Из истории строительной науки

Из истории строительной науки

Развитие человеческого общества сопровождалось возведением самых разнообразных объектов. Обычно наиболее значимыми из них были культовые сооружения, жилища знатных горожан, дороги, ирригационные сооружения. Постепенно накапливался опыт проектирования и строительства, вырабатывались определенные правила того, как использовать строительные материалы, усложнялись возводимые конструкции.

Среди дошедших до наших дней античных произведений, посвященных вопросам строительства, одним из древнейших является трактат римского архитектора и инженера Витрувия Полиона, жившего в I в. до н.э. Называется он «Десять книг об архитектуре». В нем Витрувий уделяет большое внимание месту расположения постройки и ее ориентации по сторонам света, планированию помещений зданий и проектированию их фасадов, указывает, что архитектору необходимы познания в областях медицины, географии, оптики, акустики, механики, геометрии и др. В трактате содержатся практические указания по строительству, описываются свойства различных материалов и способы их применения.

Труд Витрувия оказал огромное влияние на поколения архитекторов, его рекомендации многими воспринимались как непреложные истины. Многое, о чем писал Витрувий, справедливо и в наши дни.

Во времена Витрувия и последующий достаточно долгий период строительство велось без расчета конструкций на прочность. Для такого расчета просто еще не существовало соответствующих формул. Архитектор проектировал здания и сооружения и руководил работами по их возведению на свой страх и риск, зачастую исходил из опыта предыдущего строительства. Естественно, такое строительство часто приводило к авариям. Конструкции приходилось выполнять массивными, создавая за счет больших их размеров запас прочности, что вело к неэкономному расходу материалов.

Запроектировать какую-либо строительную конструкцию — балку, колонну, фундамент — значит, определить все размеры и выполнить чертеж данной конструкции. При этом приходится решать ряд промежуточных задач: определять нагрузки, которые будут действовать на конструкцию, вычислять внутренние усилия в каждом элементе конструкции, выполнять расчет на прочность и др. Если расчеты выполнены правильно, конструкция будет работать надежно. Кроме того, для ее изготовления будет израсходовано оптимальное количество материала, т.е. она окажется экономичной.

Теоретическая база для решения задач, связанных с определением усилий в элементах и обеспечением прочности и устойчивости конструкций, формировалась постепенно. Исследованием равновесия сил одним из первых начал заниматься древнегреческий ученый Архимед (ок. 287 — 212 гг. до н.э.). Он решил задачу об усилиях, которые можно приложить с помощью рычага, и создал учение о центре тяжести тела. Его открытия дали толчок развитию техники, в том числе и строительной.


Комментарии закрыты.