Техника - молодёжи 1952-12, страница 21

Шуховым были впервые применены новые замечательные конструкции — сетча гые своды двоякой кривизны у первые образцы зданий с проетр шственно работающим каркасом.

Но эта смелые конструкции, созданные отдельными инженерами, не опир; 1лись на общую, разработанную в деталях тесрию-

НЕМНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Долгое время считали что сопро-тивлениё материалов — наука установившаяся, что ничего hoi юге в ней, как в таблице умножения, дать нельзя.

Вырастали высокис здания, с берега на берег перебра сывались изящные кар :асы ажурных мостов, вставали дивной красоты шухов-ские башни. А рассчитывали все это по тем <хе старым формулам, данным еше Эйлером и Бернулли.

И вот между техникой, накопившей громадный опыт, применившей новые строительные конструкции, и наукой, не даЕшей еще новой тес рии, общих метопов расчетов, создался резкий разрыв.

— Где же выход? — спрашивали ученые.

Такой вопрос задал себе и доктор технических наук пр эфессор Васи." ий Захарович Власов. Девять лет — с 1931 по 1940 год — искал он ответа на этот вопрос. И в результате создал новую математическую теорию, позволяющею точно рас-счигывать тонкостенные конструкции.

Интересно, что в разработанную ученые обхщ ю теорию тонкостен-ны: стержней как частный случай входит классическая элементарная теория изгиба балок, изложенная в лгэбом курсе сопротивления материалов.

В результате дальнейших работ в этей области ученому удалось создать общую теории о^лочек и дать методику расчета сложных пространственных вистем.

Это обогатило строительную механику и позволило нашей строительной технике продвинтться далеко вперед.

ГАСЧЕТ [ЛОСКИЙ И РАСЧЕТ TiF OCTPAf ХСТВЕНИЫЙ

До работ Власова строители для простоты расчетов условно принимали важнейшие несущие строи-тел!ные конструкции как сочетание плоски:: элементов, воспринимающих нагрузку самостоятельно, изолированно друг от друга.

Например, считали, что каждый элемент здания — стены, перекрытия, пол — несет нагрузку самостоятельно. В мостах каждуп арку рассчитывали отдельно, независимо от соседней.

Это часто влекло за собой довольно значител! ные просчеты, приводящие к авариям. Один из такчг просчетов и привел к гибели такомсксго моста.

Новая теория позволила рассчитывать сооружение ».ак стройную систему, как пространственное «содружество элементов», помогающих друг другу, работающих совместно. Она дает возможность точно определят! и действие внутренних сил в сооружении, их взаимосвязь.

Не сразу В. 3. Власов пришел к репениг* проблемы пространственного расчета сооружений. Он внимательно изукал лучшие, созданные

Bnyrpt нний вид прс изведетвенного помещения. перекрытого кривьи тонкостенным сводом.

природой и многолетним опытом человека сооружения.

Вот пчелиные соты — легкие и прочные, хотя затрачено на них минимальное количество материала.

Вот старинный русский дундук или изящная коробочка палешан. В чем загадка прочности этих таких простых на вид изделгй?

Крышка хорошего крепкого сундука сделана обязательно выпуклой. Поверхность ее имеет кривизну как по .глине, так и по шириь е. Боковые выступы остова прочно обхватывается крышкой. Закрытий сундук такого типа вряд ли разобьется, даже если сбросить его с высоты.

Очень большие нагрузки выдергивают и палехские лакированные коробочки из папье-маше. Все это примеры тонкостенных пространственные систем. (

Может быть, именно с рассмотрения этих простейших вещей — пчелиных сот и палехских коробочек— и начала развиваться теория Власова. Недаром одну из предложенных им конструктивных систем называют сундуком Власова». В ней рассматривается сопротивление поверхности дчоякой кривизны, действительно похожей на крышку сундука.

