Тема 7. Основные направления повышения эффективности капитального строительства

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ

ДОНБАССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Кафедра “Экономика предприятий”

 

Разработал: к.э.н. Захарченко Д.А.

 

 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

 

по курсу «Основы строительной отрасли»

 

для студентов специальности 6.030504 «Экономика предприятий»

 

Макеевка 2011г.

 

 

Содержание

 

ВВОДНАЯ ЛЕКЦИЯ……………………………………………………………………………….3

ТЕМА 1 ИСТОРИЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ.……………………………………………..5

1.1. Строительная техника мегалитического периода………………………………………….5

1.2. Строительная техника Древнего Египта……………………………………………………7

1.3. Строительная техника государств Двуречья……………………………………………….9

1.4. Строительная техника в Древней Индии, Китае и других гос. Дальнего Востока……..10

1.5. Строительная техника стран Эгейского моря……………………………………………..12

1.6. Строительная техника Древней Греции…………………………………………………...14

1.7. Строительная техника Древнего Рима…………………………………………………….15

1.8. Строительная техника Средневековья…………………………………………………….17

1.9. Строительная техника периода промышленной революции…………………………….19

ТЕМА 2 КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ………………………………………………………...21

2.1. Виды каменной кладки……………………………………………………………………..22

2.2. Прочность и устойчивость кладки……………………………………………………….25

2.3. Организация труда при устройстве каменной кладки……………………………………26

ТЕМА 3 МОНОЛИТНЫЕ БЕТОННЫЕ РАБОТЫ………………………………………………27

ТЕМА 4 БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫЕ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ………………………………..32

ТЕМА 5 ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ………………………………………………………………39

5.1. Штукатурные работы……………………………………………………………………….40

5.2. Отделка фасадов зданий……………………………………………………………………41

5.3. Устройство полов…………………………………………………………………………...43

5.4. Сухие методы внутренних отделочных работ…………………………………………….46

ТЕМА 6. ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО РАЗВИТИЯ…………………………………………………………………………………..47

ТЕМА 7. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ КАПИТАЛЬНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА………………………………………………………….56

7.1. Понятие эффективность капитального строительства и факторы оказывающие влияние на неё………………………………………………………………………………………….56

7.2. Комплексная механизация и автоматизация строительного производства……………..57

ТЕМА 8. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ...60

8.1. Снижение материалоемкости в бетонных и железобетонных конструкциях…………..61

8.2. Снижение материалоемкости конструкций за счет экономии металла…………………64

8.3. Снижение материалоемкости конструкций перегородок………………………………...67

8.4. Снижение материалоемкости конструкций стен………………………………………….67

8.5. Снижение материалоемкости конструкций за счет применения материалов на основе пластмасс…………………………………………………………………………………...68

8.6. Снижение материалоемкости конструкций за счет применения материалов на основе клееной древесины………………………………………………………………………...68

ВВОДНАЯ ЛЕКЦИЯ

 

Этот курс, читаемый для студентов института «Экономика, менеджмент и право в строительстве» является частью большого цикла строительных дисциплин, без знания которых трудно представить современного экономиста и менеджера.

Дисциплины, входящие в состав строительного комплекса:

- строительное материаловедение

- архитектура и архитектурные конструкции

- инженерное оборудование зданий

- технология строительного производства

- производственная база строительства

- экономика строительства

- организация и планирование строительства

- маркетинг в строительстве

- менеджмент в строительстве

Перечисленные дисциплины строительного цикла показывают широту направлений, которые охватывает строительная отрасль, поэтому главной целью дисциплины «Основы строительной отрасли», является краткое представление о строительстве как о важной и уникальной отрасли хозяйства страны, об ее основных задачах и проблемах, которые стоят в данный момент и возникнут в ближайшем будущем перед строительной отраслью.

20 век оказался веком коренной ломки традиционных представлений о развитии общества и его производительных сил, что привело к их фантастическому взлету. Развитие металлургии, машиностроения, радио, телевидения, электроники, вычислительной техники, космические полеты, приручение ядерной энергии, генная инженерия, пластиковые материалы и многое другое, что неузнаваемо изменило нашу жизнь. Но вместе с тем новые возможности поставили нас лицом к лицу с трудностями, о которых еще несколько десятилетий никто не предполагал. И главная из них та, что человечество обрело возможность самоуничтожения!

Самоуничтожение может произойти в одночасье, если разразится ядерная война, а может превратиться в процесс медленной и мучительной деградации, если люди не научатся жить в гармонии с Природой.

Кислотные дожди, загрязнение воздуха и земли, превращение рек и озер в сточные канавы все это предупреждает о том, что мы находимся на пороге «опасной черты»

В своей производственной деятельности вы должны помнить и руководствоваться древней заповедью: «Не навреди». Это прежде всего безотходные технологии и природоохранные действия. И пусть никакие сверхприбыли Вас не отвернут с этого пути.

Строительство относится к одному из наиболее древних видов человеческой деятельности. Изучение истории строительной техники, одного из важнейших элементов человеческой деятельности, является необходимым компонентом формирования интеллигентного и образованного человека. В то же время в глубине веков можно обнаружить актуальные и сегодня проблемы.

А.И. Герцен писал «Помня и осознавая прошедшее, мы уясняем современное; глубже спускаясь в смысл былого, раскрываем смысл будущего; глядя назад, шагаем вперед». История строительного дела богата впечатляющими примерами. Этот опыт, безусловно, может пригодиться современным экономистам, и менеджерам.

Искусство создавать здания и сооружения по законам полезности, прочности и красоты неразрывно связано с решением функциональных, эстетических и экономических проблем. Менялись эпохи, строительные возможности и стилевые особенности архитектуры, менялись и экономические критерии, но всегда ощущалось внимание людей, ответственных за строительство, к поискам путей рационального и эффективного использования тех или иных ресурсов. В разные эпохи доминировали разные вопросы экономики строительства. Например, во времена строительства пирамид был избыток дешевой рабочей силы, а во время строительства готических соборов ее дефицит. Было время, когда во имя эстетических идеалов допускали значительный перерасход ресурсов, но было также и время, когда в строительстве господствовал строгий рационализм. Сегодня в функции менеджера и экономиста входит решение большого круга вопросов, связанных с различными сторонами строительного дела и, прежде всего, с эффективным использованием ресурсов.

В таком небольшом курсе невозможно показать строительную деятельность от первобытных общин, древних культур Египта, Мессопотамии, античных зодчих, архитекторов средних веков, эпохи Возрождения вплоть до наших дней. Поэтому эту дисциплину следует рассматривать как предисловие к серьезному изучению истории строительного дела в течении всех последующих лет.

История развития строительства насчитывает многие тысячелетия, документальные факты в основном указывают на 8-5 тысячелетие до н.э. В то же время последние раскопки археологов позволяют предполагать, что возраст искусственных жилищ, возводимых человеком равен 2 млн. лет. Самые первые постройки до наших дней не дошли и вряд ли археологические раскопки когда-нибудь раскроют их секреты. Древнейший дом, который удалось обнаружить, был построен 57 тыс. лет назад в Африке, недалеко от водопада Калембо. В этом маленьком строении, получившем название Родезийский дом, были стены, дверь, крыша - все неотъемлемые части современного жилища.

