Эволюция металлических конструкций

1.

Эволюция
металлических
конструкций
Выполнил: Anghelicev Alexandr
CIC - 1901

2.

Инженерные конструкции
из металла стали
применять еще в XII в. при
возведении уникальных
сооружений того времени
- дворцов, церквей и др.
ХРАМ ВАСИЛИЯ
БЛАЖЕННОГО, МОСКВА
2020

3.

Первый период характеризуется
применением металла в затяжках и
скрепах в каменной кладке.
Затяжки выковывали из кричного
железа и соединяли на штырях.
Конструкций из металла было
очень мало, не развита была
технология металла, поэтому этот
период характеризуется очень
незначительным использованием в
строительстве металлических
конструкций.
Перекрытие коридора в Покровском соборе (Москва 1560г.)

4.

Второй период (от 17 века до 18 века)
Этот период связан с применением
наклонных металлических стропил и
пространственных куполов глав церквей.
Стержни куполов выполнены из
металлических брусков и соединены
горновой сваркой. Примерами такого
использования служат перекрытия в
трапезной Троице-Сергиевского монастыря в
Загорске, каркас колокольни Ивана Великого,
каркас купола Казанского собора в СанктПетербурге и др.
КАЗАНСКИЙ СОБОР В
САНКТ - ПЕТЕРБУРГЕ
2020

5.

а) наклонные стропила;
б) каркас купола;
в) узел каркаса.

6.

Третий период (от начала 18 века
до середины 19 века)
АЛЕКСАНДРИНСКИЙ
ТЕАТР, САНКТ - ПЕТЕРБУРГ
Третий период связан с освоением процесса
литья чугунных стержней и деталей. Строятся
чугунные мосты и конструкции перекрытий
промышленных и гражданских зданий.
Соединения осуществляются на болтах.
Примером служит чугунная арка
Александринского театра в Петербурге (1832
год). Отсутствие в этот период прокатного и
профильного металла сильно ограничивало
конструктивную форму металлических
конструкций. Однако, ученые и конструкторы
того времени узнали о большом
преимуществе профильного проката и на
строительных площадках того времени
получали уголок и швеллер путем гнутья и
ковкой в нагретом состоянии.

7.

Разрез Александринского театра

8.

Четвертый период (с 30-х годов 19 века до 20-х годов 20 века)
Этот период связан с быстрым
техническим прогрессом во всех
областях техники того времени, в
частности в металлургии и
металлообработке.
Кричный процесс получения железа
был заменен на более совершенный
- пудлингование, а затем выплавкой
железа из чугуна в мартеновских и
конверторных печах. Появилось
заклепочное соединение, чему
способствовало изобретение
дыропробивного пресса. Был освоен
процесс получения профильного
металла и прокатного листа.
В течение 100 последующих лет
все стальные конструкции
изготовлялись клепаными. Сталь
почти полностью вытеснила из
строительных конструкций
чугун, будучи материалом, более
совершенным по своим
свойствам. Промышленные и
гражданские здания строятся в
основном с кирпичными
стенами и небольшими
пролетами, для перекрытия
которых использовались
треугольные металлические.

9.

СТРОПИЛЬНАЯ ФЕРМА (70-Е ГОДЫ XIX В.)

10.

Сызранский
(Александровский) мост
Конструктивная форма этих ферм постепенно совершенствовалась: решетка получила
завершение с появлением раскосов, узловые соединения вместо болтовых на проушинах стали
выполнять заклепочными с помощью фасонок. Значительное развитие получило металлическое
мостостроение. Основным несущим элементом каркаса стала поперечная рама, включающая в
себя колонны и ригели (стропильные фермы).

11.

Пятый период (с 20-х годов XX в.)
Клепаные конструкции были
почти полностью вытеснены
сварными, более легкими,
технологичными и
экономичными. Наблюдается
применение вместо
малоуглеродистой стали
более прочной
низколегированной.

12.

Начали использовать алюминиевые сплавы, плотность которых почти втрое меньше.
Характерной чертой развития металлических конструкций стала типизация конструктивных схем
и элементов. В 50-70 гг. наблюдается широкое применение стали в промышленных сооружениях
больших размеров с тяжелыми технологическими нагрузками. Построены такие уникальные
промышленные здания, как, например, сборочный цех пролетом 120м с кранами
грузоподъемностью 15т, подвешенными к стропильным фермам на отметке 56м

13.

Шестой период (наши дни).
Рост «популярности» металлических
конструкций стимулирует возросшую
активность крупных заводов
металлических конструкций
Появился и новый тип относительно
небольших заводов, снабженных
новейшим оборудованием для
производства специализированных
конструкций, например,
обслуживающих железнодорожный
транспорт. Другое мощное
относительно новое направление в
создании металлических конструкций легкие металлические конструкции из
гнутых и гнутосварных профилей.
Атомиум, Брюссель (1958 г.)

14.

Офис Центрального
телевидения Китая,
Пекин

15.

Crescent Place – отель

16.

Спасибо за внимание