Историческая справка. Вклад отечественных инженеров и ученых в теорию и практику инженерных конструкций

Работы, выполненные выдающимися русскими учеными И. П. Кулибиным, В. Г. Шуховым, Д. И. Журавским, Н. А. Бе-лелюбеким, Л. Д. Проскуряковым, Ф. С. Ясинским, явились значительным вкладом в строительную науку. Очень много в этом направлении сделали советские ученые, создавшие самый прогрессивный метод расчета конструкций — расчет по предельным состояниям. Большой вклад в развитие деревянных конструкций внесли советские ученые Ф. П. Белянкин, М. Ю. Иванов (долговременное сопротивление древесины), Н. Д. Жудин (работа поясов ферм), Г. Г. Карлсен (клееные конструкции) и др. Особенно значительные заслуги в области металлических конструкций принадлежат Н. С. Стрелецкому (1885—1967), который впервые применил статистические методы в расчете конструкций, создал новые конструктивные формы, изучил работу статически неопределимых систем за пределом упругости. Е. О. Патон разработал методы автоматизации и механизации электродуговой Кварки, что способствовало эффективному развитию металлических конструкций. В области железобетонных конструкций мировой известностью пользуются работы В. И. Мурашева (жесткость и трещиностойкость конструкций), А. А. Гвоздева (расчет конструкции по методу предельного равновесия), В. В. Михайлова (самонапряженный железобетон), С. С. Давыдова (полимербетоны) и др. Большой вклад в развитие теории железобетона внесли В. Н. Байков, Н. Я. Панарин, С. В. Александровский, )Л. И. Улицкий (ползучесть бетона), М. С. Торяник (косой изгиб и косое внецентренное сжатие), А. А. Оатул (сцепление арматуры с бетоном) и многие другие. Для изучения работы конструкций и разработки прогрессивных методов их расчета в стране создана сеть научно-исследовательских и проектных институтов. Значительный объем исследований выполняется в высших учебных заведениях.

2.1Основные материалы, служащие для Изготовления металлических конструкций,— строительные конструкционные стали и алюминиевые сплавы. Чугун практически не применяется в металлических конструкциях, хотя в исключительных случаях может быть использован в опорных частях, работающих на сжатие. Применение сталей в конструкциях различного назначения определяется механическими свойствами и стойкостью. Основные механические свойства сталей следующие: прочность — способность сопротивляться внешним воздействиям; упругость — способность восстанавливать свою первоначальную форму после снятия нагрузки; пластичность — свойство не возвращаться в первоначальное состояние после снятия нагрузки (появление так называемых остаточных деформаций); хрупкость — разрушение при малых деформациях. 33. Характеристики сталей Основными механическими характеристиками сталей, определяющими меру прочности, упругости и пластичности, которые фиксируются в документах — сертификатах на выплавленную сталь и нормируются ГОСТами и техническими условиями, являются: временное сопротивление, предел текучести; относительное удлинение при разрыве г, % (в сертификатах на сталь обычно обозначается бе или вю). Работа стали на растяжение. Основные механические характеристики определяются опытным путем с помощью испытания на растяжение стандартных круглых или плоских образцов стали в специальных разрывных машинах. При этом зависимость между напряжениями и удлинениями испытываемого образца представляется в виде диаграммы растяжения. При испытании образцов на современных машинах диаграмма растяжения вычерчивается машиной автоматически. При приложении нагрузки сталь деформируется, т. е. удлиняется или укорачивается (в зависимости от того, какая приложена нагрузка — растягивающая или сжимающая). До определенных напряжений в образце, вызываемых приложенной нагрузкой, эти деформации будут упругими, т. е. будут исчезать после снятия нагрузки. При дальнейшем росте напряжений появляются остаточные деформации, которые сохраняются и после снятия нагрузки. Это видно из диаграммы коэффициент, зависящий от вида напряженного состояния и коэффициента асимметрии напряжений

2.2Основными механическими свойствами являются прочность, упругость,вязкость,твердость. Зная механические свойства, конструктор обоснованно выбирает соответствующий материал, обеспечивающий надежность и долговечность конструкций при их минимальной массе. Механические свойства определяют поведение материала при деформации и разрушении от действия внешних нагрузок.

В зависимости от условий нагружения механические свойства могут определяться при:

1. Статическом нагружении – нагрузка на образец возрастает медленно и плавно.

2. Динамическом нагружении – нагрузка возрастает с большой скоростью, имеет ударный характер.

3. Повторно, переменном или циклическим нагружении – нагрузка в процессе испытания многократно изменяется по величине или по величине и направлению.

Для получения сопоставимых результатов образцы и методика проведения механических испытаний регламентированы ГОСТами.