Вместе с истоками сегодняшних форм строительства в глубокую древность уходят истоки и экономики строительства. Люди учились экономике у природы, которая всегда рациональна, не знает излишеств, является образцом безотходного производства. Знаменитый римский архитектор, создатель первого дошедшего до наших дней учебника по строительству «10 книг об архитектуре» Марк Витрувий Полион считал, что первобытные строители брали за образец ласточкины гнезда и их строения, из вязкой глины и вереска мастеря себе убежища. В этой связи следует упомянуть о сооружениях трипольской цивилизации. Строительная техника трипольской цивилизации для нас представляет особый интерес, так как она была расположена на территории нашего государства от реки Припять до низовья Днепра, Буга и Днестра. Раскопки показывают, что когда на территории Европы еще не было крупных поселений, была мощная цивилизация с большими городами с несколькими десятками тысяч жителей. А сооружения трипольской культуры 2-3 тыс.до н.э. были распространены от Днепра до Карпат. Дома из деревянного каркаса (типа плетень), обмазанного глиной с последующим обжигом. Для нас раскопки представляют еще одну перспективную возможность узнать о корнях Украины.

 

ТЕМА 1. ИСТОРИЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

 

1.1. Строительная техника мегалитического периода

 

Одно из самых любопытных доисторических сооружений - так называемые Мегалиты, колоссальные архитектурные монументы из громадных камней. Мегалиты разнообразны: это вертикальные плиты или столбы (менгиры) пара вертикально поставленных каменных плит, накрытых третьей плитой как крышей (дольмены); сложные сооружения из десятков каменных столбов и плит, расставленных вокруг жертвенного камня (кромлехи).

Многие из камней весят тонны, самый большой из найденных - 330 тонн. Мегаллические сооружения встречаются по всей планете, кроме Австралии от Англии и Франции до Кореи и Японии. Мегалитические сооружения постоянно привлекают внимание исследователей. Руины самого знаменитого из них – Стоунхенджа - лежат в 130 км юго-западнее Лондона на Солсберийской равнине, рядом с болотами и холмами Девоншира, которые были описаны Артуром Конан-Дойлелем в повести «Собака Баскервилей». Этот крупный комплекс, каменные глыбы которого высотой почти 8 метров и массой 50 тонн доставлялись из каменоломен на расстоянии 230 км, состоит из 4 больших кругов из камня. Предполагаемый период строительства рубеж каменного и бронзового веков с 1900 до 1000 года до н.э.

Английские ученые не раз пытались разгадать методы постройки этого загадочного сооружения, которое называют восьмым чудом света (официально признаны семь чудес света: статуя Зевса в Олимпии, мавзолей в Галикаркасе, Александрийский маяк на острове Фарос, храм Артемиды в Эфесе, Колосс Родосский, висячие сады Семирамиды, египетские пирамиды) и пришли к выводу, что несмотря на значительные трудозатраты (согласно расчетам трудоемкость составляет около 1`500`000 чел-дней) здесь обошлось без вмешательства пришельцев. Подтверждением является множество найденных древних инструментов, кремневые и деревянные орудия, какие-то кости, напоминающие современные грабли, обычные лопаты, используемые как кирки. Были найдены и салазки, которые катились по бесконечной ленте катков из бревен.

В 1979 году кружок любителей-археологов из г.Бугона французской Британии, чтобы развеять легенду о космических пришельцах-строителях мегалитов, собрал несколько сот энтузиастов, чтобы построить дольмен 20 века. С транспортировкой плиты массой 62 тонны управлялись 170 человек, а чтобы поднять ее с помощью элементарных рычагов, оказалось достаточно 50 человек.

В то же время строительство мегалитов, каким колоссальным ни был объем физической работы, представляет еще интерес с точки зрения реализации одного из важнейших условий строительства - координации коллективных усилий, организации и управления строительством. Следует представить себе безусловно огромную работу по организации, руководству и снабжению таких строек. Таким образом зарождалась экономика и управление строительством.

Настоящей научной сенсацией были работы английского ученого Джеральда Хокинса, сравнительно недавно доказавшего, что Стоунхендж это обсерватория, построенная людьми, хорошо знающими, что лишь узкий пояс местности годится по астро-географическим данным для подобного сооружения, и сдвиг с этой широкой полосы дал бы искажения при наблюдении за светилами.

Еще дальше в исследованиях по расшифровке Стоунхенджа пошли российские исследователи Авинекий и Терешин, установлено, что в его размерах зашифрованы диаметры планет, целочисленное выражение числа «П», решение квадратуры круга с высокой точностью и другие сложные астрологические и геодезические величины.

Возникает вопрос откуда в эпоху неолита люди обладали высокими асторономическими и геодезическими познаниями и строили из гигантских камней неизвестно зачем астрономические обсерватории?

Впрочем, информация о том, что верховные вожди древних кельтских племен, так называемые друиды, обладали глубокими научными познаниями, известна давно. Существует легенда, что Пифагор долгое время обучался у друидов и свою знаменитую теорему он, мягко говоря, позаимствовал. Более того, у этих племен была достаточно продуманная письменность и развита литература. Якобы после завоевания Галлий Юлий Цезарь сжег огромную библиотеку в Алезии и ликвидировал высшую касту кельтских мудрецов-друидов. Такая информация, лишенная каких-либо объяснений, имеет в науке четкое обозначение артефакт. То есть факт, на уровне современных знаний необъяснимый.

 

1.2. Строительная техника Древнего Египта.

 

Египетская цивилизация относится к наиболее значительным и своеобразным культурам. Основной строительный материал-камень, в добыче и обработке которого египтяне достигли больших успехов. На смену мегалической культуре пришла, так называемая, циклопическая, основанная на использовании тщательно отесанных каменных блоков, укладываемых насухо по идеально подогнанным поверхностям.

История сохранила имена первых профессиональных менеджеров в строительстве - египтянина Имхотел Хемиуна, жившего во времена Древнего царства около 2700 г. до н.э.

Организация строительных работ была тщательно продумана. Все строители распределялись на команды и отряды. До сих пор на камнях некоторых пирамид сохраняются названия рабочих команд, написанные красной охрой: «сильная команда», «стойкая команда», «северная команда». Под фундаментом храма Рамсеса в Дейр-Эль-Бахри обнаружены записи, сделанные на скале черной краской. Расположенные на определенном расстоянии, записи содержат дату, указание меры длины и название рабочего отряда, выполняющего данную работу. Помеченные краской камни доставлялись на место строительства именно в ту часть здания, для которой они предназначались. Сейчас такие решения являются необходимым условием нормально организованного строительства.

Следует отметить еще одну особенность египетских строек той поры это четкое разделение труда. Каждый работник выполнял одну строго определенную часть работы или небольшую группу операций. Занимаясь ремеслом в течении всей жизни и накапливая многолетний опыт, строитель многое мог выполнять почти автоматически, уверенно и точно. Весь процесс дня был четко организован и состоял из непрерывной цепи операций, выполняемых разными людьми, и это тоже является необходимым фактор современного строительства.

Производство строительных работ строго контролировалось. Так, отряды, работающие на возведении храма Хатшенсут в Дейр-Эль-Бахри, представляли отчет три раза в месяц. При этом, особо подчеркивается исследователями, каждое заседание имело плановый срок и за этим строго следили. В частности, известный египтолог Киик отмечает, что отряды, не справившиеся со своими заданиями в обычный день, должны были работать и в праздники.

Рабочие отряды на строительных площадках и в карьерах снабжались орудиями труда, лампами, одеждой, обувью, продуктами питания. При этом особое внимание уделялось таким продуктам как редька, лук, чеснок.

