Опубликовано

История возникновения графических способов изображений и чертежа

В технике черчения используется множество способов, с помощью которых получают различные графические изображения. Наиболее употребляемые из них создавались и совершенствовались в течение многих веков. К сожалению, история сохранила не много исторических документов, по которым возможно проследить эволюцию графических способов отображения информации. Однако совершенно очевидно, что их основы закладывались в глубокой древности. Рассматривая историю развития изображений, принятых в технике черчения, следует обратиться к истокам – первобытным рисункам и древним пиктограммам. Именно в них берёт своё начало, зарождается и формируется графический язык, основой которого являются способы изображений. Из истории следует, что рисунок появился как средство общения между людьми задолго до создания письменности. В дальнейшем на его основе развивалось рисунчатое письмо. На рис.2,а изображено иероглифическое письмо, выполненное с помощью символов – иероглифов. Расшифровка некоторых иероглифов приведена на рис.2,б. Древние иероглифы, как правило, представляют собой контурные рисунки. Именно эта особенность изображения «роднит» его с контурными изображениями чертежа.

Сохранившиеся наскальные рисунки свидетельствуют о зарождении картографического способа передачи информации, который совершенствовался в течение многих веков. Одной из древнейших карт (за 2500 лет до н.э.) считается так называемый вавилонский чертеж, выполненный на глиняной табличке.

Вавилонский чертёж на глиняной табличке

Рисунки, планы, чертежи эпохи средневековья не указывают на какое-либо заметное развитие существовавших способов изображений. Однако есть основания утверждать, что в этот период зарождался архитектурный чертёж. В эпоху Возрождения открывались законы перспективы, закладывались практические основы отображения технической информации новыми графическими способами. Великим Леонардо да Винчи (1452-1519) в наследство потомкам были оставлены графические изображения летального аппарата, метательных машин. Они были выполнены особым способом, который его современники называли «конической перспективой».

Этот способ не потерял своей актуальности, по сей день. В настоящее время он называется «линейной перспективой» и используется в архитектуре, рисунке, живописи, дизайне. Несмотря на то, что рисунок не даёт полного представления о внутреннем устройстве и действительных размерах изображаемого объекта, долгое время им пользовались как основным техническим документом, с помощью которого строили различные сооружения. Так, например, знаменитый своей архитектурой Софийский собор в Киеве (XI в.) был воздвигнут по рисункам. В Древней Руси по рисункам были построены новгородские и московские храмы и многие другие замечательные памятники старины. Со времён перспективные рисунки трансформировались в особый вид графического изображения – технические рисунки. Развитие способов изображений на Руси шло самобытным путём. На миниатюрах XIV-XV вв. мы можем увидеть изображения, которые напоминают современные аксонометрические изображения и технические рисунки, используемые в настоящее время в технической графике (рис.3).

Чертежи на Руси изготавливались «чертежщиками» (чертёжниками), упоминание о которых можно найти в «Пушкарском приказе» Ивана IV. Другие изображения – чертежи-рисунки, представляли собой вид на сооружение «с высоты птичьего полёта» и широко использовались русскими мастерами и строителями. Примером может служить чертёж-план части кремля, выполненный Годуновым вначале XVII в. (рис.4).

В России существовали графические способы, которые позволяли изобразить машину, архитектурное сооружение с нескольких сторон, чтобы получить более полное представление об их форме и размерах. Но так как эти изображения проекционно не связывались между собой, ими было трудно пользоваться. В конце XVII в. в России вводятся масштабные изображения (рис.5).

На чертежах начинают указывать масштабы и размеры. Развитие техники вызвало необходимость совершенствовать методы и способы графических изображений. В XVIII в. условный (иногда примитивный) рисунок уступает место другому виду графического изображения – чертежу. Русские чертёжники и сам царь Пётр I выполняли чертежи методом, который позже будет назван методом прямоугольных проекций. По приказу Петра I преподавание черчения было введено во всех технических учебных заведениях. Появились новые виды изображений, названные профилями (профиль спереди, сверху) (рис.6), которые стали прообразами современных изображений в системе трёх проекций, используемых на чертежах.

С большим мастерством выполняли чертежи крупнейшие русские механики и изобретатели. Сохранились чертежи мостов через Неву, семафорного телеграфа, водохода и другие проекты. Интерес представляют способы отображения формы изделия на чертежах, используемые: при создании подъёмного ворота, при проектировании деталей прядильно-чесальной машины (рис.7), при изобретении парового двигателя, при строительстве первого в России паровоза.

Дошедшие до нас рисунки и чертежи XVII-XVIII вв. свидетельствует не только о высоком искусстве их выполнения, но и об использовании метода прямоугольного проецирования задолго до его теоретического обоснования. Большой вклад в развитие технической графики внёс Я.А. Севастьянов, издав в 1818 г. труд, который позволил придать чертежам большую информативность. С течением времени изображения совершенствовались, видоизменялись, становились удобными для работы и постепенно преобразовывались в изображения современного чертежа (рис.1).

