Мартенівського цеху заводу Азовсталь.

У повоєнні роки виготовлення металевих конструкцій неухильно зростало і на кінець 60-х років досягло 450 тис.т. Традиційно великий обсяг використання сталевих конструкцій припадає на важку індустрію, де зводиться ряд унікальних об¢єктів. На Криворізькому металургійному заводі в 1967 р. введено в дію найбільшу на той час в Європі доменну піч № 8 об'ємом 2700 м , а в 1974 р. – всесвітню рекордсменку – піч №9 об¢ємом 5000 м . На Маріупольському металургійному заводі в 1962 р. стала до ладу перша черга головної будівлі мартенівського цеху з печами об¢ємом 900…1000 м . Ця будівля прольотом 72 м та довжиною 528 м обладнана мостовими кранами вантажопідйомністю 630 т. В 70-х р. на цьому заводі завершено будівництво киснево-конвертерного комплексу, корпус прокатного стану якого має довжину 1220 м, а в поперечному напрямі – це чотирипрольотна будівля шириною 144 м з прольотом по 36 м. Ще довша будівля (довжиною 1260 м) була побудована там само в 1984 р. – прокатний стан 3000.

Рис. 1.2. Схема надшахтових копрів:

а – копер А-подібної системи;

б – копер станкової системи;

в- двопідйомний копер шатрової системи.

Стальні конструкції широко використовують у великих складальних цехах суднобудівельної промисловості (прольот такого цеху, що побудований у м. Феодосії в 1978 р., дорівнює 96 м), в ангарах для літаків, у спорудах гірничодобувної промисловості. В 1960 р. введено до експлуатації перший вітчизняний транспортно-відвальний міст Стрижевського буровугільного кар'єру в Житомирській області, а найбільшим є міст Шевченківського кар'єру (рис. 1.3) біля Нікополя (проекти розроблені інститутом УкрНДІпроект під керівництвом М.М. Жербіна).

Рис. 1.3. Транспортно-відвальні мости Стрижевського (а), Шевченківського (б) кар'єрів
і вугільного розрізу ”Абаканський-1” (в).

Рис. 1.4. Сталеві каркаси громадських будівель:

а, б – схема каркасу і перерізи колон готелю ”Київ” у м. Києві; в – конструктивне вирішення рамного вузла (1 – колона поперечника, де є в'язі; 2, 3 – основні та малонавантажені колони висотної частини; 4 – колони; 5 – балки перекриття; 6 – вставки коробчастого перерізу); г – схема каркасу висотної частини книгосховища Центральної наукової бібліотеки НАН України в м. Києві.

Унікальні об¢єкти, що зведені в Україні, розроблені в основному інженерами двох спеціалізованих інститутів з проектування металевих конструкцій – УкрНДІпроектстальконструкція (м. Київ) та Дніпропроектстальконструкція (м. Дніпропетровськ). До їх числа слід, насамперед, віднести телевізійну вежу в м. Києві (О.І. Шумицький, І.Г. Затуловський, А.І. Калінічев та ін.), висота якої – 385 м – і досі не перевершена в Європі (серед сталевих веж).

Серед інших проектів заслуговують на увагу промислові комплекси, типові розробки веж-труб висотою до 180 м, ряд мостів у різних містах України, каркаси багатоповерхових будівель (рис. 1.4). В 1981 р. відкрито Український державний музей історії Великої Вітчизняної війни 1941-1945 рр., що не має аналогів за планувальним та конструктивним вирішенням (рис. 1.5). Будівля музейного комплексу складається з нижньої частини – власне музею діаметром 34,4 м і висотою 33,5 м – та скульптури, що вінчає монумент, висотою від постаменту до верху меча 75 м.

Рис. 1.5. Схема несучого каркасу будівлі та скульптури меморіального комплексу ”Український державний музей історії Великої Вітчизняної війни 1941-1945 рр.”

Вагомий внесок у створенні нових об¢єктів, удосконаленні методів їх розрахунку та проектування, дослідженні нових конструктивних форм вносять вчені України, багато з яких працюють у вищих навчальних закладах.