Следует отметить еще одно важное обстоятельство, чрезвычайно актуальное и для современных специалистов. Серьезное внимание уделялось подготовительным работам и прежде всего организации производственной базы строительства - карьеров, столярных, гончарных, плавильных и других мастерских и конечно же, способам транспортировки. По словам известного греческого историка Геродота, для доставки блоков на строительство Великой пирамиды была сооружена специальная дорога, строившаяся 10 лет, сама пирамида строилась, как известно 20 лет. Историки обнаружили расчеты, обосновывающие целесообразность сооружения такой дороги за счет экономии транспортных затрат.

Строительство каждого храма начинали с рытья судоходного канала длиной от 0,5 до 1 км, подходившего как можно ближе к сооружаемому зданию.

Вопросы экономики древнеегипетского строительства решались в условиях чрезмерных затрат физического труда, строительных материалов и финансов. Рабочая сила была дешева и неограниченна, но материальные и финансовые затраты были настолько велики, что приходилось изобретать способы их снижения. Известно, что при возведении самой большой из сохранившихся пирамид - пирамиды Хеопса использовалось более 250 технологических операций, из которых пока расшифровано только 160. Для подъема тяжести применяли рычаги, качалки, журавли.

Следует отметить еще одну особенность строительства в Древнем Египте это высокое качество и надежность сооружений. Исследователи отмечают, что ни один египетский обелиск не был опрокинут бурей и некоторые стоят до сих пор. А ведь они стоят на своем основании совершенно свободно без креплений и даже без всякого раствора. Долговечность египетских сооружений вошла в поговорки «Все на свете боится времени, а время боится пирамид» - гласит пословица.

 

1.3. Строительная техника государств Двуречья.

 

Более 5000 лет до н.э. в бассейне рек Тигра и Ефрата возникло несколько государств Месопотамии, которые во втором тысячелетии до н.э. были объединены в Вавилонскую империю, достигшую своего расцвета около 1800 г. до н.э.

Основным строительным материалом был кирпич - сырец, кирпич отожженный и глазурованный. Материалы не столь долговечны как камень, поэтому от некогда цветущих городов Месопотамии остались груды бесформенных холмов.

О могущественном некогда Вавилонском царстве, великой ассирийской державе, и шумерах - родоначальниках всей вавилонской культуры еще до прошлого века было известно лишь из описаний некоторых древних авторов.

Постепенно удалось восстановить представление не только об образе жизни, политике и экономике месопотамцев, но и об их архитектуре. Шумеры разработали принципы пропорций в строительстве, изобрели арку, купол, пилястр, фриз, мозаичные стенные орнаменты.

Вавилоняне и ассирийцы первыми стали строить города с прямыми улицами, пересекавшимися под прямым углом. Считается, что честь изобретения кирпича принадлежит Ассирии. Все многочисленные города, в том числе, такие как Вавилон (площадь 2500 акров), Урук (около 1100 акров) были застроены зданиями, конструкция которых основывалась на применении обожженного кирпича, кирпича солнечной сушки (сырца) или комбинации кирпича с камнем. По свидетельству греческого историка Геродота в Вавилоне были здания в три и даже четыре этажа.

Сооружения огромной высоты - зиккураты возводились во всех городах Месопотамии. Это были башни из кубических или округлых глыб, нагроможденных друг на друга ярусами, и напоминали усеченную пирамиду, на вершине которой находилось небольшое святилище, посвященное божеству. К вершине вела трехмаршевая лестница для торжественных процессий жрецов. Подобное встречается в Америке в государстве ацтеков, майя.

Зиккураты сооружались из сырцовых блоков на растворе, который представлял собой смесь жидкой глины и золы. Иногда применяли естественную горную смолу. Ввиду недолговечности сырцовой кладки ее облицовывали цветным камнем, глазурованным кирпичом, керамикой. Каждый ярус зиккурата имел свой цвет. Зиккураты возводились, как правило на искусственных насыпях, чтобы исключить влияние почвенной влаги.

Дворцы царей и вельмож строились обычно из кирпича сырца на глиняном растворе с облицовкой из более долговечных материалов камень, обожженный кирпич. Здания имели балочные перекрытия из дерева или своды. Строители Двуречья первыми перешли от ложных сводов к цилиндрическим и сферическим. При этом возводили их без применения лесов и кружал. Вместо лесов и кружал использовалась земляная подсыпка.

Наиболее яркие сведения, связанные с вопросами экономики строительства, относится ко времени правления Хаммурапи (18в до н.э.), который прославился изданием свода законов. Из 282 статей в своде 8 связаны с работой архитекторов, а 41 статья - с обстоятельствами найма работников.

Раскопки в районе озера Ван обнаружили город, построенный по единому плану. Город имел квадратную планировку, каждая улица была шириной 5м. и только главная несколько шире 7м. Исследователями установлено, что все дома строились одновременно и имели стандартные размеры. Оба этих фактора одновременность возведения и стандартизация - могут быть расценены, как четкая и рациональная организация строительства.

Темпы строительства в Месопотамии были высоки. Об этом свидетельствует строительство города Дур-Шаррукина, который был заложен в 711г. до н.э., а спустя 4 года строительство было закончено. По сведениям историка Иосифа - Навуходоносор закончил строительство храма за 15 дней. Существуют сведения, что Навуходоносор за 15 дней окружил тройной стеной Вавилон.

Весьма своеобразно заботились о качестве строительства. Один из законов кодекса Хаммурапи гласит: «Если строитель построил дом для человека и работа его не крепка, и дом, построенный им, обвалился и убил владельца, то строитель сей должен быть казнен».

Отдавая все же предпочтение экономике, месопотамцы не считали главным фактор долговечности. Несмотря на это Месопотамии принадлежит почетное место не только в истории архитектуры, но и в экономике строительства.

 

1.4. Строительная техника в Древней Индии, Китае и других государств Дальнего Востока.

 

Еще одним центром древней цивилизации являлись страны Юго-Восточной Азии и Древнего Востока, в первую очередь Индия, Китай, Иран, Япония, Корея и другие.

Расцвет древнего периода приходится на так называемую городскую цивилизацию Хараппа. Культура Хараппа процветала с 15 по 8 в до нашей эры и охватывала территорию в 2 раза большую, чем Древний Египет и в 4 раза, чем Шумерское государство. По уровню градостроительной культуры города Хараппы превосходят известные поселения Древнего Востока.

Этому периоду характерно благоустройство жилья и города в целом, регулярная планировка ориентированных по сторонам света широких улиц (7-9 м. шириной), застроенный многоэтажными домами из обожженного кирпича, городская сеть водоснабжения и канализации, сравнительно благоустроенные жилища, бассейны для общественных омовений, торговые ряды и крытые базары.

Культура Хараппы раскрывает невиданную в другие доисторические времена типизацию и стандартизацию строительства. По всей территории насчитывается более 40 городских, одинаковых по архитектурно-планировочной структуре поселений со стандартными домами из обожженного кирпича, стандартной весовой системой, одинаковыми типами гончарных массовых изделий.

Ученые предполагают, что здания цивилизации Хараппы строились в несколько этажей, чаще всего в два или три. Нижние- из обожженного кирпича, а верхние, были сложены из сырцовых кирпичей или были каркасными с глинобитным заполнением, или из тростника, обмазанного глиной; стены штукатурились. Крыши, были плоскими, перекрытия из деревянных балок и деревянного настила, по которому укладывалось хорошо утрамбованное земляное покрытие.

