Коротка історія розвитку металоконструкцій

Перше застосування металу в достатньо великих будівельних елементах відноситься до ІІІ ст. до н.е. Це було встановлено за знайденою в Індії (в м.Делі) металічною колоною висотою 8 м і вагою 6 т, зробленою з кованих металічних листів. Слідуючою датою в історії розвитку металоконструкцій є Х ст., коли в Китаї з заліза була побудована 13-поверхова пагода. В період між ХІІ і ХVІІ ст. метал використовувався в вигляді затяжок цегляних арок та різноманітних скріплювальних елементів кам’яних кладок.

Починаючи з ХVII ст. в окремих спорудах з’являються металеві крокви та металеві купольні конструкції – так звані “корзинки” глав церков. Такі конструкції збереглися і до нашого часу (храм Василя Блаженного в Москві – 1555…1560 рр., Троїце-Сергієвий монастир в Загорську – 1686…1692 рр. та ін.).

Розвиток металургійної промисловості в ХVIII ст. сприяв дещо ширшому використанню метала в будівництві, і в першій половині ХІХ ст. створюються унікальні споруди з використанням металевих конструкцій, які стали всесвітньо відомими. Це чавунний міст через Неву в Петербурзі, покриття Александринського театру (нині академічний театр драми ім.Пушкіна), унікальний купол Ісаакіївського собору, купол Казанського собору в Перебурзі, Зимовий палац, де використані металеві конструкції перекриття, та ін.

Але в наслідок все-таки недостатньої кількості металу широко МК не використовувалися. І лише в другій половині ХІХ ст. поштовхом до масового впровадження МК в будівництві стало відкриття бессемерівського (1856 р.), мартенівського (1864 р.) і томасовського процесів виробництва сталі. Ці способи виплавлення вирішили проблему випуска сталі в промислових масштабах.

Цей прогрес в області МК викликав і подальший розвиток теорії розрахунку таких конструкцій. В розвиток теорії великий вклад внесли і наші вчені – Д.І.Журавський, Ф.С.Ясинський, М.А.Белелюбський, Л.Д.Проскуряков та ін.

Принциповою віхою в розвитку МК став винахід в 1882 р. російським інженером М.М.Бенардосом дугового електрозварювання металів.

Слід сказати, що в цьому ХІХ ст. найбільш значною спорудою в світі з металу стала башта Єйфеля висотою 300 м, побудована в Парижі в 1889 р.

В ХХ ст. розширилося використання МК в гідротехнічних спорудах – мостах, затворах та ін. В промисловому будівництві зусилля радянських вчених були направлені на вдосконалення конструктивних форм, методів розрахунку, прискорення монтажу, вдосконалення індустріального виробництва. Значні заслуги в галузі сучасних МК належать М.С.Стрелецькому, який з групою вчених розробив метод розрахунку конструкцій за граничними станами, а також видав першу редакцію “Будівельних норм та правил”; Є.О.Патону, який розробив спосіб автоматизації та механізації електродугового зварювання, що сприяло вдосконаленню МК, та ін. вченим.

Слід сказати, що головним інститутом по проектуванню і дослідженню МК є інститут “УкрНДІпроектстальконструкція”, що знаходиться в Києві. Значну наукову роботу виконують також кафедри будівельних вузів.

1.3. Основні принципи проектування металевих конструкцій

Основним принципом проектування є досягнення трьох головних показників: економії сталі, підвищення продуктивності праці, зниження трудомісткості та строків монтажу.

Типізація – зведення виробництва різноманітних виробів, конструкцій, технологічних процесів і т.ін. до невеликої кількості вибраних типів.

Уніфікація – приведення чого-небудь до однієї системи або форми.

Стандартизація: 1) зведення безлічі видів конструкцій до невеликої кількості типових для раціональної організації виробництва; 2) введення єдиних обов’язкових норм та вимог на готову продукцію.