Вся история развития чертежа неразрывно связана с техническим прогрессом. В настоящее время чертёж стал основным документом долевого общения в науке, технике, производстве, дизайне, строительстве. Долгие годы чертежи выполнялись ручным способом с использованием «кружала» — циркуля, «наугольника» — угольника и разных угломерных «снастей», тем самым формируя графический язык, развивая личность и творческий потенциал. Графический язык часто называют международным техническим языком общения, потому что технически грамотные люди могут читать чертежи, выполненные в разных странах мира.

Опубликовано

Сегодня в стройке нужны те, кто играет не по правилам и умеет обходить закон…

Как и в любой другой отрасли, в капитальном строительстве есть определённые правила. Правила, которые вырабатываются, в процессе очень долгого существования этой отрасли-которые называются опытом. Правила, которые устанавливает закон, а именно они регламентируются законодательно-нормативной базой. Правила, от которых зависит и формируется ответственность и безопасность каждого участника строительства, а также их должностные обязанности. И те, кто приблизительно моего возраста +/- 5 лет, сегодня знают эти правила, даже более того, нам удалось поработать в своё время по этим правилам. Но так сложилось, что, примерно с 2017 года, всё пошло куда-то не в то русло, а именно сегодня всё чаще можно встретить стройки, где всё, что происходит, идёт в разрез с теми самыми правилами, которые формировались на протяжении многих лет в капитальном строительстве. И самое парадоксальное, что очень большой % участников капитального строительства пошли не в то русло, именно с этой системой. То есть очень большой % участников капитального строительства стали работать по новым неузаконенным правилам, которые удобны для них, чтобы стройку сделать максимально быстрой, прибыльной иииии…..и ВСЁ, а именно, например, сегодня очень актуально, модно и востребовано:

1. Строить БЕЗ ПРОЕКТА, то есть «со слов»;

2. Строить без проекта со штампом «В ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ»;

3. Подделывать подписи в исполнительной документации, и не только;

4. Подделывать паспорта и сертификаты на используемые материалы – многие ПТОшники с энтузиазмом и радостью рассказывают, как они в paint исправили дату и сделали скан на принтере;

5. Давать откаты всем кому можно, а можно всем тем, кто хоть как-то тебе мешает осуществить стройку быстро и некачественно, нарушая технологию СМР и идти в разрез с проектом, которого, иногда, может и не быть (см. п.1);

6. Чтобы у лица, осуществляющего строительство, не было технадзора, но подпись технадзора в исполнительной документации была;

7. Не вести исполнительную документацию и журналы в принципе;

8. Сдавать в государственный надзор объекты, которые в принципе категорически нельзя эксплуатировать из-за грубейших нарушений и в технологии выполнения СМР и в несоответствии проекту, выполненных СМР– вопрос, как они туда сдаются? Всё верно – откаты (см. п.5).

И самое тупое, что очень большой % думают и уверены в том, что это НОРМА!

Например, недавно в Stories моего Instagram, была затронута тема нарушения строительства, а именно ведение стройки без проектной документации со штампом «в производство работ». Ответ одного из подписчиков:
«У нас постоянно это нарушают, но кого это останавливало»© — и так мыслит очень большой %, и никто не хочет остановиться.

И для тех, кто думает и считает, что весь вышеперечисленный ад это НЕ НОРМА, сегодня в стройке места нет. То есть, сегодняшняя система строительства таких людей подталкивает, нарушать правила, а именно работать не по правилам, и уметь обходить закон, постоянно подвергая такой круг людей опасности, наплевав на их ответственность. Поэтому такие люди идут своей дорогой, а, то есть, без работы в современном капитальном строительстве. Сегодня в этой ситуации больше всего под удар попадает молодёжь, которой, приходя на стройку, не с чем сравнить. Молодежь, которая либо не знает, как было раньше, и её сразу учат делать неправильно, либо, они уже знают как нужно делать неправильно. То есть идут целенаправленно нарушать правила, для того, чтобы просто получить прибыль.