В одном из домов на раскопках столицы Хараппы- Мохенджо-Даро под полом была обнаружена разветвленная сеть каналов, в которые подавался воздух. Мусоропроводы устраивались в толще стен. Отлично было организовано водоснабжение и канализация. Сточные воды и нечистоты из различных домов проходили через отстойник.

Интересно, что размеры наиболее распространенного в городских постройках Хараппы кирпича очень незначительно отличаются от современных 28х13.3х5.7см. и 26х12.5х5.7 см. Современный - 25.0х12.0х6.5см.

В то же время клинчатая (классическая) арка не была распространена в строительстве Хараппа применялся ложный (напускной) свод.

Последовавший за упадком культуры Хараппы ведический период связан с появлением на Индийском полуострове воинственных племен ариев. В этот период строились сооружения из камня и глины, очень популярным был бамбук, из которого сооружались типичные для индийской архитектуры круглые постройки.

В период образования и расцвета крупных рабовладельческих государств в Индии была создана одна из наиболее развитых цивилизаций в древнем мире. Страна была покрыта сетью мощеных дорог. Вдоль дорог строились колодцы, постоялые дворы, больницы. Известно, что существовали крупные благоустроенные города, среди которых блистала Паталипутра - столица могущественной империи Маурьев.

Наиболее хорошо сохранившимися памятниками архитектуры Древней Индии являются буддийские храмы. Появление буддизма - самой древней из мировых религий относится к 5-6в до н.э. Очень интересна с архитектурной точки зрения так называемая ступа, представляющая собой купол, сложенный из крупных камней насухо. Купол представлял ложный свод, снаружи ступа имела ограждение из отдельных камней, аналогичное кромлехам.

Широко использовались в строительстве в этот период металлические детали, скобы, закрепы, штыри, а с появлением сводов металлические полосы - затяжки.

В Китае уже в третьем тысячелетии до н.э. существовала достаточно развитая культура, внесшая огромный вклад в мировую цивилизацию. Для китайцев характерна особая любовь к природе, проявляющаяся в чутком к ней отношении и восприятия ее как важной составной части жизненной среды. Это выражается в сооружении храмов, объединяемых в симметричные комплексы, окруженные благоустроенными садами. Особый тип сооружений представляли пагоды - многоэтажные башни из кирпича или камня в виде нескольких ярусов с выступающими крышами.

Материалами в строительстве, кроме кирпича и камня, были дерево, бамбук, тростник, глина, а также ее обожженные виды - терракота, черепица, фаянс, фарфор.

Так же как в Индии, в Китае под влиянием сооружений из бамбука некоторые архитектурные формы принимали своеобразный характер, например, углы крыши были приподняты, а сама кровля оказывалась слегка прогнутой.

Кроме городов, храмов и дворцов строились гидротехнические сооружения, каналы и плотины.

Выдающимся техническим сооружением явилась Великая Китайская стена, строительство которой началось еще во 2 в до н.э. и велось несколькими поколениями. Общая протяженность стены более 4000 км. Она состоит из двух наружных стен из камня и обожженного кирпича, а внутренняя часть заполнена утрамбованной глиной, объем которой составил около 180 млн.м3. На всем протяжении стены, примерно, через каждые 375 м. были сооружены квадратные кирпичные башни, а у горных проходов- крепости. Часть стены выполнена из бетона на известковом вяжущем.

 

1.5. Строительная техника стран Эгейского моря.

 

Еще одним центром цивилизации были государства Эгейского мира.

На рубеже 4 и 3 тысячелетий возникали развитые цивилизации в Трое (Малая Азия) на островах Лесбос, Лемиос, Кипр, затем ведущая роль перешла к острову Криту.

Для этой цивилизации характерны многочисленные поселения городского типа. Поселение окружала сложенная из больших блоков стена, имеющая расширение к низу. Улицы вымощены булыжником, на площади устроен общественный колодец. Все дома построены из камня. В застройке выделяется специальное здание общественного назначения.

В этом древнем периоде строительство не было примитивным, известно использование металла (бронзы). Наружные стены выкладывались из необработанного камня на глине. Своего расцвета Троя достигла к середине 20 в. до н.э. Здания были окружены мощной оборонительной стеной, высота которой превышала 9 м. Толщина стен достигала 4-5м. из тщательно обработанных каменных блоков.

Развитие строительной техники на островах Кипр и Крит несколько отставало от Трои, но уже в 16 в. до н.э. Крит становится богатой морской державой. Здесь строятся города с жилыми домами и дворцами.

Дома имели 2 и даже 3 этажа, стены верхних этажей были сложены в деревянном каркасе из больших сырцовых кирпичей, оштукатурены и окрашены в красный цвет. Известковая штукатурка усиливала стены из сырца на глиняном растворе. Плоские покрытия состояли из бревенчатого наката, в слое ветвей или тростника и мятой глины с добавками.

Среди крупных центров острова Крита выделялись Киосс, Фест и Миляна.

Дворцы были обширными в плане, сложными сооружениями в несколько этажей. Эти не симметричные комплексы со сложной внутренней планировкой и многочисленными лестницами были весьма комфортабельны они имели ванные комнаты, водопровод, канализацию. Древнюю архитектуру Крита можно представить по руинам царского дворца в Киоссе. С этим сооружением связаны легенды о строителе Дедале, о Минотавре, Тессее и нити Ариадны.

С Критской культурой связано последующее развитие Микенской культуры (15-12 в.до н.э.). В связи с нарастающим давлением со стороны греческих племен жители острова Крит переселяются на материк, где сооружают хорошо укрепленные крепости - Микены и Тринф. При сооружении крепостей обычно применялась кладка из больших необработанных камней, называемая» циклопическая».

Микенские поселения представляли собой хорошо укрепленные крепости, архитектура которых имела мало общего с Критской архитектурой. Микены и Тиринф уже в 14 в. до н.э. представляли собой грозные крепости, за стенами которых были надежно укрыты дворцы правителя. Стены были выложены из каменных блоков, так плотно пригнанных один к другому, что создавалось впечатление монолита.

Микенская культура погибла в период около 11 в.до н.э.

 

1.6. Строительная техника Древней Греции.

 

Выдающуюся роль в истории формирования и развития духовной культуры человечества, строительной и архитектурной мысли сыграла Древняя Греция.

Примечательно, что греки были весьма не склоны тратить свой труд на строительство никому не нужных сооружений. Их сооружения представляли еще не древнеримский культ утилитарности, но уже и не древнеегипетскую пустую колоссальность. На храме Аполлона в Дельфах были начертаны слова «Ничего сверх меры».

Примером разумного экономического подхода к строительству можно считать знаменитый древнегреческий ордер. Ордер представляет определенные соотношения частей стоечно-балочной конструкции. Таких ордеров было три: дорический, ионический, коринфский. Соотношение частей было основано на математическом расчете, а следовательно и замысел архитектора был строг, нормирован и поддавался исчислению. Известно, что в своих геометрических расчетах греки достигли необычайной виртуозности. Два скульптора Талеклес и Теодор создали культовую статую, работая самостоятельно, каждый над своей частью в разных местах: один на Самосе, а другой в Эфесе. При совмещении двух половин статуи показалось, что они в точности соответствовали друг другу.

