кладка из булыжника, желательно выводить камни лицевой неколотой стороной. Для кладки из естественного камня лучше подходят более плоские глыбы. Камни в кладке должны находиться в том же положении, в котором они находились в природе. Определить это положение можно по слоям, которые имеют многие виды естественных камней. Слоистые камни нельзя укладывать на ребро, их следует располагать в кладке с горизонтальной ориентацией слоев. При кладке из колотого естественного камня швам стараются придать преобладающее горизонтальное расположение, что хорошо подчеркивает структуру естественного камня. Классическая кладка Так выглядит "классическая" кладка, выполненная из подобранного обтесанного или колотого камня. Такая кладка проста в исполнении, быстро кладется, но требует больших подготовительных работ - обтесывания камней. Если камень приобретен колотым, то такая проблема не стоит. Кладка из булыжника Кладка из булыжника идет без подготовительных работ, но требует терпения и времени для подбора камней, аккуратного заполнения пустот и отделки швов. Кладка из булыжника чаще всего используется в качестве декоративной или подпорки грунта на участках со сложным рельефом, цокольной части заборов, зданий и т.д. Мозаичная кладка В мозаичной кладке нет определенной ориентации камней и швов. Для мозаичной кладки камни предварительно подбирают по форме и тщательно укладывают, стараясь соблюдать постоянную толщину шва. Такая кладка требует много времени для подбора камней. Комбинированная кладка Кладка из естественного камня может быть скомбинирована с кладкой из кирпича или бетонной стеной. При этом каменная кладка должна быть связана с кирпичной посредством связующих рядов - кирпичей перевязки. В бетонной или кирпичной стене могут быть установлены закладные детали (куски арматуры, проволока, металлические штыри), другие концы которых замуровываются в каменную кладку. Такая кладка может служить хорошим архитектурным решением при возведении цоколя здания. Сочетание кладок Сочетание кладок часто используется в различных архитектурных решениях при строительстве частных домов и котеджей. На примере показано сочетание классической кладки стены дома из колотого камня и мозаичной кладки для цоколя крыльца. Цоколь крыльца одновременно является стеной полуподвала. |
19. Виды кирпича: достоинства и недостатки. Уникальные сооружения из кирпича.
1. Обыкновенный глиняный кирпич
+природное сырье, дешевизна, огнестойкий. химически и биологически стойкий
– большая тепловодность, трудоемкость изготовления, ручная кладка
2.Облицовочный, гладкий более плотный
Среди плюсов облицовочного кирпича стоит отметить следующие:
• невысокое влагопоглощение (не более 6 процентов);
• прочность — выдерживает нагрузку, масса которой составляет 100-300 килограмм на один сантиметр площади (все зависит от марки); • разнообразие в выборе рельефа, цвета и фактуры;
• морозоустойчивость, устойчивость к ультрафиолету и атмосферным явлениям;
• долговечность — облицовка, выполненная из данного строительного материала, прослужит вам как минимум 20 лет.
Эстетичность
Что касается минусов облицовочного кирпича, то тут следует отметить такие как:
• возможность появления высолов — брака, который при покупке никак не заметишь;
• большая цена в сравнении с остальными отделочными материалами;
• неизбежность покупки одной партией всего нужного для облицовки кирпича (Если вам не хватит кирпича, то придется его докупать, а найти кирпич точно такого же цвета крайне трудно. Будет видно отличие в цветах. А это испортит общее впечатление от дома).
3. Силикатный кирпич (95% из кремния) Это экологически чистый материал, более плотный чем традиционный кирпич. Он обладает повышенной механической прочностью и отличными звукоизоляционными свойствами — из-за чего производители настойчиво рекомендуют свою продукцию для возведения многоквартирных домов, а также внутренних стен и перегородок в частной застройке. Однако большая плотность увеличивает массу силикатного кирпича примерно на 20 % в сравнении с керамическим.
Главным недостатком силикатного кирпича является высокий уровень водопоглощения, в следствие которого снижаются теплоизоляционные характеристики и морозостойкость. Из-за чувствительности к влаге силикатный кирпич категорически противопоказан для строительства фундаментов и цоколей, стен, соприкасающихся с влажными помещениями (без устройства сплошной гидроизоляции). Как следствие, теплоизоляционные характеристики материала (и так оставляющие желать лучшего) на практике становятся непредсказуемыми. Ещё один минус силикатного кирпича — низкая термическая устойчивость. При нагреве до 200ºС его прочность повышается, но при дальнейшем росте температуры процесс идёт в обратном направлении, приводя к распаду материала в районе 600-градусной отметки. Соответственно, кладка печей, каминов, дымоходных труб — тоже не про силикат.
4. Легковесный кирпич
+ уменьшение теплопроводности
- уменьшение прочности, ограничение области применения: нельзя использовать на наружную версту без штукатурки, нельзя возводить здания выше 4 этажей.
5.Пустотелый кирпич при формировании кирпича делается отверстие разной конфигурации и количества.
+ уменьшение теплопроводности
- уменьшение прочности
6. Специальные виды кирпича (кислотоупорный, огнеупорный и тд)
22. Металлоконструкции в строительстве. Уникальные сооружения с использованием металлоконструкций.