Родившись, новая теория не только позволила полностью разрешить поставленные практикой задачи, но благодаря своей общности, прогрессивности стала двигать технику вперед. Перед практиками открылись новые перспективы. Опираясь на строгий расчет, Moryi они теперь создавать из дерева или камня, металла и железобетона смелые по замыслу, легкие и в тс же время долговечные, -рагивые, невиданные раньше сооружения нового типа,качественно отличающиеся ог старых.

Интересно отметать, что некоторые ученые Америки, не сумев своевременно оеши? ь эту проблему, пошли по нечестному пути,

В 194? году американский журнал «Прикладная механика- напечатал стать о ученого И. Гудира, а в 1944 году в журнале «Нау~а воздухоплавание появилась статья профессора Л. Бескила. Оба автора, излагая целые разделы книг Власова, даж не упоминают имени советского ученого.

Другие иностранные ученые, ссылаясь на эти статьи, приписал:! приоритет в важнейшем открытии америь анцам.

Работы Власова — новое слово в строительной технике. За труды «Тонкостенные упругие стержни»,

< Общая теория оболочек» и «-Стрэи-тельная механик* i тонкостенных ро-странственных систем > он был дв< к-ды удостоен Сталинской премии.

СЕКРЕТ СФЕРИЧЕСКОЙ ОБО/ОЧКИ

Советская техника сразу а;е приняла ня вооружение новое отв ы-тие. В Х,хмгаг. под М< >сквой, о" ло построено уникальное деревянное сооружение. Огромную площадь, в б тысяч ив. м, перекрыли без промежуточных опор.

Что представляет собой сооружение такого типа?

Многим знаком купол Московского планетария. Оп похож на срезанную с острого конца часть яйца. О со-01 /женлях такого типа и идет речь.

Цилиндрьческу^ поверхность легко мс сно развернуть на плоскости. Попробуйте то же сделать с оболочкой-полусферой: например, с коркой апельсина или срезанной частью резинового мяча. Это сделать не удается без того, чтобы не разорьать их.

В выпуклой оболочке -г своде — силе тяжести, стремящейся ее обру шить, сопротивляется сразу весь свод, а не отдельные обособленные элементы его. Стремясь упасть, они сильно сжимают яруг друга. Прои :ход*т совместная работа всех частей свода. Стремящиеся упасть, но не могущие уписть части свода как бы я вами себя держат*.

Еще большие размеры, чем у планетария, имеет купол Новосибирского театра. При диаметре основания в 60 м толщина его оболочки не превышает 8 см.

С помощь¹1 сферических и эллиптических оболочек, onnpai мци: ся на стены, пожно перекрывать гро ] хадные площа ци без применения опорных толенн внутри здания.

Обле гченные пространственные конструкции типа оболочек могут быть использованы и для между-эгажныз перекрытий. Если перекрытие в форме квадрата сделать слегка выпуклым, как крышка сундука, то это равносильно тому, что под плоское перекрытие подвести несколько колонн.

На основе теории Власова инженер Я. А. Гогоберидзе создал междуэтажное перекрытие типа «Дгр-оази' в виде пологой кирпичной оболочки толщиной в средней часта в четверть кирпича. За эту раооту он был удостоен Сталинской премии.

Новые перекрытая в два раза легче и дешевле плоских железобетонных. Так свядратный метр плоскою балочного междуэтажного перекрытая весит 307 кг и обводится в 36 р. 40 к. А перекрытие в зиде сферической шлакобетонной оболочки весит всего 177 кг и стоит только 14 pyU.

Перекрытия-оооло^ки всех видов дгют возможность применять самые совершенные методы строительства — пере движную стандартную опалубку, бетоны повышенных марок, быстросхватывающие и высокоскоростные цементы, электропрогрев для зимнего бетонирования, — короче — все, что убыстряет и удешевляет работы.

У нас ежегодно сооружаются миллионы квадратных метров перекрытий. Какой колоссальной будет экономия и в материалах, и в средствах, и во времени когда всюду, где только возможно, применят тонкостенные строительные конструкции типа оболочек!

19