Первую попытку установить расчетом несущую способность конструкций, т.е. определить, какую нагрузку она способна выдержать, предпринял итальянский ученый Галилео Галилей (1564 — 1642). В 1638 г. он опубликовал работу под названием «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению», в которой привел выведенную на основе опытов зависимость между размерами каменной балки и ее прочностью. И хотя эта зависимость была ошибочной, исследования Галилея дали толчок развитию науки о прочности.
В 1675 г. английский ученый и экспериментатор Роберт Гук (1635— 1703) опубликовал работу, в которой сформулировал следующий закон: «Каково удлинение, такова и сила». В 1807 г. английский ученый Томас Юнг (1773—1829) экспериментальным путем определил модули упругости для различных материалов, что позволило установить математическую зависимость между удлинением образцов материалов или элементов конструкций и приложенной к ним силой. Подобная зависимость, названная законом Гука, позволяет вычислять деформации конструкций.
В рамках данной книги невозможно назвать всех выдающихся ученых, внесших вклад в развитие строительной науки. Усилия многих ученых были направлены на создание теории расчета строительных конструкций, а также на вывод формул, которыми мог бы пользоваться рядовой проектировщик или строитель в случае необходимости выполнить расчет строительных конструкций.
Толчком для развития этого направления строительной науки послужил рост городов, сопровождавшийся интенсивным гражданским и промышленным строительством. Теория, позволяющая с достаточной точностью выполнять расчет строительных конструкций, сформировалась к концу XIX в. Новая наука получила название «Строительная механика».
В настоящее время для строительных конструкций используют расчет по предельным состояниям, в основу которого положен статистический подход к установлению зависимости между нагрузками и прочностью материалов и конструкций. В нашей стране этот метод был введен в нормы проектирования в 1955 г.
Конечно, наиболее полные и достоверные данные можно получить, доводя до разрушения готовое здание или сооружение, но подобные испытания проводятся крайне редко из-за их большой стоимости. Чаше испытывают не здания и сооружения, а их модели, отдельные конструкции или же только образцы материалов.
Строители, занятые проектированием конструкций, имеют теперь в своем распоряжении математический аппарат, говоря проще, формулы для расчета, на основе которых можно обоснованно определять размеры конструкций. Сейчас продолжаются исследования по созданию новых строительных материалов и изучение их свойств. Таким образом, одновременно с разработкой материалов, создается база для расчета их прочности.
Здания и сооружения, возводимые в наших городах, с каждым годом становятся все выше и сложнее, меняются составляющие их конструкции и внутреннее оснащение. Огромные пролеты залов, цехов, стадионов, мостов и других сооружений перекрываются строительными конструкциями, которых не было прежде. Усложняются и методы расчета, создаются программы, позволяющие выполнять расчеты с помощью компьютера.
Кроме разработки методов расчета строительная наука уделяет большое внимание технологии выполнения строительных работ. Современные технологии, базирующиеся на последних научных разработках, в том числе в химии, металлургии и ряде других наук, использовании современных материалов (например, новых вяжущих, пластмасс и др.) и передовой техники, позволяют строить быстро и дешево.
В нашей стране научные исследования в области строительства ведут специализированные научно-исследовательские институты, например, научно-исследовательский институт железобетона (НИИЖБ), центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций (ЦНИИСК) им. В. А. Кучеренко, научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н. М. Герсеванова и др. Научная работа выполняется также учеными, работающими в учебных институтах и лабораториях.
Информация о новых материалах, методах строительства, расчетах, машинах и механизмах публикуется в книгах и специализированных журналах, таких как «Бетон и железобетон», «Строительные материалы» и многие другие.
Чтобы стать грамотным специалистом, необходимо следить за всеми передовыми разработками в строительстве, своевременно знакомиться с изменениями требований норм и правил. Для этого надо регулярно читать нормативную и периодическую литературу по строительству.
Комментарии закрыты.