Металлоконструкции объединяют в себе конструктивную форму, технологию изготовления и способ монтажа. Не являются древнейшим строительным материалом
Металлоконструкции широко используются при строительстве различных сооружений и зданий. Высокая плотность и прочность металла, надежность соединения элементов и возможность их многократной сборки и разборки, сравнительно небольшой вес, водо- и газонепроницаемость, а также доступная цена на арматуру и другие изделия из металла обеспечивают низкую себестоимость возведения конструкций из металла и их оперативный ввод в эксплуатацию. Недостатки стальных зданий и сооружений – низкая огнестойкость и подверженность коррозии – устраняются путем покраски, оцинкования, покрытия полимерными составами и смолами и применения других защитных методов.
Строительство зданий
Металлические конструкции используются при строительстве зданий разного назначения: малоэтажных и высотных жилых домов, корпусов ТЭЦ и атомных электростанций, производственных цехов, складов, гаражных комплексов, спортивных объектов и т. д.
Строительство каркасов. В качестве основы каркаса используются колонны, а также ригели в виде стропильных ферм или балок. Также в конструкцию каркасов входят связи, перекрытия, прогоны, навесы, кровельные и купольные элементы и т. д.
Обустройство ограждающих конструкций. Для возведения ограждающих стеновых конструкций используются сэндвич-панели, собранные на заводе или изготовленные методом полистовой сборки. Если здание не отапливается, ограждение может выпускаться из профилированного листового металла. Также металлические конструкции применяют при строительстве переплетов окон.
Строительство блочных систем. Такие конструкции состоят из двух панелей, соединенных в пространственный блок с помощью поперечных связей и вертикальной решетки. Панели используются в качестве нижних и верхних поясов блока. Применять блочные системы целесообразно при строительстве зданий и сооружений с пролетами более 30 метров, а также модульных объектов из блок-контейнеров.
Строительство сооружений
Металлоконструкции применяются для возведения сооружений, используемых в нефтегазовой, химической, металлургической промышленности, машиностроении и других областях.
Строительство мостов, переходов и эстакад. Данные объекты представляют собой металлическую конструкцию с деревянным или выполненным из другого материала покрытием. Металлоконструкция изготавливается из стальных силовых балок, связанных поперечными связями на болтах. Для строительства переходов с небольшой планируемой нагрузкой используются электросварные трубы.
Возведение высотных и опорных сооружений. Металлоконструкции применяются для возведения башен сотовой связи, опор ЛЭП, радиовышек, телебашен, вытяжных башен, вентиляционных труб и других объектов.
Производство грузоподъемного строительного оборудования. Металлические конструкции используются для возведения консольных, мостовых (кран-балка), козловых кранов и кранов-штабелеров. Также они применяются при строительстве подкрановых балок и монорельс.
23. Этапы развития металлических конструкций (по Н.Н. Аистову). Уникальные сооружения с использованием металлоконструкций.
1) 12 –начало 13 века использование металла в виде затяжек и скрепок в каменных кладках. Затяжки ковали из кричного железа, получаемого в результате обработки давлением крицы.
2) начало 17- конец 18 века. Применение наклонных металлических стропил и пространственных купольных конструкций.
перекрытие пролетом 18 м Троицко-сергиевский монастырь.
Старый кремлевский дворец
колокольня Ивана Великого
Храм Василия блаженного 1680 г
В начале 18 в при плавке чугуна стали использовать кокс, искусственное твердое топливо, повышенной прочности, получается при нагревании до высоких температур (950-1050) без доступа воздуха природных топлив или продуктов их переработки.
Появилась возможность изготовлять ковкий чугун.
3) конец 18 в – середина 19 в. Этот период характеризуется широким использованием чугуна в строительстве и уникальнейшими чугунными конструкциями.
1725 г – 1я чугунная балка перекрытие.
Купол Исаакиевского собора (автор Монферан), Ему принадлежат уникальные технологии подъема тяжелых колонн и моделирование технологии производственного процесса. Ламновский Петр рассчитал металлическую конструкцию этого купольного сооружения.
Перекрытие Александринского театра в Питере 1827-1832 гг – арка пролетом (расстояние между опорными конструкциями) 30м.
В хрустальном дворце в Лондоне использовались унифицированные металлические конструкции.
4) Характеризуется огромным техническим прогрессом в металлообработке.
Выплавка чугуна в мартеновских печах и конверторных цехах. Появляются клепанные соединения благодаря изобретению дыропробивного пресса.
Эйфелева башня – первое высотное металлическое сооружение. Париж, 1899 г.
К четвертому периоду принадлежит способ соединения металлических конструкций сваркой.
1882 г – Никола́й Никола́евич Бенардо́с придумал способ сварки электрической дугой.
1920 г Владивосток, проф. Володин возродил сварку металлоконструкций.
24. Исторические способы соединения металлоконструкций
В системах вентиляции, электро- и водоснабжения и других местах, используются разъемные соединения, наиболее распространенными из которых являются резьбовые.
Резьбы характеризуются следующими параметрами: профиль резьбы, шаг, глубина, наружный и внутренний диаметры резьбы. В зависимости от назначения и области применения, резьбы подразделяются по профилю на: треугольные, прямоугольные, упорные, круглые и трапецеидальные. При строительных работах, в качестве крепежных, используются, в основном, треугольные резьбы. Крепежными изделиями, с помощью которых обычно осуществляют резьбовое соединение, являются болты, винты, гайки и др.