Перші відомості про застосування металу в каркасах цивільних будівель в Україні належать до 1870 р. Це експериментальне будівництво житлових споруд в Інкермані (Крим), а також реконструкція Андріївського собору в Києві (1892 р.), із заміною пошкоджених дерев'яних несучих конструкцій купола на металеві. Металеві конструкції покриття були застосовані у великих театрах, побудованих у Києві, Львові, Одесі. Для перекриття залу глядачів міського театру в Києві були використані металеві кроквяні ферми прольотом 17,8 м, верхній пояс яких мав параболічні обриси і складався з двох кутників 75´100 мм (1901 р., арх. В.А. Шретер).

В Одесі побудований у 1903 р. будинок кредитного товариства, несучими конструкціями покрівлі якого були сталеві кроквяні ферми (рис. 1.6).

У 1897 р. почалося будівництво міського театру у Львові (арх. З. Горголевський). У перекриттях сценічної частини застосовані гратчасті двошарнірні арки прогоном 20 м і висотою 10 м, а для залу глядача – кроквяні ферми прольотом 20 м (рис. 1.7).

Рис. 1.6. Будинок кредитного товариства з металевими конструкціями покрівель в Одесі (1903 р.).

Рис. 1.7. Оперний театр у Львові (1897 – 1900 рр.).

З металевих конструкцій виконані перекриття Одеського оперного театру – одного з найбільших театрів Європи на той час, а також перекриття багатьох драматичних театрів України.

Прикладом оригінальних металевих конструкцій ринків є Бесарабський ринок (рис. 1.8) у Києві (1912 р., арх. Г.Ю. Гай). Несучі конструкції ринку – високі сталеві тришарнірні наскрізні арки прольотом 29,5 м, висотою 18 м. Переріз арок просторовий, складається з чотирьох віток, з¢єднаних у площині арки решіткою з легких кутників, а з площини – парними планками. Опорні вузли шарнірні, балансирні.

Рис. 1.8. Критий ринок у Києві (1902 – 1912 рр.).

Металеві конструкції широко застосовуються і в будівлях залізничних вокзалів. Дебаркадер Львівского залізничного вокзалу має перекриття у вигляді двопрольотних металевих наскрізних арочних систем (рис. 1.9).

Мал. 1.9. Дебаркадер Львівського залізничного вокзалу, переріз (1904 р.).

У перші роки Радянської влади головними науковими центрами були Всеукраїнська Академія Наук та кафедри вищих навчальних закладів.

Особливо велике значення для вирішення технічних задач будівництва мали дослідження інституту будівельної механіки, організованого в 1919 р. і очолюваного у різні часи видатними вченими С.П. Тимошенком, А.Л. Граве, С.В. Серенсеном, К.К. Симінським. Останній створив капітальний підручник “Курс статики споруд” (1913 р.), а також розробив нові методи розрахунку просторових стержневих систем.

Вищу будівельну освіту в Україні надавали Київський, Одеський політехнічні інститути та Харківський технологічний інститут, а також архітектурний інститут. Серед викладачів інженерного факультету були видатні вчені – Є.О. Патон, Я.В. Столяров, Б.С. Лисін, Н.В. Карнаухов, Н.Д. Жудін, А.Н. Бекетов.

У 1930 р. на базі факультетів технічних вузів створені інженерно-будівельні інститути у Києві, Харкові, Дніпропетровську, Полтаві, Одесі.

У 1935-1941 рр. значні дослідження у галузі міцності металевих конструкцій виконані під керівництвом Н.В. Карнаухова. У середині 30-х років завідувач кафедрою металевих конструкцій КІБІ Н.Д. Жудін, відомий вчений у галузі будівельної механіки і конструкцій, запропонував розрахунок сталевих конструкцій з урахуванням розвитку пластичних деформацій.

У повоєнні роки в Україні наукове та кадрове забезпечення капітального будівництва здійснювалося до 1963 р. Академією будівництва і архітектури України, а в наступні роки – науково-дослідними інститутами Держбуду, вищими та середніми спеціальними навчальними закладами.

