Понятие индустриализации отрасли.

Ещё во времена СССР  строительное производство было организовано совершенно по-новому, чем во все предыдущие эпохи. Изготовление конструкций, элементов будущих зданий – самое сложное в процессе строительства, где требуются наибольшие затраты труда. В те годы оно выполнялось, как правило, в заводских условиях, на конвейере. Сотни домостроительных комбинатов, тысячи специализированных заводов снабжали стройки  сборными конструкциями, деталями и материалами. На строительной площадке вели преимущественно сборку и монтаж готовых элементов заводского изготовления. Индустриализация строительного производства, механизация строительных работ, максимальная замена всех видов ручного труда машинным позволили достигнуть таких огромных масштабов и высоких темпов строительства, каких не знала ни одна предшествующая эпоха.

За шесть десятилетий в нашей стране выросло более, чем тысяча новых городов, возведены десятки тысяч промышленных предприятий, сооружены сотни тысяч школ, кинотеатров, десятки миллионов квартир. Сегодня многим из того, что было построено тогда, мы пользуемся.

Однако в 90-е темпы строительства значительно снизились. Переход к рыночной экономике внёс свои коррективы и в строительную отрасль.  По разным причинам закрылись заводы, которые снабжали стройки конструкциями, деталями и материалами. Наиболее популярным стало монолитное строительство. Всё больше для каркасов зданий и сооружений применяется металл и другие  новые материалы.

Изменения в строительстве продолжаются. Происходят они по разным направлениям. Разрабатываются современные, высокопрочные, лёгкие и долговечные строительные конструкции, изделия и материалы. Постоянно совершенствуются способы выполнения многих строительных работ. Внедряются современные методы строительства: более быстрые, более дешёвые, требующие меньших затрат труда и времени. Такое развитие строительства было бы невозможно без применения достижений науки современной науки, которая коренным образом меняет все стороны этой важнейшей отрасли человеческой деятельности.

  1.2. Польза, прочность, красота.

Этими понятиями 2 тысячи лет назадопределил коренные проблемы строительства римский архитектор и военный инженер Марк Витрувий Поллион. Авторединственного дошедшего до нас с тех времён трактата о зодчестве был не просто собирателем сведений о строительном искусстве, а человеком, который понимал и высоко ценил роль науки в строительстве. Он писал: «Наука архитектора основана на многих отраслях знания и на разнообразных сведениях». Указывая, что зодчество делится на отделы, из которых один – возведение городов и общественных зданий, а другой – устройство частных домов.

Витрувий утверждает: «Все это должно делать, принимая во внимание прочность, пользу, красоту.

Прочность достигается… тщательным отбором материала и нескупым его расходованием;

Польза достигается безошибочным и беспрепятственным для использования расположением помещений… в зависимости от назначения каждого;

Красота (эстетика) – приятным и нарядным видом сооружений».

Польза, прочность, красота и сегодня составляют цели и задачи строительства, этой древнейшей отрасли человеческой деятельности, смысл любой постройки, любого строительного процесса.

Что понимается сегодня под этими терминами?

Под термином «польза» мы понимаем: во-первых - способность зданий и сооружений удовлетворять личные и общественные потребности и запросы человека, во вторых - способность конструкции отвечать своему назначению.

Прочность – это:

· способность конструкции или сооружения успешно сопротивляться действиям и силам, стремящимся их деформировать или разрушить,

· устойчивость сооружения при всяких непредвиденных обстоятельствах

· надёжность  работы конструкции/сооружения.

Красота (эстетика) – свойство вызывать удовлетворение, восхищение, наслаждение творениями строителей. Оно подразумевает определённые специальные характеристики зданий и сооружений, вызывающие эти чувства.

Вывод:

Все три начала, как они ни различны, взаимосвязаны, одно вытекает из другого. Красота входит в понятие пользы, как одна из её частей, замыкая, таким образом, круг причин и следствий. Каждое из этих начал заслуживает самого внимательного изучения.

Становление строительства

Строительное искусство – одно из древнейших на земле. Первым учителем строителей была окружающая их природа. Упавшее через ручей бревно раскрывало людям принцип балочного покрытия. Случайные лесные завалы стали прообразом первых шалашей - предтечи будущих шатровых и купольных конструкций.

Тысячи лет прошли, пока люди научились осознавать эти наблюдения, превратили их в осознанные принципы. Ещё тысячи лет – прежде чем эти принципы обросли теми техническими подробностями, которые дали им силу закона, пока ещё не научного, вытекающего из всестороннего представления о свойствах и особенностях поведения материала и конструкции, а эмпирического, ощупью связывающего в практические советы и формулы тысячи случайных наблюдений.

Миллионы построек были сооружены, тысячи из них разрушились в процессе строительства, прежде чем люди научились это делать наверняка. Эксперимент в натуре нередко заканчивался трагически, и не случайно с древнейших времён строители применяли опытное моделирование.

Значение моделирования.