болтовое. Оно несколько более трудоемкое и сложное, чем сварное. Под монтажные болты заранее просверливаются отверстия, определяемые диаметром болтов. Различие же болтов в диаметре обусловлено различными расчетными нагрузками на соединения. По специфике изготовления болты бывают нормальной и повышенной точности. Последние применяются реже, как правило, в нестандартных или особо ответственных соединениях.
заклепочный. Данный вид менее распространен, чем болтовой или сварной. По проектным расчетам он считается не достаточно экономичным по расходу материала. Однако конструкция заклепок более проста, чем у болтов, и более удобна в монтаже. В частности, здесь отсутствует необходимость достаточно сложной винтовой нарезки изделий, которая составляет основное отличительно качество болтов.
Сварное соединение. Оно, пожалуй, является наиболее распространенным. Ведь почти в любом производстве, и даже в частном, привычным и распространенным оборудованием является сварочный аппарат. Именно посредством данного аппарата осуществляются соединения на сварке. Сварочные швы могут отличаться по величине катета сварки, по общей длине шва, а также по типу сварных соединений (внахлест или угловое соединение). Примеров тому достаточно много (кованые перила, элементы металлокаркаса и прочее). Параметры сварных швов определяются конструктивными особенностями свариваемых элементов,- прежде всего, толщиной стенок применяемыхвидов металлопроката
25. Высотные сооружения: исторические примеры, выбор материала для несущих конструкций.
Строительство первых высоких зданий восходит к древним временам. Здания с несущими стенами высотой до десяти этажей строились еще в городах Римской империи. В XIX в. наблюдалось быстрое расширение городов, и увеличивающаяся плотность населения способствовала возрождению высоких зданий, исчезнувших со времен падения Римской империи. Многоэтажные здания строятся с несущими кирпичными стенами. Однако с увеличением высоты зданий выявлялись недостатки этого конструктивного решения, так как толщина стен (и, следовательно, вес здания) должна была увеличиваться.
Ограниченность этой схемы стала очевидной при строительстве в 1891 г. 16-этажного здания Монадиок в Чикаго, для которого требовались нижние стены толщиной более 1,8 м.
Использование легких каркасных конструкций явилось естественным ответом на это положение, когда при применении чугунного, а затем стального каркаса стало возможным увеличить высоту здания и устраивать большие проемы. Развитие стального каркаса продолжалось более 100 лет. Требовалось не только изучить чугун как строительный материал, но и разработать методы его изготовления. Это привело к исследованиям особенностей нового материала для разработки наилучших форм элементов и конструктивных решений, а также для совершенствования точности и мастерства изготовления.
В XIX в. начинает применяться рамная система. Ведется строительство мостов, заводов, складских помещений, выставочных залов. В 1801 г. в г. Манчестере было построено семиэтажное здание фабрики шерсти с чугунным каркасом. По-видимому, впервые в этом здании были использованы балки двутаврового сечения.
Глава III. Вертикальные несущие конструкции
Несущие конструкции здания состоят из вертикальных элементов (стены или рамы) и горизонтальных элементов (перекрытий).
Вертикальные и горизонтальные нагрузки передаются через перекрытия вертикальным несущим конструкциям, а от них на грунт. Интенсивность, направление и характер передачи нагрузок зависят от геометрии вертикальных элементов и их расположения в пределах строительного объема здания.
Вертикальные нагрузки должны передаваться на грунт через связанную систему вертикальных или наклонных элементов. Эта вертикальные элементы могут состоять либо из системы стоек и балок типа каркасов, либо из стен-диафрагм, сплошных или решетчатых.
Передача вертикальных нагрузок, безусловно, зависит от взаимного расположения вертикальных несущих конструкций в пределах здания. В качестве примера рассмотрена пятипролетная решетчатая система и показаны возможные варианты ее компоновки.
По мере увеличения высоты зданий влияние горизонтальных нагрузок возрастает в нарастающей степени. При определенной высоте горизонтальный прогиб становится настолько большим, что требования жесткости несущих конструкций становятся при расчете решающими. Величина жесткости зависит в первую очередь от конструктивной схемы здания. Более того, эффективность конкретной системы зависит от объема используемого материала несущих конструкций. Оптимизация сооружения при определенных требованиях к объемно-планировочному решению сводится к достижению максимальной жесткости при минимальном весе. Это приводит к разработке систем, наиболее рациональных для определенного диапазона высот. Рассмотрим некоторые факторы, определяющие развитие этих новых систем:
конструкции из высокопрочных материалов (например, бетон с прочностью 650 кгс/см2 и более, низколегированные стали); взаимодействие несущих элементов здания; новые методы сборки (например, сварка, болтовые соединения); расчет сложного напряженного состояния на ЭВМ; использование легких конструкционных материалов; новые методы строительства.
Исторически конструкции несущих стен выполнялись из кирпичной кладки большой толщины. Их большой вес и негибкая планировка в плане определили неэффективность использования для многоэтажных зданий. Однако развитие новых методов использования кладки и применение предварительно изготовленных железобетонных панелей сделало принцип строительства зданий с несущими стенами экономичным для диапазона средних высот. Здания, где требуется частое членение внутреннего пространства (жилые дома, гостиницы), наиболее полно отвечают этому принципу. Схемы с несущими стенами применимы для зданий разной формы и компоновки.