В древней Греции существовали специальные законы, относящиеся к экономике строительства. Так, в городе Эфесе существовал жестокий, но не лишенный справедливости закон. По этому закону архитектор, приступая к строительству какого-либо общественного сооружения, обязан был объявить в какую сумму это обойдется. От точности расчетов и умелого распределения затрат зависел престиж архитектора, число и характер будущих заказов. Если по завершению строительства расход оказывался точно соответствующим ранее сделанной заявке, архитектор получал в виде отличия почетные награды. Закон предусматривал варианты отклонения от сметной стоимости. Если к сметной стоимости требуется добавление не более четвертой части стоимости, то эта четверть возмещается за счет государства и архитектор не несет никакой денежной ответственности. При более значительном превышении первоначальной сметы, перерасход на завершение сооружения взимается с имущества архитектора. Все это заслуживает особого внимания. Ведь вопрос о расчетной (первоначальной) и фактической стоимости не только не утратил своей актуальности, а приобрел особую значимость в наше время.

У древних греков мы черпаем информацию о величине так называемых непредвиденных расходов, она могла составлять до 25% стоимости строительства. Еще один факт заслуживает внимания. Древними греками был предложен проект «идеального города» с рекомендациями знаменитого древнегреческого историка Гиппократа по ориентации, по сторонам света, с учетом функциональной и планировочной точек зрения, а так же учету природных условий.

История по достоинству оценила творческий гений древнегреческих строителей. Не мал их вклад и в экономику строительства. Уместно вспомнить, что слово «экономика» греческого происхождения, оно означает «наука о хозяйстве, о том как его вести» («ойкос» - домохозяйство, а «номос»- закон).

 

1.7. Строительная техника Древнего Рима.

 

Около 12 веков охватывает история Древнего Рима, вошедшего в историю человеческой культуры многими выдающимися памятниками архитектуры.

Древнеримские строители достигли выдающихся успехов благодаря простоте и тому, что перенимали опыт своих предшественников и у других народов. Прежде всего с римлянами связано возведение значительных сводчатых каменных конструкций, технологию которой в значительной мере римляне заимствовали у этрусков. Впервые в Древнем Риме была разработана система каменной кладки и правила каменной кладки. Они были сформулированы древнегреческим архитектором и инженером Марком Витрувием Полионом и изложенны в наиболее древнем учебнике по технологии строительного производства «Десять книг о архитектуре» в 1 веке до н.э., и которые не утратили своего значения и до сих пор.

Заслуживает внимания еще один факт: до римлян каменная кладка, в основном, применялась насухо, т.е. без прослойки связующим раствором. Хотя и греки и этруски и шумеры знали о связующем растворе, но только в Древнем Риме эта технология приобрела широкое применение, что значительно упростило технологию производства работ и повысило качество.

В римскую эпоху экономичность сооружений характеризовалась не только выбором рационального типа зданий, их целесообразностью и полезностью, но и экономией строительного материала. К 11 веку до н.э. сложилась новая технология возведения монолитных стен и сводов на основе раствора и мелкого камня-заполнителя. Искусственный монолит, полученный смешиванием известкового раствора с каменным щебнем известен под названием римский цемент. А введение измельченного вулканического песка - пуццолана сделало такой бетон гораздо более прочным, водонепроницаемым и более быстротвердеющим. Появление такого бетона вызвало настоящий переворот в строительстве. Такая технология была более простой в производстве, не требовала высокой квалификации строителей и, наконец, была экономичной по затратам материала.

Впрочем, тайна древнеримского строительного раствора и бетона не раскрыта до сих пор. Неизвестно какие добавки вводились в римскую мальту (строительный раствор), которые обеспечивали им огромную прочность и долговечность.

Организация строительных работ в Древнем Риме отличалась высоким уровнем, прежде всего это обеспечивалось тем, что для каждого рода работ имелись специальные мастерские и рабочие определенной квалификации. Четкая организация труда на римских стройках позволяла возводить грандиозные сооружения в короткие сроки. Достаточно привести амфитеатр Флавиев-Колизей. Огромное четырехъярусное сооружение, вмещающее 50 тыс. зрителей было возведено в течении 5 лет

При возведении многих объектов использовались конструктивные и художественные решения, непревзойденные до 20 века. Так в 125 году до н.э. был сооружен Римский Пантеон. Диаметр круглого здания составлял 43,2 м и равен его высоте. При устройстве купола был впервые применен бетон, в состав которого вводился легкий заполнитель -пемзовый щебень. При возведении стен использовались каменные материалы на основе туфов - легких вулканических материалов.

Характерной особенностью древнеримской архитектуры является утилитарность сооружений, подчеркнутая Витрувием, отмечавшим, что «Сооружения акведуков, которые снабжали водой императорский Рим (в пору расцвета Рима их было 9), нельзя сравнивать с бесполезными пирамидами Рима или самыми прославленными, но праздными сооружениями греков.»

Несмотря на то, что римляне и возводили громадные зрелищные сооружения, они видели пользу от этих сооружений не только в социальном, но и в экономическом смысле слова. Зрелищные сооружения, где выступали гладиаторы, приносили большую прибыль владельцам, и были рентабельными. Знаменитый политический деятель Древнего Рима Марс Туллий Цицерон писал: «Отдай своих гладиаторов внаем для игр и уже после двух боев твои деньги вернутся к тебе».

Знаменитая поговорка «Деньги не пахнут» тоже обязана Древнему Риму. Император Веспасиан ввел налог на туалет и на упрек своего сына Тита в жадности предложил ему понюхать пачку денег и обнаружить какой-либо неприятный запах.

Римский архитектор Марк Витрувий Поллион, написавший в конце I в до н.э. знаменитый трактат «Об Архитектуре» был не только первым теоретиком архитектуры, но и первым теоретиком экономики строительства. «Строительство должно осуществляться с строгим соблюдением дистрибуции. Дистрибуция - есть целесообразное распоряжение ресурсами и экономное регулирование расходов разумным расчетом» - писал Витрувий.

Еще один центр цивилизации с центром на берегу пролива Босфор назывался Восточная Римская Империя, которую называют чаще Византия. Основанная императором Константином - I в 330 году, Византия уже в середине 5 столетия стала процветающим государством, которому с 5 по 11 в. принадлежит ведущее место в европейской культуре.

Наибольшего расцвета Византийская империя достигла в середине 6в. при правлении императора Юстициана, сына бедного крестьянина. И венцом его правления было сооружение уникального храма Св.Софии. Его размеры превышали размеры выдающихся римских храмов. Храм представлял прямоугольник со сторонами 74,8х69,7м, в который вписан равноплечий греческий крест. В строительстве участвовало 10 тыс. рабочих и через 5 лет 11 мес. и 10 дней храм был готов. Высокие темпы строительства были характерны для Византии. Достаточно сказать что столица империи город Константинополь был построен с невероятной быстротой с 326 по 330 годы. Чтобы ускорить ход работ на строительстве храма Св.Софии нужно было заставить рабочих работать сверх положенного времени. Император Константин мог предложить соответствующее увеличение оплаты, но он предпочел иной путь. По его приказу по близости от постройки было рассыпано некоторое количество серебренных монет. Рабочие, опасаясь подбирать монеты при дневном свете оставались на стройке как можно позже, чтобы не боясь надсмотрщиков унести под покровом ночной темноты свои находки домой.

Архитектура Византии заимствовала у классического Рима не только все прежние знания, но и практические достижения, в частности в области арочно-сводчатых конструкций, а также традиции Востока. Постоянные стремления свести к минимуму массивность сооружений приводили к экономии строительных материалов, а следовательно, к снижению финансовых и трудовых затрат.

