ТРАНСПОРТНЫЕ ЗДАНИЯ.. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

Транспортные здания и. сооружения

1.1 Этапы развития технологий по устройству конструкций из монолитного и сборного железобетона.

История отечественной строительной технологии с применением бетона насчитывает более ста лет.

Впервые монолитные железобетонные конструкции применили в России в 1896 году, а в 20-х годах нашего столетия - сборные железобетонные. Бурный рост применения бетона и железобетона в нашей стране относится к периоду первых пятилеток:

строительство электростанций, предприятий машиностроения, металлургического и химического производства и т. п. Так на строительство Днепрогэса с 1927 по 1933 г. было уложено 1180 тыс. м3 бетона.

Применение этого вида строительного материала обусловлено рядом объективных факторов:

практически неисчерпаемые запасы сырья для вяжущих и заполнителей бетона;

экологическая рациональность использования для цемента и заполнителей отходов промышленности (шлаки, опилки и т. п.); возможность замены природных заполнителей искусственными; конструктивная совместимость бетона практически со всеми строительными и отделочными материалами;

высокие по сравнению с металлоконструкциями эксплуатационные свойства;

огнестойкость, морозостойкость, сопротивляемость. химически активным материалам и т. п.;

возможность создавать сооружения разнообразные по архитектуре (особенно из железобетона в монолитном исполнении) с применением большого количества разнообразных отделочных материалов, позволяющих создавать практически любую цветовую гамму.

Революционным событием в истории развития технологии железобетона явилось применение предварительно напряженных конструкций. Особенно ярко это проявилось в транспортном и промышленном строительстве. Появление преднапряженного железобетона позволило сооружать большепролетные мосты автомобильных и железных дорог,- заменить металлические стропильные фермы перекрытия производственных зданий железобетонными.

В промышленном строительстве получили широкое применение преднапряженные плиты покрытий пролетом до 30 м. Зарубежный опыт показывает значительную эффективность применения предварительного напряжения в монолитных фундаментах большой протяженности, несущих монолитных конструкций подземных производственных сооружений, в том числе многоэтажных.

Во всем мире расширяется применение монолитного железобетона при возведении высотных конструкций в скользящей и переставной опалубке. Так, например, в городе Хьюстон (США) построено 75-и этажное здание с монолитным каркасом.

Уникальным сооружением является Останкинская башня в Москве: нижняя часть башни (от поверхности земли) высотой 385 м. выполнена из монолитного предварительного напряженного железобетона.

Рассмотрим эволюцию технологии монолитного и сборного железобетона в контексте развития строительного производства как системы. Подход к объектам исследования как к системам выражает одну из главных особенностей современного научного познания. В общем случае, под системой понимается наличие множества объектов с набором связей между ними и между их свойствами. При этом объекты (или их части) функционируют во времени как единое целое - каждый объект работает ради единой цели, стоящей перед системой в целом.

Таким образом, особенность системного подхода состоит в том, что в допустимых границах система управления объектом исследуется как единый организм с учетом внутренних связей между отдельными элементами и внешних связей с другими системами и объектами. Строительство представляет собой сложную динамическую вероятностную систему. Конкретная функция системы «строительное производство» заключается в получении готовой товарной продукции: зданий и сооружений, которые будут являться не только материальной основой для создания и развития систем другого функционального назначения, но и для собственного воспроизводства.

Система «строительное производство» - сложнее технических или социальных систем, объединенных в процессе своего функционирования.

Характеристика жизни и развития любой технической системы (в том числе и строительного производства) имеет вид S - образной кривой, показанной на рисунке 1.1. Справедливость этого закона подтверждена
многочисленными исследованиями ученых разных стран. По оси «X» показано время жизнедеятельности системы, а по оси «Y» ее параметры. Элементы, составляющие систему, образуют подсистемы, которые в свою очередь сами являются системами по отношению к входящим в их состав элементам и т. д.

В строительном производстве такими подсистемами могут быть «Бетон», «Железобетон», «Стальные конструкции», «Деревянные конструкции» и т. п. Каждая такая подсистема делится на элементы, например, такие как: «технология получения заполнителей», «технология приготовления бетонной смеси», «технология укладки бетонной смеси», «технология ускоренного твердения бетонной смеси» и т. п.