В последние годы ветровые и сейсмические воздействия становятся определяющими факторами проектирования высотных зданий. Использование высокопрочных материалов для несущих конструкций приводит к уменьшению размеров элементов и веса зданий, что в свою очередь обусловливает их большую гибкость и подверженность аэродинамическим воздействиям. Современные небоскребы характеризуются повышенными прогибами и колебаниями по сравнению с тяжелыми высотными зданиями строительства прошлых лет. Например, Эмпайр Стэйт Билдинг (1931 г.) имеет прогиб только 16,5 см и амплитуду колебаний 18,3 см, т. е. максимальный прогиб составляет 25,7 см при скорости ветра 36 м/с.
26. Использование бетона в Древнем мире. Требования Др.Рима к исходным материалам для изготовления бетона.
Самый первый бетон, обнаруженный археологами, относится к 5600 году до н. э. Он был найден на территории бывшей Югославии, в одной из хижин древнего поселения каменного века, где из него был сделан пол толщиной 25 см. Бетонный раствор для этого пола приготовлен с использованием гравия и местной красноватой извести.
В Египте в гробнице Теве обнаружен бетон, датируемый 950 годом до н. э. Кроме этого, бетон использовали при строительстве галерей египетских пирамид и монолитного свода пирамиды Нима.
В Древнем Риме бетон использовался в качестве строительного материала около IV века до н. э. Материал получил название «римский бетон» и применялся примерно на протяжении 7 веков. С тех пор прошли столетия, однако сооружения, построенные из римского бетона, сохранились до наших дней. Некоторые из них, например римский Пантеон, пережили несколько довольно крупных землетрясений.
Фундаментные работы в древнем Риме значительно облегчало то обстоятельство, что вулканическая почва в его окрестностях довольно долго оставалась плотной, что позволяло применять для строительства фундаментов самую обычную дощатую опалубку.
Исследования древних поселений показали, что для строительства применяли два вида бетона – искусственный и природный. Природный делали из камней, образовавшихся из обломочных частиц горных пород и связанных между собой различными минеральными веществами, например известью, гипсом или кальцитом. К природному бетону относят брекчию, конгломерат и песчаник. Когда человек придумал искусственный бетон, те же самые камни стали связывать между собой другими веществами – гипсом, глиной.
Самый простой вид бетона – глинобетон, состоящий из твердого камневидного материала из смеси глины с песком и соломой. Он приобретал достаточную прочность после просушки на солнце.
Гипсобетоном называют бетон, изготовленный на гипсовых вяжущих, получаемых на основе полуводного или безводного сульфата кальция.
Искусственные бетоны в древности не получили широкого распространения, поскольку не обладали достаточной прочностью: глина, известь и гипс размокали под водой, и строение разрушалось. Именно поэтому античные строители предпочитали использовать природные материалы. Но попытки создания искусственного вяжущего материала продолжались.
Древние римляне заметили, что известь, смешанная с так называемыми пуццолановыми добавками, напротив, приобретала еще большую твердость от воздействия воды. Известь такого типа получила название гидравлической. Так же улучшить качество бетона можно было за счет его составляющих элементов. Впервые в Риме было запрещено затворять бетон морской водой, а заполнитель должен был быть чистый, уделялось внимание уплотнению бетонной смеси.
28. История изобретения железобетона. Уникальные сооружения из железобетона.
Как самостоятельный строительный материал железобетон появляется во второй половине 19 в.
На роль родины железобетона претендовали Англия и США, но родиной железобетона по праву считается Франция: в 1849 году Жозеф Монье изготовил кадку для садовых растений, обмазав каркас цементным раствором. Именно сочетание таких двух материалов стало называться железобетоном.
в 1848 году французский адвокат по профессии Жан Луи Ламбо первым скрестил цементный раствор и арматурную сетку - соорудил лодку из железобетона.
На Парижской выставке Франсуа Куанье запатентовавший бетон, предназначенный для строительства зданий. Этот материал замешивался с небольшим количеством воды в смесителе, который работал на конской тяге, и втрамбовывался в многократно используемые формы. В 1855 году Куанье получил патент и на метод армирования, предложив перекрестное размещение арматуры. Ее следовало заводить во все четыре стены, на которые опирается железобетонное перекрытие. Кроме того, Куанье предложил возвести на все той же парижской выставке целый дом из бетона, обосновывая, что цемент, бетон и чугун пришли на смену камню. Но получил возможность показать лишь несколько бетонных элементов, за которые, чтобы его успоколить, наградили его бронзовой медалью. В 1861 году Куанье издал брошюру "Применение железобетона в строительном искусстве", где впервые указал на то, что бетон и стальные стержни в нем работают совместно. В 1864 году выстроил первую железобетонную церковь в своем родном городке во Франции.
В это же время начал внедрять железобетон в Северной Англии штукатур Вильям Уилкинсон, получивший в 1854 году патент на конструкцию огнестойкого перекрытия из железобетона, состоящего из металлического "скелета", залитого бетоном.
Десять лет спустя он построил в Ньюкасле небольшой домик, где из железобетона были сделаны не только стены и перекрытия, но также лестницы, ступени даже дымовая труба - так на практике было доказано одно из тех качеств нового материала, которые и сделали его универсальным - способность принимать практически любую форму. Вполне вероятно, что Уилкинсон был первым, кто понял принцип рационального армирования железобетона
В 1883 году Монье получил другой патент — на конструирование мостов, балок и сводов из железобетона.