Інститут будівельної механіки (а з 1959 р. Інститут механіки) ще в роки Великої Вітчизняної війни вирішував задачі міцності при нестандартних навантаженнях стосовно до оборонної промисловості (Є.О. Патон, Б.Н. Горбунов, С.В. Серенсен, Г.С. Писаренко). З середини 40-х років розроблялися методи розрахунку металевих рам з тонкостінних стержнів як у межах, так і поза межами пружності (Б.Н. Горбунов, Н.Д. Жудін, А.І. Стрєльбицька), а також загальна теорія розрахунку на міцність і стійкість стержневих систем (Н.В. Карнаухов).

Зональний науково-дослідний інститут експериментального проектування
(КиївЗНДІЕП) є базовою організацією стандартизації конструкцій і виробів з важкого і легкого залізобетону, легких сталевих конструкцій і алюмінієвих сплавів для цивільного будівництва.

Одним з основних напрямків досліджень інституту є впровадження в проектування математичних методів розрахунку на ЕОМ, розробка і застосування систем автоматизованого проектування.

Значному розвитку досліджень та впровадженню будівельних матеріалів і конструкцій сприяла діяльність таких інститутів, як ІЕЗ ім. Патона АН України, УкрНДІпроектстальконструкція, Дніпропроектстальконструкція, НДІБК, КиївЗНДІЕП, а також кафедр металевих, залізобетонних та будівельних конструкцій провідних будівельних вузів і факультетів.

У КІБІ виконані дослідження та розробки нових конструктивних форм металевих конструкцій, у тому числі з високоміцних сталей і тонкостінних оболонок (М.М. Жербін), а також легких сталевих конструкцій, створена теорія оптимізації вантових систем (В.В. Трофимович, В.О. Пермяков, В.О. Владимирський), наскрізних та навісних систем (В.М. Шимановський).

Підвищенню технологічності металоконструкцій присвячені праці М.М. Сахновського (Дніпропетровський ІЗТ), економіці й оптимальному проектуванню – Я.М. Ліхтарникова, Д.В. Ладиженського (МакІБІ).

Значні дослідження поведінки металевих конструкцій при динамічних навантаженнях виконані Козакевичем М.І. та Кулябко В.В. В Одесі розглянуті питання проектування конструкцій з урахуванням обмежених пластичних деформацій (Чернов Н.Л.), та металодерев'яних конструкцій (Стоянов В.В.). дослідження та впровадження електромережевого будівництва відбувається у Харкові.

Проводяться дослідження і розробка конструкцій із маловуглецевих термозміцнених сталей, запропонована теорія надійності сталевих резервуарів (А.В. Сильвестров, ДІБІ), розробляються та вдосконалюються методи підвищення надійності і довговічності сталевих конструкцій (Є.В. Горохов, В.П. Корольов, В.П. Мущанов ДонДАБА) й інші.

Розробці нового напрямку сталебетонних конструкцій із зовнішнім стрічковим армуванням та їх впровадженню в будівництво присвячена багаторічна праця Ф.Є. Клименка (державний університет “Львівська політехніка”).

Багатогранні дослідження трубобетонних конструкцій, виконані Л.І. Стороженком, одержали визнання та застосування у будівництві (ІБІ, Полтава).

Сучасний рівень будівельної науки і техніки в Україні – результат творчої праці вчених, інженерів, архітекторів у співдружності зі спеціалістами інших країн.

Завдяки зусиллям учених, проектантів і будівельників Україна перетворилась у державу з високим промисловим потенціалом. Це вугільні шахти Донбасу, гірничо-збагачувальні комбінати Криворіжжя, металургійні заводи-велетні Запоріжжя і Приазов¢я, машинобудівельні заводи Харкова, Дніпропетровська, Львова, Донбасу, хімічні підприємства.

Побудовані теплові, атомні й гідроелектростанції, транспортні споруди, у тому числі цілий ряд великих металевих і залізобетонних мостів через Дніпро, метрополітени в Києві та Харкові.

У галузі містобудування й архітектури споруджені великі будівлі – палаци культури, театри, готелі, музейно-меморіальні комплекси, споруди спортивного призначення, побудовані висотні будинки адміністративного призначення. У житловому будівництві, окрім будинків масової забудови, споруджувалися будинки зі збільшеною кількістю поверхів і покращеним плануванням.

Україна за своїм економічним, трудовим і виробничим потенціалом, а також за науковими розробками посідає одне з провідних місць.