Как я недавно прочитала в книге «Заметки в инвестировании»:
«… Выпускники вузов порой мечтают работать на государственной службе или в Газпроме не потому, что хотят принести пользу, просто там можно больше нахапать, а другого способа стать состоятельными людьми они не знают…»

Самое страшное, что сегодня всё «ВОТ ЭТО» называют БИЗНЕСОМ. Мне постоянно приходится слышать от различных участников строительства: «Даша, ты не понимаешь – это БИЗНЕС». Только на мой взгляд это не бизнес, а полная…В понимании нормальных и настоящих бизнесменов, бизнес должен влиять на развитие экономики, которая сегодня в РФ не развивается, а стремительными темпами пробивает уже неизвестно какой слой дна. А всё именно потому, что этот, так называемый, бизнес сегодня создают как раз те, кто нарушает правила и идёт против закона. И пока в строительном бизнесе находятся, либо приходят новички, именно те, кто играет не по правилам и нарушает закон, в РФ никогда не будет нормальной экономики, а значит, не будет качественного жилья, комфортного района для проживания, адекватных цен на приобретаемое жильё, квалифицированных специалистов в капитальном строительстве и многого чего другого.

©Д.Ц.

Опубликовано

Железобетонные конструкции. Исторический обзор

Железобетон по сравнению с другими строительными материалами появился сравнительно недавно и почти одновременно в Европе и Америке. Его история насчитывается не более 150 лет. Однако к настоящему времени он получил самое широкое распространение в строительстве, имеет свою историю и своих выдающихся деятелей.

Железобетонные конструкции — несущие элементы зданий и сооружений, изготовляемые из железобетона, и сочетания этих элементов.

Появление железобетонных конструкций связано с большим ростом промышленности, транспорта и торговли во второй половине 19 века, когда необходимо было строительство новых фабрик, заводов, портов и многих других капитальных вложений. К этому времени были развиты цементная промышленность и чёрная металлургия. Им предшествовал многовековой опыт строительства из камня, неармированного бетона, дерева и двухсотлетний опыт из металла.

Исследования покрытий Царскосельского Дворца показали, что русские мастера ещё в 1802 году применяли армированный бетон, однако они не считали, что получили новый строительный материал, и не патентовали его.

Первым изделием из железобетона была лодка, построенная Ламбо во Франции в 1850 году. Первые патенты на изготовление изделий из железобетона были получены Монье в 1867-1870 годах. В 1892 году французский инженер Геннебик предложил монолитные железобетонные ребристые перекрытия и ряд других рациональных строительных конструкций.

В России железобетон стали применять с 1886 года для перекрытий по металлическим балкам.

В 1885 году в Германии инженер Вайс и профессор Баушингер провели первые научные опыты по определению прочности и огнестойкости железобетонных конструкций, сохранности железа в бетоне, сил сцепления арматуры с бетоном и пр. Тогда же впервые инженер Кенен высказал предложение, подтверждённое опытами, что арматура должна располагаться в тех частях конструкции, где можно ожидать растягивающие усилия.

В 1886 году Кенен предложил первый метод расчёта железобетонных плит, который способствовал развитию интереса к нововму материалу и более широкому распространению железобетона в Германии и Австро-Венгрии.

В 1891 году талантливейший русский строитель профессор Белелюбский первым провёл серию испытаний железобетонных конструкций плит, балок, арок, резервуаров, силосов для зерна, моста пролётом 17 м, которые по методике испытаний и полученным результатам по многом превосходили работы зарубежных учёных и послужили базой для широкого распространения железобетона в строительстве. В 1911 году в России были изданы первые технические условия и нормы железобетонных сооружений.

Время появления предложений Геннебика, то есть конец 19 века, можно считать началом первого этапа и развития железобетона, характеризуемого появлением в практике разного рода железобетонных стержневых систем. С этого времени повсеместно вошёл в практику и метод расчёта железобетонных конструкций по допускаемым напряжениям, основанный на законах сопротивления упругих материалов. На развитие железобетона в этот период большое влияние оказали труды многих русских учёных.

В 1904 году в Николаеве по проекту русских инженеров Пятницкого и Барышникова был построен первый в мире морской маяк из монолитного железобетона высотой 36 м, со стенами толщиной 10 см вверху и до 20 см внизу.

Примерно в то же время были осуществлены безбалочные междуэтажные перекрытия склада молочных продуктов в Москве. Приоритет создания этих конструкций принадлежит русскому инженеру, впоследствии выдающемуся учёному профессору Лолейту. Однако в дореволюционной России не было условий для подлинного прогресса в развитии железобетона.

Впервые идея предварительного напряжения элементов, работающих на растяжение, была выдвинута и осуществлена в 1861 году русским артиллерийским инженером Гадолиным применительно к изготовлению стальных стволов артиллерийских орудий. Вопрос о применении предварительного напряжения арматуры в железобетонных конструкциях был поднят в 1928 году в работах Фрейссинэ, а затем в работах немецких инженеров, послуживших началом практическому применению предварительного напряжённых железобетонных конструкций.