 

1.8. Строительная техника Средневековья.

 

С падением Римской империи (476 г.н.э.) в Европе начинается мрачная эпоха Средневековья, которая характеризуется застоем во всех областях культуры, в том числе и в строительстве. Строят в то время плохо, долго и очень расточительно. Думали не о красоте и комфорте, а о прочности. Небольшие по размерам средневековые города возникали на перекрестках торговых путей, имели очень плотную застройку. Сооружение крепостных стен стоили огромных денег, поэтому строители сокращали их длину, застраивая каждый клочок. В период раннего средневековья появляется профессия инженера. Сначала инженер - это человек, который помимо своих профессиональных умений, обладает еще каким-то объемом знаний. Прежде чем стать архитектором строитель должен пройти длительный путь учебы в цехе, работать подмастерьем, мастером.

Центрами развития строительства стали монастыри и вплоть до 12в. монахи являлись единственными строителями каменных зданий, причем не только культовых и монастырских, но и «мирских».

Единственный технический трактат того периода, унаследованный нами – это книга Теофила (иногда Феофила) - произведение монаха, написанное для монахов. Письменных правил строительства не было, порой строительство затягивалось настолько, что трудно было указать автора сооружения.

Замкнутый характер феодального хозяйства вызывал сокращение строительства и ухудшение качества дорог. В то же время особое внимание уделялось использованию местных материалов, т.к. ограниченные финансовые возможности феодалов заставляли их считаться с условиями доставки строительных материалов, беречь рабочую силу, экономно расходовать материалы.

Начиная со второй половины 12 в. достигает своего развития новое направление в архитектуре, получившее название готического, смешивая предыдущий романский тип с массивными стенами и башнями. Совершенствовались приемы труда, инструмент. Смелая и сложная каркасная конструкция сооружений эпохи готики позволила преодолеть массивность романских построек, облегчить стены и своды, намного увеличить внутреннее пространство. Все это предопределило экономичность готических сооружений по сравнению с сооружениями предшествующей романской эпохи.

Более ускоренное развитие строительной техники начинается в эпоху Возрождения (15-18 в.). Это прежде всего связано со строительством культовых сооружений, дворцов. Еще более быстрые темпы начались с конца 18 в. первой трети 19 века. Культура Возрождения возникла в Италии во второй половине 14 в. и к 16в., она во многом преобразила облик Европы. В строительство вкладывались огромные средства. В то же время вопросам экономики уделялось огромное внимание.

В первом известном со времени Витрувия архитектурном трактате Леона Батиста Альберти «Десять книг о зодчестве» (50-е года 15 в.) настоящей строительной энциклопедии, говорится о методах расчета необходимых затрат и ресурсов. Альберти не только дает руководство по составлению смет, но и определяет их специфику для сложных архитектурных сооружений».

 

 

1.9. Строительная техника периода промышленной революции.

 

Наступила пора великих изобретений, оказавших огромное влияние на экономику того времени, хотя первые машины были не в строительстве, а в ткацком деле: в 1733г. двадцатидевятилетний ткач Джон Кей запатентовал свой летающий челнок, который мог ускорить процесс ткачества в несколько раз. В этот период возникают специальные промышленные сооружения. Активная экономическая позиция зарождающегося класса буржуазии способствовала появлению крупных производств, например, производство шелковых тканей (в Англии под одной крышей имело 120 станков).

Этот период характеризуется возникновением и развитием инженерно-строительной науки. Так в 1716 г. во французской армии был создан корпус мостов и дорог, а в 1747г. основано первое учебное заведение, готовившее инженеров-строителей - школа по строительству путей сообщения, появилась и первая специальная литература научно-техническая (пособия, инструкции), содержащая правила строительства. Это связано прежде всего с тем, что в этот период в ряде стран (Англии, Голландии и др.) произошел промышленный переворот, сущность которого состояла в переходе от мануфактуры с ее ручным трудом к фабрично-заводскому производству, основанном на использовании системы машин. В 19 столетии коренным образом меняются строительные материалы и конструкции.

Поиски путей повышения экономичности строительства приводили к эффективным изобретениям, в частности был изобретен деревянный каркас здания из неразрезных стоек с прибитыми к ним гвоздями горизонтальными элементами. Экономической эффективности такого решения способствовало появление высококачественных гвоздей машинного производства, которые были намного дешевле, чем гвозди старого образца.

Начиная с 1790 г. появился ряд конструкций механизмов для нарезки гвоздей и высадке шляпок. В 1807 г. Д. Дид получил патент на станок, который резал проволоку, затачивал острие и высаживал шляпку за одну операцию. Производительность такого станка была 6 тыс. гвоздей в день. По сравнению с кованными, стоимость металлических гвоздей была ниже в 8 раз.

Несомненно огромное значение имело открытие в 1824 году английским каменщиком Джозефом Апсдином технологии изготовления портландцемента. Портландцемент -гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и необходимого количества гипса. Клинкер получают обжигом до спекания глины и известняка. Имеются данные, что инженером Егором Челневым было организовано производство приблизительно в то же время аналогичного цемента, но об этом не было заявлено.

Как вяжущее портландцемент по сравнению с известью, обладает большей прочностью и более быстрым сроком набора прочности, кроме того, большей водо- и морозостойкостью.

Но самое ценное изобретение нового строительного материала - железобетон. Первый патент на железобетон был выдан в 1862 году французскому садовнику Джозефу Монье для изготовления кадок под тропические растения.

С начала 20 века железобетон завоевал популярность и является сейчас строительным материалом номер один.

Во второй половине 18 в. появились первые металлические конструкции перекрытий, хотя еще римлянам была известна треугольная форма с металлической затяжкой. В Дели обнаружена металлическая колонна высотой 8 м и весом 6 тонн. В Китае в 10 в н.э. из металла тоже строили, но это единичные случаи. Способ получения железа был весьма примитивен и трудоемок, железо оставалось дорогим. Предложенная в 1864 году французом Мартеном конструкция печи, названная его именем, позволила получать качественную, сравнительно дешевую сталь. Ранее, в 1856 году Бессемером был предложен конверторный способ получения стали продувкой воздуха через жидкий чугун. Этот способ отличается большей производительностью и более низкой себестоимостью, хотя и имеет ряд худших показателей.

Применение металлических конструкций получило еще более широкое применение после изобретения русскими инженерами Бенардосом и Славяновым сварки в 1882г. и 1888г.

На всемирной выставке промышленности в Париже в 1889 году были продемонстрированы уникальные возможности металла. Была запроектирована Густавом Эйфелем и построена башня высотой 312 м.

Все детали башни, а их более 12 тыс., были изготовлены на заводе и собраны на месте с помощью заклепок 275 м всего за 2 года и 2 месяца. Вес башни был невелик - всего 7300 тонн. Эйфелева башня, несмотря на то, что вначале не имела конкретного назначения, окупила себя уже за время проведения выставки, сбор от входной платы на башню покрывал все расходы на ее постройку, т.е. 5 млн. франков. В дальнейшем она пригодилась как радиоантенна.

Башня держала приоритет самого высокого в мире сооружения до 1980 года, когда был построен в Нью-Йорке небоскреб Крайслер Билдинг (314 м).

К началу 20 века относится еще одно самое великое изобретение - создание французским инженером Фурко высокопроизводительной машины получения стекла, ставшего наряду с металлом, ж/б и кирпичом одним из главных строительных материалов.

