История металлоконструкций

История развития металлических конструкций разделена на пять периодов.

Первый период (до начала 17 века)

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.

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 Санкт-Петербурге и др.

Третий период (от начала 18 века до середины 19 века)

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.

Четвертый период (с 30-х годов 19 века до 20-х годов 20 века)

Связан с быстрым техническим прогрессом во всех областях техники того времени и в частности в металлообработке и металлургии.

В начале 19 века полностью ушел из производства железа пудлинговый способ получения металла и был полностью заменен на мартеновский и конвертерный способ получения стали. Создавалась новая крупная промышленность на Урале, одновременно с этим шла модернизация старых производств. Создавалась металлургическая промышленность на Юге России. В 30 годах 19 века появились заклепочные соединения и станки, которые получали отверстия и способны были делать заклепочные соединения. В 40-х годах был освоен способ получения профильного проката и сортового листа. В последующие 100 лет все конструкции выполнялись клепаными. Другого способа промышленность на тот период не имела. Сталь полностью вытеснила чугун и чистое железо из конструкций.

Во второй половине 19 века большое развитие получило металлическое мостостроение в связи с ростом сети железных дорог. На строительстве мостов развивалась конструктивная форма конструкций больших пролетов, совершенствовалась теория расчетов, технология изготовления конструкций. Основателями русской школы мостостроения являются инженеры и профессора С.В. Кербедз, Н.А. Белелюбский, Л.Д. Проскуряков. Все они создали выдающиеся конструкции для своего времени. Заложили прочный фундамент теоретических расчетов, совершенствовали технологию производства.

Большой вклад в развитие металлостроения внес В.Г. Шухов. Знаменитая радиовышка Шухова до сих пор радует своей технологичностью жителей Москвы. Особенно значительна его теоретическая и практическая работа в области резервуаростроения и листовых конструкций. Шухов разработал новые конструктивные формы металлических конструкций. Придумал использовать силу предварительного натяжения металла для возведения сетчатых покрытий. Этими проектами он намного опередил своих современников и предугадал будущее направление развития металлостроения.

Пятый период (послереволюционный, с конца 20-х годов 20 века)

Начинается с первой пятилетки, когда молодое советское государство приступило к большое программе по индустриализации страны. К концу 40-х годов клепаные конструкции были почти полностью вытеснены сварными, более легкими и экономичными в производстве. Стали использовать в конструкциях низко легированную сталь. В мощную отрасль выросла производственная база металлических конструкций. Советские инженера в полной мере увидели преимущество металлических конструкций для строительства зданий и сооружений. Создавались новые конструктивные формы зданий с применением металлических конструкций, перекрывались большие пролеты, о которых раньше не могли мечтать строители прошлых веков. Начали создаваться специализированные проектные институты: Главстальконструкция, трест Проектстальконструкция, Монтажстальспецстрой. Начиная с 1925 года, когда индустрия только набирала обороты и использование металлических конструкций начиналось от нескольких десятков тысяч тонн в год, к 85-му году в строительной индустрии применение металлических конструкций достигло приблизительно 6 миллионов тонн в год и с каждым годом использование металла в строительстве продолжает увеличиваться.

Металлические конструкции обладают большим преимуществом перед другими видами конструкций. Они отвечают высоким требованиям по прочности и надежности. При соответствующем обосновании, полностью в некоторых видах зданий вытеснили бетонные и железобетонные конструкции. Пожалуй, нет ни одной отрасли народного хозяйства, где не используется металл. Он нашел свое применение в промышленном и гражданском строительстве, строительстве специальных зданий и сооружений. Большие пролеты невозможно перекрыть другими конструкциями, кроме как металлическими. Каркасы многоэтажных зданий стали делать из металлических конструкций, где ранее преобладал бетон, железобетон и кирпичная кладка. Здания из металла обладают серьезными аргументами против классических материалов: это быстрота возведения конструкций, прочность конструкций, сочетающая в себе высокую надежность и экономичные формы конструкций, позволяющие сэкономить много народных средств при строительстве зданий. Все эти аргументы прочно поставили индустрию металлических конструкций в важную отрасль страны. Без использования металлических конструкций сейчас не обходится ни одна стройка, а с годами мы видим только постоянное увеличение использования металла в строительстве. Металлические конструкции никогда не покинут строительную отрасль.