Модели закрепляли опыт, интуитивные догадки и представления строителей прошлого. Немногочисленные дошедшие до нас трактаты о строительном искусстве показывают, как наивны и в то же время практичны были эти представления. Полуфантастические описания работы конструкции дополнялись подробными указаниями, как выбрать наилучшую форму кривой, по которой возводились арка или свод, как определить ширину опоры, как надо тесать камни, обжигать кирпичи, обрабатывать дерево, делать раствор. Главное для авторов этих трудов было показать, как сделать, ибо ответить на вопрос, почему надо сделать именно так, они ещё не могли, хотя многие из выдающихся строителей прошлого были знамениты, как крупнейшие учёные своего времени. Именно так отзывались современники о том же Филиппо Брунеллеско. А строители купола Софийского собора в Константинополе, Анфимий из Тралл и Исидор из Милета, были настолько авторитетны в механике и математике, что им посвящали свои труды другие учёные VI в.

 

 

 2). Научная фундаментальность в строительстве.

 Не было таких ответов не только у строителей. Дело в том, что в строительных расчётах перекрещиваются законы разных научных дисциплин – физики, химии, математики. Но если математика оформилась в самостоятельную науку ещё в античную эпоху, то имена Галилея, Ньютона, Гука, Ломоносова, Эйлера, Лавуазье, стоявших у колыбели современной нам химии или физики, связаны с XVII-XVIII вв.

XVIII и в ещё большей степени XIX век стали переломными в истории науки и строительстве. Это было время, когда строить приходилось все больше и быстрее, и не только соборы и жилые дома, но и заводы, плотины, дороги, военные укрепления, склады. Жизнь требовала не интуитивных догадок, передававшихся от поколения к поколению секретов и правил, не бесчисленных проб и исправлений совершенных по незнанию ошибок, а точных и доступных каждому специалисту методов расчёта.

«Большая наука» того времени подготовила почву для становления прикладной строительной науки, а именно:

- в 1788 г. Лагранж начинает читать в Политехнической школе в Париже аналитическую механику

- в начале XIX в. Навье пишет «Приложение механики к возведению конструкций и машин»; - Ронделе выпускает «Теоретические и практические основы строительного искусства»;

- в середине века Кремона и Кульман завершают разработку методов графической статики и сооружений.

С этого времени без теоретических расчётов не строится ни одно крупное сооружение, а подпись специалиста-инженера прочно занимает место на чертежах рядом с подписью архитектора. Так постепенно формировались научные принципы и методы строительства.

Не обходилось без ошибок и в теории, и в практике. Находились и ретрограды, отрицавшие необходимость научной основы для строительства.  Однако к началу XX в. сложились основные разделы строительной науки, обобщившие громадный фактический материал периода её становления. Опытное изучение сопротивления материалов положило основу строительному материаловедению. Появились теории точного расчёта сложных конструктивных систем. Десятки крупных учёных принимали участие в этой работе, и среди них – многие наши соотечественники: В.Л. Кирпичев, Н.А.Белелюбский, Д.И. Журавский и другие.

Анахронизмом стала саркастическая пословица первой половины XIX в., утверждавшая, что прочность сооружения обратно пропорциональна учёности его строителя.

 

Широкая практика.

С тех пор наступил период быстрого развития науки о строительстве, вернее, не одной, а многих самых несхожих наук. Каждая из них имеет:

ü свой собственный предмет  изучения,

ü свои методики исследования,

ü своей системой воззрений,

ü свои  результаты.

Некоторые из этих наук и научных направлений связаны со строительством косвенно. Это для  них   один из полигонов применения родившихся независимо от строительства общих принципов и методов. Таковы некоторые разделы физики твёрдых тел, сейсмологии, мерзлотоведение. Другие целиком устремлены на решение задач, поставленных строительством, например строительная климатология. По возрасту строительные науки можно ранжировать так:

v науки ветераны – теоретическая механика, статика сооружений;  

v относительно «пожилые» науки – экономика строительства, материаловедение;

v достаточно зрелые науки, вроде строительной акустики, теплофизики и светотехники;

v совсем молодые, открывающие неведомые пути и возможности, например строительная бионика, отыскивающая в природных процессах и явлениях принципы, которые могли бы обогатить строительство новыми идеями.

Научно технический прогресс позволит развитие самых современных направлений науки для строительства таких как: композитные материалы, маркетинга  и других

Часто новые направления развиваются в недрах традиционных научных дисциплин, видоизменяя их за счёт заимствования методов и открытий других наук. Так, проникновение кибернетических методов в организацию строительных работ привело к появлению автоматизированных систем управления строительными процессами, а использование электромагнитных датчиков, регистрирующих по изменению электрического потенциала напряжение в материале, коренным образом изменило методику проектирования и расчёта сложных пространственных конструкций.

Но как бы ни различались все эти научные дисциплины между собой – эти и ещё десятки других – все они принадлежат к обширному классу прикладных исследований и обладают одной особенностью, подмеченной ещё Витрувием. Он отмечал: «наука архитектора…… образуется из практики и теории», т.е. из постоянного и обдуманного «применения опыта» и обоснования исполнения в соответствии с требованиями искусства и целесообразности.

Практика, как эксперимент.

В строительных науках, как и в любой прикладной науке, практика имеет и другую форму. Это – эксперимент  в пределах самой науки, подтверждающий (опровергающий) теоретические расчёты. Настоящая наука пришла в строительство именно тогда, когда теория соединилась с экспериментом в процессе исследования. До этого почти единственным полем для эксперимента была сама строительная площадка.