Середина 19 века характеризуется появлением мощных и производительных машин, которые резко ускорили сроки строительства. Так в 1834 году при строительстве железной дороги Балтимора-Огайо, был впервые применен экскаватор с емкостью ковша 1,5 м3 с паровым двигателем. Несколько позднее строительные краны, бульдозеры, экскаваторы и другие машины существенно изменили характер строительства и подготовили вступление строительства в новую эпоху - индустриализации.

В этот период впервые в истории экономики строительства была сделана попытка проектирования жилища на научной основе. Крупные строительные организации искали пути удешевления построек, добиваясь этого за счет централизованной заготовки материалов и конструкций, применения стандартных жилых домов.

 

ТЕМА 2 КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

 

Каменные конструкции наряду с конструкциями из древесины являются одними из самых первых конструкций применяемых в строительстве и представляют конструкцию из природных (естественных) и искусственных каменных материалов уложенных по определенному правилу, называемым правилом разрезки каменной кладки.

В зависимости от вида применяемых материалов, каменная кладка подразделяется на бутовую и бутобетонную, тесовую, кирпичную сплошную и облегченную, мелкоблочную, круп­ноблочную и кладку с облицовкой.

В своем развитии каменные конструкции прошли сложные этапы развитии от кладки из природных неотесанных и отесанных камней, укладываемых насухо, до каменной кладки из природных и искусс­твенных камней, укладываемых на основе известковых, глиняных и других растворов. В последующем номенклатура искусственных ка­менных материалов значительно расширилась за счет применения силикатного кирпича, пустотелых керамических камней, мелких бетонных, силикатных и керамических блоков, масса которых допускает укладку их вручную.

В традиционной каменной кладке камни связывают раствором. Для каменных кладок применяют простые (цементные, известковые) и слож­ные (цементно-известковые, цементно-глинянные) растворы. В качестве заполнителей используют природные (горные, речные) и легкие искусственные (керамзитовые, шлаковые, перлитовые, пемзовые) пески.

Недостатками каменных конструкций является значительная масса и большая трудоем­кость возведения, связанная с использованием ручного труда. Достоинством таких конструкций является значительное уменьшение затрат на организацию производства, чем у других конструкций (сборный бетон и железобетон, металл и др.)

 

2.1. Виды каменной кладки.

 

Различают бутовую, бутобетонную, тесовую, мелкоблочную, тесовую мелкоблочную, кирпичную и др. кладки.

 

Рис. 1. Конструкции подземной части зданий из бутового камня и крупных бетонных блоков:

а, б – кладка ленточных фундаментов под залив; в, г – то же, из бутобетона; д, е – то же под лопатку, соответственно при глубине траншей до 1,25 м и более 1,25 м; ж – то же, стен с одновременной облицовкой кирпичом; з, и – кладка стен из бутового камня под скобу, соответственно фасад и план здания; к, м – то же, циклопическая; н, о возведение ф-та и стен подвала из крупных бетонных блоков; 1,9 – траншеи с вертикальными и наклонными стенками; 2 – щебень; 3 – бут; 4 – цементный раствор; 5 – опалубка; 6 – рабочий настил; 7 – упор; 8 – подкладка; 10 – бутобетон; 11 – ящик для раствора; 16 – гидроизоляция; 17 – кладка из лицевого кирпича; 18 – бетонная подготовка; 19 – фундаментный блок; 20 – причалка из проволоки; 21 – постель из раствора; 22 – бетон в примыкании; 23- армированный пояс; 24 - стеновые блоки.

Бутовую и бутобетонную кладки выполняют из рваного и постелистого камня и используют для фундаментов, стен подвалов, подпорных стенок, отдельных опор, цоколей зданий и других конструк­ций. Бутовой кладке присущи значительная прочность, влагоустойчивость, декоративные качества. Бутобетонная кладка, выполняемая путем втапливания бутового камня в бетонную смесь, более креп­кая, чем бутовая, менее трудоемкая, для ее устройства не нужны высококвалифицированные каменщики. В настоящее время фундаменты, стены подвала, цоколи и подобные конструкции выполняются из сборных железобетонных и бетонных конструкций.

Тесовая кладка выполняется из природных отесанных камней правильной формы и применяется, главным образом, для облицовки монументальных сооружений, цоколей зданий, набережных, тонне­лей, мостовых опор и других подобных сооружений с целью предох­ранения их от внешних воздействий, а так же декоративной отдел­ки. При тесовой кладке используют предварительно отесанные при­родные камни с гладкой шлифованной, полированной или отделанной под шубу лицевой поверхностью. Такая кладка обладает прочностью, долговечностью и высокими декоративными качествами. Высо­кая стоимость и трудоемкость получения из природных материалов отесанных камней сдерживало их широкое применение в строительстве.

Мелкоблочную кладку из пустотелых керамических и легкобетонных камней используют для наружных и внутренних стен зда­ний, главным образом для устройства стен каркасных зданий и не­сущих стен зданий ограниченной этажности.

Кладка из керамзито-бетонных блоков, выполняется без раствора. Для кладки используются стеновые материалы 3-х марок: полноразмерный блок 600х300х150мм; полумодульный блок 300х300х150мм; опорный блок. Такие блоки укладываются насухо друг на друга с перевязкой. Вы­сокое качество кладки достигается благодаря технологии изготов­ления блоков с очень типичными размерами и наличию специальных пазов и ребер вокруг круглых отверстий. Такая технология обеспечивает высокое качество работ, повышение технологичности, особенно в зимнее время, значительное снижение трудоемкости и рост производительности труда.

Кирпичная кладка наиболее распространена в строительстве. Ее используют при устройстве стен, столбов, сводов, арок, печей, труб и др.

Облегченная кирпичная кладка представляет собой конструк­цию из параллельных наружной (лицевой) и внутренней стенок, про­межуток между которыми заполняется теплоизоляционным материа­лом.

Рис. 2. Кирпичные стены толщиной: а) 1,5 кирпича, б) 2 кирпича, в) 2,5 кирпича.

 

В целях экономии расходов на энергоносители, на Украине, как и во многих других странах, установлены новые, более жесткие (в 2-2,5 раза), чем ранее существовавшие нормативы тепло­защиты зданий и сооружений. В связи с этим существенно меняется подход к решению задачи оптимизации капитальных и эксплуатаци­онных затрат при производстве и использовании ограждающих конс­трукций из мелкоштучных изделий. До введения изменений мелкоштучные изделия (полнотелый керамический и силикатный кирпич, пус­тотелые камни и блоки из ячеистого бетона со средней плотностью 600-700 кг/м3) могли применяться в однослойных наружных сте­нах. По показателям трудозатрат и энергозатрат на 1м2, стены из ячеистого бетона выгодно отличались от стен из кирпича и пустотелых камней. Теперь однослойные стены со средней плотностью экономически нецелесообразны даже в южных зонах Украины. На рис.3 приведены 4 вари­анта стеновых конструкций. Варианты стен из ячеистого бетона сопоставляются со стеной из керамического кирпича пустотностью 25-27%.

Рис.3. Варианты конструктивных решений наружных стен.

1) блоки из ячеистого бетона с экранной листовой облицовкой;

2) блоки из ячеистого бетона с облицовкой из керамического кирпича;

3) кирпичные стены;

4) блоки из ячеистого бетона без утеплителя.