В 1880 году Ж. Монье в России был получен патент на железобетон, а сам способ строительства из железобетона долгие годы назывался «Системой Монье».
В 1881 году Н.А. Белелюбский провел успешные испытания конструкций из железобетона.
В России железобетон стали применять с 1886 г. для перекрытий по металлическим балкам.
1891 г год признания жб в России. На государственном уровне проводили испытания различных типов жб конструкций.
В1898 году железобетон стал применяться на строительных объектах Министерства путей сообщения.
1907-1909 гг проходили испытания ж\б конструкций взрывами для проверки прочности и возможности использования ж\б в фортификационных сооружениях.
В 1911 году в России были изданы первые технические условия и нормы для железобетонных конструкций и сооружений
В 1905 году в Петербурге было построено первое 4-этажное промышленное здание с железобетонным каркасом.
В 1912-1913 учебном году появилась самостоятельная дисциплина жбк в обучении инженеров.
К началу ХХ века ж\б , который использовался сначала в дорожном строительстве ,затем в промышленном строительстве добрался до жилищного строительства .
Уникальные сооружения из железобетона:
Статуя Христа-Искупителя в Рио-де-Жанейро. Это известное сооружение из железобетона и мыльного камня, расположено на горе Корковадо в Рио-де-Жанейро.. 12 октября 1931 года в Рио-де-Жанейро на холме Коркаваду состоялось торжественное открытие статуи Христа Спасителя. Она стоит на вершине холма Корковаду на высоте 704 метра над уровнем моря. Высота самой статуи – 30 метров, не считая семиметрового постамента, а ее вес – 1140 тонн, голова статуи весит 35,6 тонны; кисти рук – по 9,1 тонны каждая, а размах рук составляет 23 метра
По проектам инженеров и архитекторов построены уникальные железобетонные сооружения послевоенного периода, такие, как Останкинская телебашня высотой 533 м в Москве (1958 — 1967) и монумент «Родина-мать» высотой 50 м в Волгограде (1965 — 1967). К оригинальным железобетонным сооружениям следует отнести построенный в Москве для Олимпиады-80 универсальный зал для спортивных игр в Лужниках, здания цирков в Казани (1967) и Фрунзе (1976), Дворец спорта в Вильнюсе (1976), певческая трибуна в Таллине (1960), покрытия промышленных зданий с пролетами до 160 м в Ленинграде и Киеве.
29. Монолитный железобетон как строительный материал. Развитие строительства из монолитного железобетона в России и мире: достижения и неудачи. Уникальные сооружения из железобетона.
Монолитным называют железобетон, изготовляемый непосредственно на строительной площадке. На месте возведения конструкции устанавливают опалубку, куда укладывают и уплотняют бетонную смесь. Назначение опалубки - придать бетонной смеси при ее укладке форму будущей конструкции. Опалубку выполняют из дерева, фанеры или стали. Обычно применяют разборно-переставную опалубку из мелких или крупных металлических щитов.
Для возведения высоких сооружений (монолитных зданий, труб, башен) применяют скользящую или подъемно-переставную опалубку. Когда бетон, уложенный в скользящую опалубку, достаточно затвердеет, опалубку вместе с рабочими подмостями двигают вверх и цикл повторяют.
Арматуру заготовляют в арматурно-сварочных цехах железобетонных заводов и доставляют на место установки в опалубку. В опалубку укладывают арматуру, а затем бетонную смесь.
Монолитные железобетонные конструкции применяют главным образом в зданиях и сооружениях, не поддающихся членению на элементы, при нестандартности и малой повторяемости элементов зданий и сооружений, при особенно больших нагрузках на элементы зданий или сооружений (фундаменты и каркасы многоэтажных зданий, гидротехнические и другие сооружения).
Достоинства:
низкая стоимость;
отсутствие швов и стыков (монолитная конструкция);
возможность придания конструкции любой формы, а также возведение элементов любых размеров и массы;
хорошая работа монолитных конструкций на динамические и знакопеременные нагрузки.
Недостатки:
высокие затраты труда и времени на строительной площадке;
наличие «мокрых» процессов;
длительные сроки введения конструкции в работу (необходимо время для набора прочности бетона).
30. Сборный железобетон как строительный материал. Развитие строительства из сборного железобетона в России и мире.
Технология сборного железобетона.
32. Становление сборного железобетона в России.
Элемент изготавливается на специализированном заводе, доставляется на объект, где устанавливается в проектное положение.
Достоинства:
малые затраты труда и времени на строительной площадке;
сжатые сроки возведения;
возможность отделки лицевой поверхности элемента (плитка, фактура) в заводских условиях, что исключает впоследствии отделочные процессы на объекте;
малая зависимость от погодных условий;
быстрое введение конструкции в работу (не требуется времени на набор прочности бетона).
Недостатки:
высокая стоимость (на 70-100 % дороже монолитного);
наличие швов и стыков (дополнительные затраты на заделку);
необходимость использования при строительстве тяжелых грузоподъемных механизмов;
ограничения по размерам и массе конструкций;
плохая работа конструкций на динамические нагрузки. Область применения:
при сжатых сроках строительства;
при большом количестве однотипных элементов;
при небольшой массе элементов (до 6,0… 10,0 т);
в случае, если технико-экономическое сравнение вариантов доказало эффективность применения сборных конструкций в конкретных условиях строительства.