Каждый из перечисленных выше элементов будет развиваться по тем же законам что и сама система.

В реальности S - образная кривая не является гладкой, а имеет вид ломаной линии, в связи с неравномерным развитием своих подсистем (рис 1.2).

На графике 1.2 можно выделить характерные участки - этапы, определяющие существенные изменения в развитии технической системы (или подсистемы).

Рис. 1.1 Кривая жизни технических Рис 1.2 Основные этапы жизни систем. технических систем.

Этап 1. Характеризует зарождение технической системы, в которой впервые реализован заложенный в неё новый принцип. Система имеет на первом этапе, как достоинства, так и недостатки «новорожденного».

Этап 2. Характеризует активное развитие технической системы, её интенсивное внедрение в производство и усовершенствование входящих в неё подсистем.

Этап 3. Характеризуется замедлением роста показателей технической системы. Система практически исчерпала свои потенциальные возможности. В этот период промышленное производство продолжает двигаться вперед инерционно.

Этап 4. Характеризуется постоянством параметров технической системы и началом спада её показателей.

Зачастую, на одном из ранних этапов развития технической системы зарождается идея новой, более совершенной системы, выполняющей свою функции на другом технологическом принципе.

Изложенный выше подход к оценке существования технических систем особенно важен для специалиста, работающего в области сферы материального производства и имеющего дело с технологическими процессами.

Как правило, тупиковых технологических процессов нет, а есть система, исчерпавшая свои возможности и требующая осмысления происходящего и новых технологических идей.

Этапы развития технологии монолитного и сборного бетона и железобетона, как подсистем «строительного производства», полностью вписывается в рассмотренный нами принцип развития технических систем.

Появление монолитного бетона как нового строительного материала принципиально изменило возможности в области капитального

строительства {Этап 1).

Создание технических средств получение заполнителей

(камнедробильные и сортировочные машины), средств доставки бетона на строительную площадку и его виброуплотнение позволили капитальному строительству выйти на качественно новый уровень (Этап 2),. что предопределило развитие всей экономики мира в целом, в том числе и нашей страны. Однако к началу 50-х годов в нашей стране темпы капитального строительства замедлились из-за исчерпанных технических возможностей монолитного бетона (Этап 3).

Рост производительности труда и объемы применения монолитного бетона стали тормозом в развитии промышленного и. жилищного строительства страны (Этап 4).

К этому времени была подготовлена научная и техническая база полносборного строительства (Этап 1). Перенос значительной части строительных процессов в заводские условия позволяло значительно облегчить и улучшить условия труда, резко повысить механизацию строительного процесса (Этап 2).

Дальнейшее совершенствование строительства из сборных конструкций происходило за счет унификации номенклатуры выпускаемых. изделий массового производства, повышения уровня заводской готовности изделий и индустриализации строительства (Этап 3). Далее произошло замедление роста эффективности полносборного строительства. Это объясняется, в том числе и такими факторами как большие капитальные вложения в создание индустриальной базы (заводы ЖБИ и КПД), что стало экономическим тормозом в дальнейшем развитии полносборного строительства.

Приходиться считаться и с тем, что крупнопанельное жилищное и гражданское строительство отличается невыразительностью и бедностью архитектурных форм.

Попытка наладить объемно-блочное строительство как дальнейшее развитие полносборного не дала желаемых результатов. По-видимому, полносборное строительство в настоящий момент переживает переходный период между 3 и 4 этапами существования системами. В то же время, технология монолитного строительства стала возрождаться на новом техническом и технологическом уровне.

Создание новых типов бетоносмесителей, мобильных бетонных заводов с автоматизированным управление^, совершенствование опалубочных систем, появление высокопроизводительных бетононасосов и автобетононасосов с распределительной стрелой, а также других технических средств, привело к быстрому внедрению монолитного бетона практически во все области строительства.

В настоящее время монолитный бетон и железобетон является доминирующим в Европе и Америке. Интенсивно внедряется строительство из монолитного бетона в Москве, Санкт-Петербурге и других городах России.