После Великой Октябрьской социалистической революции железобетонное строительство в Советской России получило невиданный в мире размах.  Необходимость максимально экономить материал и снижать стоимость железобетонных конструкций вынуждала советскую школу учитывать все наиболее передовое в европейской и американской практике и широко развивать собственные теоретические и экспериментальные исследования в области железобетона. В этих целях вскоре после революции был создан ряд научно-исследовательских институтов и лабораторий для теоретического и экспериментального изучения физико-механических свойств бетона и железобетона. В строительных и транспортных вузах были организованы кафедры строительных конструкций. Всё это позволило в краткий срок подготовить высококвалифицированных специалистов по железобетону. Это, в свою очередь, способствовало значительному расширению применения железобетона в гидротехническом и жилищно-гражданском строительстве.

В 1925-1932 годах советские учёные на базе широких экспериментальных работ разработали общие методы расчёта статически неопределимых стержневых систем (арок и рам), которые позволили запроектировать и построить много уникальных для своего времени общественных и промышленных зданий из железобетона – Центральный телеграф, Дом «Известий», здания министерств лёгкой промышленности и земледелия в Москве, почтамт и Дом промышленности в Харькове, Дома советов и Ленинграде, Минске, Киеве и ряд других крупных сооружений, в том числе много промышленных предприятий. В гидротехническом строительстве впервые железобетон был применён при строительстве Волховской ГЭС (1921-1926 года), крупнейшей по тому времени Плотина сооружалась на железобетонных кессонах, транспортируемых к месту установки на плаву.

Главное здание станции железобетонное каркасное, с железобетонными аркадами, поддерживающими путь 130-тонного мостового крана. Так же, широко железобетон был применён в главной подстанции и во всех вторичных подстанциях. Волховстрой явился первой большой практической школой советских специалистов по железобетону. Вслед за Волховской ГЭС были построены ДнепроГЭС (1927-1932 года), Нижне-Свирская ГЭС (1928-1934 года), в которых бетон и железобетон применялись ещё более широко.

Примерно в 1928 году железобетон стал широко использоваться в строительстве тонкостенных пространственных конструкций разнообразных оболочках, складах, шатрах, сводах и куполах. Советский учёный Власов первым разработал общий практический метод расчёта оболочек, значительно опередив зарубежную науку в этой области. В 1937 году вышла в свет первая в мире «Инструкция по расчёту и проектированию тонкостенных покрытий и перекрытий», составленная на основе теоретических  и экспериментальных работ, проведённых под руководством Гвоздева.

Первый тонкостенный купол значительного диаметра (28м) был построен в 1929 году в Москве для планетария, а самый большой в то время гладкий купол диаметром 55,5 м был сооружён в 1934 году над зрительным залом театра в Новосибирске.

Конструкцию купола разработал инженер Матери по идее и под руководством Пастернака.

Применение в строительстве рамных и тонкостенных пространственных систем с использованием их жёсткости и монолитности следует считать вторым этапом в развитии железобетона.

В 1936 году в СССР впервые был применён предварительно напряжённый железобетон для изготовления опор канатной сети на закавказских железных дорогах. Широкому внедрению предварительно напряжённых железобетонных конструкций во многом способствовали работы советских учёных.

Огромную работу по изучению и созданию теории и практики железобетонных конструкций и по разработке наиболее прогрессивных решений проводят Научно-исследовательский институт бетона и железобетона и многие другие научно-исследовательские и проектные институты.

На основе глубокого изучения физических и упругопластических свойств железобетона, а также экспериментальных данных учёные создали теорию расчёта железобетона по разрушающим усилиям. Она была положена в основу норм (ОСТ 90003-38), по которым рассчитывали все промышленные и гражданские здания и сооружения.

Многолетняя плодотворная деятельность учёных позволила нашей стране взять новый рубеж в дальнейшем совершенствовании науки о железобетоне – разработать новый метод расчёта железобетонных конструкций по предельным состояниям , который достаточно полно учитывает основные факторы, влияющие на их работу под нагрузкой.

Широкую индустриализацию железобетонного строительства, развитие предварительно напряжённых конструкций, внедрение напряжённых конструкций, внедрение высокопрочных материалов и разработку нового метода расчёта железобетонных конструкций следует считать началом третьего этапа в развитии железобетонных конструкций. Выдающимся примером третьего этапа может служить построенная в 1965 году башня Большого московского телецентра общей высотой 522 м.

Нижняя часть до высоты 385 м выполнена из монолитного предварительно напряжённого железобетона. Диаметр башни внизу 18 м, а вверху – 8,5 м при толщине стенки соответственно 46 и 30 см. На отметке 65 м ствол башни переходит в коническое основание диаметром понизу 61 м. На высоте 360 м расположены ресторан на 420 человек и смотровые площадки на 600-700 человек. Нижняя часть конического основания имеет диафрагмовое кольцо, воспринимающее усилие от анкеровки канатов предварительно напряжённой арматуры. Советские учёные и инженеры осуществляли плодотворные научные и конструкторские исследования по всем направлениям теории и практики железобетона.