Сборные железобетонные изделия начали применять ещё в позапрошлом столетии. В России первый опыт использования сборного железобетона относится к 1880-м годам, а к началу 20-го столетия новый материал используется уже в жилищном строительстве. Первыми элементами сборных конструкций были небольшие изделия простого сечения: перемычки оконных проёмов, плиты и балки перекрытий. Затем появляются выполненные из железобетона колонны, связанные арматурой с балками и прогонами, после чего стало возможным говорить о железобетонном каркасе, позволившем облегчить вес зданий, а значит - увеличить этажность. Наружная стена перестаёт быть несущей и её можно выполнять не только в кирпиче, но и, например, стекле. Накопленный, со временем, положительный опыт позволяет использовать железобетонные изделия в более ответственных несущих конструкциях. Так, в начале 20-го столетия появляются мосты, сваи, опоры для подвески проводов.
Во многих странах формируется и начинает стремительно набирать силу, отрасль сборного железобетона. Сборное строительство, обладая целым рядом преимуществ, находит приверженцев не только среди строителей, но и архитекторов. Так, сторонником сборных технологий был великий Ле Корбюзье. Наиболее грандиозным по масштабам примером развития технологий сборного строительства был опыт Советского Союза. Этому способствовала совокупность сразу нескольких факторов: необходимость за короткий временной отрезок восстановить разрушенное недавно закончившейся войной; климатический фактор, не позволяющий, на базе существовавшего тогда уровня развития монолитных технологий, вести строительные работы в течение многих месяцев; плановая экономика, позволявшая осуществлять перемещение материальных и финансовых ресурсов в определённую волевым решением приоритетную область экономики. Промышленность сборного железобетона, созданная в СССР в 50-е годы, по объёмам производства не имевшая равных в мире, позволила вести гигантские объёмы жилищного и промышленного строительства. С 1955 по 1985 год производство сборного железобетона возросло в 25 раз, и к концу 80-х, ежегодный объём производства сборных конструкций составлял 180 млн. куб. метров.
Правда, уже тогда начинали давать о себе знать определённые явления, которые позже станут поводом для далеко не всегда справедливых замечаний в адрес сборного строительства: неудовлетворительное качество, невысокая архитектурная выразительность, недостаточная теплоэффективность ограждающих конструкций. Во многом из-за этих факторов, а также вследствие развала плановой экономики, сборный железобетон в современной России стремительно сдал свои позиции, уступив место таким технологиям, как монолит и металл. Испытав, в 90-е годы, экономический кризис, сегодня российская отрасль сборного железобетона не только приходит в себя, но и уже в новых экономических условиях, во многом перестроившись, набирает обороты. На фоне развивающейся строительной отрасли, рынок железобетона стал одним из наиболее инвестиционно привлекательных. Кроме стремительного роста спроса, этому способствовали такие немаловажные факторы, как отсутствие давления со стороны импорта и быстрый срок окупаемости инвестиций. В инвестировании средств в предприятия-производители, особенно, заинтересованы крупные строительные компании. Наличие собственной производственной базы позволяет строить здания и сооружения быстрее, лучше контролировать качество возводимого жилья, обеспечивать стабильное снабжение собственных строительных площадок, вне зависимости от состояния дел у поставщиков и разного рода форс-мажорных обстоятельств.
.33. Сборный и монолитный железобетон. Сравнение. Уникальные сооружения из железобетона.
Сборный железобетон: Элемент изготавливается на специализированном заводе, доставляется на объект, где устанавливается в проектное положение.
Монолитный железобетон: Элемент изготавливается на объекте в проектном положении. На строительную площадку материалы доставляются по графикам.
34. «Строительство по образцу», история типового строительства в России.
Типовое строительство родилось еще в друвней россии и реализовывалось в виде деревянных срубов. До XVII в нельзя назвать типовое строительсво массовым, оно проявлялось прежде в сего в способности больше реализовывать строй. мат. В местах заготовок строительного леса складывался сруб дома, нумеровались отдельные бревна, затем разбирались и перевозились на постоянное место строительства .
в XVII в при Петре I началось развитие городов, укрепление армии, развитие производства, следовательно, увеличилась потребность в зданиях и сооружениях, вместе с этим увеличивается объем строительсва по образцу, так как это позволяло уменьшить время и стоимость проектирования и строительства .
В XVIII в началось массовое применение образцовых проектов. Петербург, Екатеринбург, Петрозаводск, построены практически полностью по образцовому проекту.
1706 г. создана канцелярия, осуществляющая контроль за застройщиками, позже была переименована в комиссию. Ее цели:
1) разрешение на строительство
2) обеспечение противопожарной безопасности
3) размещение зданий по красным линиям
С конца XVIII в издаются руководства по строительству с представлением образцовых проектов и требованиям к строительным работам. Наиболее известный справочник по строительству дореволюционного издания – Урочное положение 1886 г издания.
Узаконено строительство по образцам массовых серий с конца 50х годов. В этот период появляется термин типовой проект – это:
1)типовая планировка
2) типовые конструкционные решения (стены, перегородки)
3) типовые узлы конструкций
Задачей проектировщиков была привязка типового проекта к месту строительства.
35. Решение жилищной проблемы в России в послевоенный период: «хрущевки».
«Хрущевки» - жилые дома по типовым проектам конца пятидесятых годов, кирпичные или панельные, двух-пятиэтажные. При строительстве такого типового жилья экономия 30 %, а при продажи стоимость одного м2 уменьшалась на 10-11%.
Строительство «хрущёвок» продолжалось с 1959по 1985 год. В России было построено около 290 млн м² общей площади, что составляет порядка 10 процентов всего жилого фонда страны. При этом строительство явилось дополнительным мощным толчком к урбанизации страны, и улучшению качества жизни населения — отдельные квартиры получили многие тысячи семей.
В таких домах есть в основном одно- и двухкомнатные квартиры, высота потолков 2,48 м, причём на втором и следующих этажах в кирпичных пятиэтажках их высота ниже на 20 см, в блочных домах некоторых серий — 2,7 м, раздельный либо совмещённый санузел, слабая звукоизоляция внутренних стен, лифты отсутствуют. «Хрущёвки» сносимых серий предназначались для временного решения жилищной проблемы и были рассчитаны на 25 лет, предполагался массовый снос и застройка зданий повышенной этажности и комфортности, но часть из них до сих пор используется по назначению. «Хрущёвки» несносимых серий имели расчётный ресурс 50 лет, поздние исследования показали, что ресурс может быть продлён до 150 лет (при своевременных капитальных ремонтах).
Цель хрущевского строительства:
1)уменьшение стоимости строительства за счет уменьшения полезной высоты помещения, отказ от вспомогательных помещений.
2) уменьшение продолжительности строительства путями типовых проектов, типовых конструкций и технологий.
3)обеспечение населения жильем
36. Конструктивные особенности и технология строительства Хрустального дворца. Историческая значимость возведения объекта.
Хрустальный дворец - революционный для середины XIX века павильон из стекла, металла и бетона, построенный английским архитектором Джозефом Пакстоном для Всемирной выставки 1851 года в Гайд-парке Лондона. В 1852-1854 годах Хрустальный дворец был перенесен в Сиденхем-Хилл и перестроен, но в 1936 году сгорел.
Джозеф Пакстон (Paxton) (1801 - 1865) c 1826 года, управляя садами герцога Девонширского и имея опыт сооружения оранжерей, для строительства главного павильона выставки предложил использовать каркасную конструкцию из железобетона, стандартных элементов, изготовленных промышленным способом, и стеклянной оболочки.
Для большей прозрачности самого крупного для того времени здания было решено отказаться от традиционных окон. Здание Хрустального дворца имело 564 м в длину, 124 м в ширину и площадь 74 тыс. кв. м. Для наружной оболочки было использовано 83 238 кв. м стекла. Дворец был сооружен из отдельных конструкций, которые легко собирались и разбирались. Здание имело прямоугольную форму. Высота его частей возрастала по направлению к центру - сводчатому трансепту. Конструкция дворца представляла собой сложную систему тонких железных стержней, служащих опорой для стеклянных стен. Хрустальный дворец - уникальное сооружение для своего времени - стал образцом для проектировщиков выставочных павильонов.В течение длительного периода Хрустальный дворец использовался для проведения массовых культурных и спортивных мероприятий: выставок, концертов, спортивных соревнований.
и один архитектурный элемент Хрустального дворца не был поистине монументальным; сам по себе дворец был монументален в чисто количественном смысле. Он занимал площадь чуть меньше 72000 м2. Его длина была 555 м, ширина 124 м, а с северной стороны он имел пристройку размером в плане 285 х 14,6 м. Центральный продольный неф, или "главный проспект", имел ширину 22 и высоту 20 м, а сводчатый трансепт (поперечный неф) - соответственно 22 и 32,9 м. Почти 84000 м2 стекла, т. е. около одной трети всего объема стекла, произведенного в Англии в 1840 г., потребовалось для застекления стен и крыши дворца. Опорами служили 3300 пустотелых чугунных колонн и 2224 несущие балки (как чугунные, так и деревянные). Общая протяженность желобов, на которых покоились своды, составляла около 40 км. Длина всех деревянных переплетов рам стеклянной крыши была 330 км. Объем дворца был немногим меньше 1 млн. м3 28 пенсов.
Несмотря на эти внушительные размеры здания, его конструкция была поразительно простой. Основными ее элементами служили пустотелые чугунные колонны, соединенные связующими сквозными фермами, на которых держалась плоская крыша из застекленных панелей, образующих складчатый профиль. Иными словами, крыша была образована гребнями и впадинами, чередующимися через каждые 1,2 м. Такая диагональная филигранная связь, видимая в оконных пролетах между колоннами, как снаружи, так и изнутри, была новым эстетическим элементом в архитектуре.
Хрустальный дворец, как о нем писали современники, был "замечательным достижением строительной техники Англии". Его конструкция безусловно предвосхитила многие особенности, характерные для архитектуры XX в., но тогда, в XIX в., эти особенности нельзя было встретить ни в одном другом здании. Таким образом, Хрустальный дворец стал первым в мире большим металлокаркасным зданием и первым зданием со стеклянными стенами. В его конструкции применена не виданная ранее система портальных связей для компенсации возникающих при ветре боковых усилий, и кроме того, впервые в мире крупнейшее сооружение было возведено из заранее изготовленных модулей.
Хрустальный дворец, построенный в Англии в викторианскую эпоху, был одним из тех сооружений, которые оказали заметное влияние на последующее развитие архитектуры. Новаторские архитектурные приемы, необычность назначения и форм, поражающие воображение размеры - все это ставит его в один ряд с выдающимися памятниками архитектуры, такими, как Пантеон, храм Св. Софии в Стамбуле. Как и у этих более ранних сооружений, конструкция Хрустального дворца выходила за рамки традиционной для того времени строительной практики, что породило в архитектуре новые формы и эстетические принципы.
37. Конструктивные особенности и технология строительства башни Эйфеля. Историческая значимость возведения объекта.
Самая узнаваемая деталь Франции и самого Парижа — 300 метровая Эйфелева башня, действительно была спроектирована легендарным конструктором Густавом Эйфелем. А ведь поначалу сама башня задумывалась как временное сооружение для Всемирной выставки 1889 года, как символ выставки и входные ворота одновременно. Жизнь башне спасли банальные радиоантенны, установленные на пике – это была эпоха внедрения радио. Строительство символа Франции вели 300 рабочих в течение двух лет, двух месяцев и пяти дней (с 28 января 1887 года по 31 марта 1889 года). А быстрому строительству способствовали очень точные чертежи.
в строительстве было использовано более 2.5 миллионов заклепок для скрепления деталей. Для того чтобы ускорить строительство башни, Эйфель использовал полу готовые конструкции, собирая башню как конструктор. Две трети из множества заклепок уже были установлены на момент поднятия сборных частей и установки в положенное место. Каждая составная часть весила не более 3-х тонн и устанавливалась с помощью крана. Там где высоты подъемных кранов не хватало, Густав Эйфель разработал мобильные краны, которые двигались по рельсам будущих лифтов башни.
Масса металлической конструкции — 7 300 тонн (полная масса 10 100 тонн). Сегодня из этого металла можно было бы возвести сразу три башни[10]. Фундамент выведен из бетонных массивов. Колебания башни во время бурь не превышают 15 см.
Нижний этаж представляет собой пирамиду (129,3 м каждая сторона в основании), образуемую 4 колоннами, соединяющимися на высоте 57,63 м арочным сводом; на своде находится первая платформа Эйфелевой башни. Платформа представляет собой квадрат (65 м в поперечнике).
На этой платформе поднимается вторая пирамида-башня, образуемая также 4 колоннами, соединяющимися сводом, на котором находится (на высоте 115,73 м) вторая платформа (квадрат в 35 м в поперечнике).
Четыре колонны, возвышающиеся на второй платформе, пирамидально сближаясь и постепенно переплетаясь, образуют колоссальную пирамидальную колонну (190 м), несущую на себе третью платформу (на высоте 276,13 м), также квадратной формы (16,5 м в поперечнике); на ней высится маяк с куполом, над которым на высоте 300 м находится площадка (1,4 м в поперечнике).
На башню ведут лестницы (1792 ступени) и лифты.
Близость Сены выдвинула свои порядки. Устройство заглубления котлована для опор и фундамента башни велось по методу строительства мостов. В кессоны фундамента нагнетался воздух, образуя повышенное давление, которое и не давало просачиваться грунтовым водам.
К огда Эйфеля спрашивали о форме башни, он отвечал: «Почему такая странная форма? Ветровые нагрузки. Я считаю, что искривление четырех внешних краев монумента продиктовано и математическими расчётами, и эстетическими соображениями.» И расчеты гениального конструктора оказались точны и верны.
38. Конструктивные особенности Римского Пантеона. Историческая значимость возведения объекта.
Пантеон - храм всех богов» в Риме, памятник центрическо-купольной архитектуры периода расцвета архитектуры Древнего Рима, построенный в 126 году н. э. при императоре Адриане
Типологически Пантеон не принадлежит к традиционным прямоугольным греко-римским храмам. Пантеон рассчитан на восприятие не столько извне, сколько изнутри. Его форма, вероятно, восходит к центрическим италийским хижинам и святилищам. Здание, которое возвел на этом месте Марк Агриппа, сильно пострадало от пожаров в 80 н.э. и в начале 2 в. н.э.
Огромный купол и ротонда представляют собой шедевр римской строительной техники: вся конструкция выполнена из монолитного бетона, лишь нижняя зона купола армирована кирпичными арками. Для облегчения конструкции ротонда расчленена семью большими симметрично расположенными нишами (четыре проямоугольных и три полуциркульных), место восьмой ниши занимает вход. Кроме того, с той же целью в толще сегментов сделаны еще восемь скрытых ниш поменьше. Полусферический кессонированный купол имеет в центре круглое обрамленное бронзовым бордюром отверстие (окулус) диаметром около 9 м, через которое и проникает свет. В период полдня через это отверстие проникает наиболее сильный световой столб. Свет “не растекается”, а остаётся в форме гигантского светового луча и становится почти осязаемым.
Состав бетона менялся в зависимости от высоты купола: на нижних поясах наполнителем служила твердая травертиновая крошка, на верхних — крошка туфа и легкой пемзы. Купол поднимается над ротондой на 22 м, так что высота здания в целом почти равна внутреннему диаметру ротонды (43,5 м) и достигает 42 м. Пол вымощен разноцветным мрамором; облицовка стен ротонды выполнена также из разноцветного мрамора.