1-кладка из мелких блоков (ячеистый бетон плотностью 600кг/м3), 2-внутренняя затирка, 3 - экранная облицовка, 4 - минераловолокнистая плита плотностью 90кг/м3, 6-растворный шов, 7-воздушная прослойка, 8-облицовочный кирпич, 9-кладка из керамического пус­тотелого кирпича, 10-внутренний штукатурный слой, 11-кладка из мелких блоков (ячеистый бетон плотностью 400кг/м3), 12-клеевой шов, 13-фактурный влагозащитный слой.

Стены из ячеистобетонных блоков с плитным утеплителем из минеральных плит дешевле стен из ке­рамического пустотелого кирпича с аналогичным утеплителем приблизительно на 40-50%, полные затраты на производство и возведе­ние стен из ячеистого бетона на 35% меньше.

 

2.2. Прочность и устойчивость кладки.

Способность кладки воспринимать нагрузку от вышележащих конструктивных элементов называют прочностью. Способность кладки сохранять свое положение под действием горизонтальных (например, ветровых) нагрузок называется устойчивостью. Это свойство отра­жает высоту кладки в зависимости от ее толщины и величины вет­ровых нагрузок. Например, стена толщиной 250мм при ветровой наг­рузке более 400Па не должна быть при свежеуложенном растворе выше 2,35, а далее должны быть предусмотрены мероприятия по повышению устойчивости (связи, ребра, пилястры и т.д.).

Внешние нагрузки, действующие на кладку, создают в ней нап­ряженное состояние. При нормальной эксплуатации (первая стадия) внутренние напряжения не вызывают видимых повреждений кладки.

При увеличении нагрузки в отдельных кирпичах возникают тре­щины (вторая стадия). Продолжающийся рост нагрузки приводит к раздвижению вертикальных трещин (третья стадия), однако кладка еще способна воспринимать действующие на нее внешние силы. Дальнейшее нарастание нагрузки расслаивает кладку на тонкие столбики (четвертая стадия). Кладка разрушается из-за выпучи­вания столбиков, т. е. из-за потери устойчивости конструкции, расчлененной вертикальными трещинами.

С увеличением толщины швов уменьшается проч­ность кладки, а в зимнее время - это и большая осадка и опасность обрушения. Это главным образом обусловлено тем, что прочность раствора всегда меньше прочности каменных материалов. Однако и уменьшение толщины сверх минимальной не повышают проч­ности кладки, так как кирпичи неровностями граней касаются друг друга и в этих местах кладка работает вместо сжатия на изгиб, что снижает прочность кладки. Чтобы все кирпичи, уложенные в конструкции, работали на сжатие, нормируют толщину горизонтальных и вертикальных швов: толщина горизонтальных швов -10-15мм, вертикальных - 8- 15мм.

 

2.3. Организация труда при устройстве каменной кладки.

Для обеспечения производительного труда используют комплексные бригады. Расчет комплексной бригады выполняют исходя из калькуляции работ и принятой технологии труда. Калькуляция составляется на основании объема работ. Затем выбирают схему поточной организации (1-захватная, 2-захватная, 3-захватная). За захватку принимают часть здания обычно секцию или этаж, которая и выделяется бригаде. Бригада делится на звенья. Каждому звену выделяется фронт работ на смену - делянка. Звенья бывают - "единичка", "двойка", ''тройка", "пятерка" и "шестерка". В звене "единичка" все операции выполняет один человек. Звено "двойка" состоит из 1 каменщика 5 или 4 разряда и одного подручного 3 или 2 разряда.

При кладке "двойкой" подручный подает кирпич на стену, подает и расстилает раствор, а если есть свободное время, помогает вести забутку. Каменщик ведет кладку верст. При звене "3" второй подручный кладет забутку. При кладке гладких, простых и средней сложности стен толщиной 2 и 2,5 кирпича при цепной системе перевязки рекомендуется вести укрупненным звеном из 5 человек; одного каменщика 4 разряда, одного каменщика 3 разряда и 3-х каменщиков 2 разряда. Каменщик 4 разряда с одним подручным ведут наружную версту, каменщик 3 разряда с подручным- внутреннюю, третий подручный кладет забутку.

В звено из шести человек добавляется еще один каменщик 2 разряда при кладке забутки по многорядной системе перевязки.

При кладке стен с большим количеством архитектурных деталей или при облицовке используется звено "четверка". Первое звено с ведущим каменщиком 5-4 разрядов устанавливает архитектурные детали. Вторая "двойка" ведет кирпичную кладку.

Петр Орлов одним из первых освоил поточную технологию по 3-х захватной системе, когда здание разбивается на 3 захватки - на одной кладка, на другой установка перекрытий и на третьей захватке установка подмостей.

 

ТЕМА 3 МОНОЛИТНЫЕ БЕТОННЫЕ РАБОТЫ

 

Монолитный бетон и железобетон находят все более широкое применение в строительстве, а бетон и железобетон является, бесспорно, материалом «№1» в современном строительстве. Монолитному бетону в отечественной строительной практике уделяли недостаточно внимания, хотя его удельный вес составлял более 30% от общей массы строительных материалов и конструкций.

В течение длительного промежутка времени внимание ученых, конструкторов и инженеров, было направлено на совершенствование технологии изготовления и монтажа сборного железобетона. В ряде случаев монолитные конструкции необоснованно заменялись сборными. Чрезмерная унификация сборных железобетонных конструкций приводила к увеличению их стоимости. При этом значительно ухудшалось архитектурно-планировочные и эксплуатационные характеристики. Отечественный и зарубежный опыт показал, что при разумном инженерном подходе к проектированию, механизации и организации строительства из монолитного бетона, он более эффективен по основным показателям, чем сборный железобетон.

Монолитные бетонных и железобетонных конструкций по сравнению со сборными обладают рядом существенных архитектурным и технико-экономических преимуществ, основные из которых следующие:

- значительно меньшие первоначальные капиталовложения (до 40%) в создание материальной строительной базы;

- возможность строительства в районах со слабой индустриальной базой;

- сокращение инвестиционного цикла на 15-20% за счет исключения стадии транспортировки и складирования;

- лучшие показатели по расходу стали и бетона за счет пространственной работы конструкций;

- улучшение эксплуатационных качеств зданий при эффективном проектном решении за счет резкого уменьшения стыков;

- возможность строительства в сложных условиях (сейсмические районы, подрабатываемые грунты);

- незначительная площадь, выделяемая под строительную площадку при рациональном выборе оптимальной технологии;

- возможность создания разнообразных по объемно-планировочному решению и внешнему облику зданий за счет уменьшения ограничений, накладываемых условиями стандартизации и унификации изделий заводского изготовления.

Монолитное домостроение занимает доминирующее положение во многих странах: в США и Германии монолит достигает 63%, в Англии – 68%, во Франции – 86% общих объемов строительства.

Бетонные работы представляют комплексный процесс, включая основные, заготовительные, транспортные и другие процессы. Основные процессы включают: установку и разборку опалубки, установку арматуры, укладку бетонной смеси.

Заготовительные процессы включают: приготовление бетонной смеси, изготовление арматуры и арматурных конструкций, изготовление и укрупнение опалубки.

Подготовительные процессы включают: работу по подготовке строительной площадки, геодезическое обеспечение, организацию условий для ритмичной и бесперебойной работы.

Транспортные процессы включают: работы по доставке деталей, узлов, полуфабрикатов и материалов на строительную площадку для проведения бетонных работ.

Для выполнения бетонных работ используют опалубку. Опалубки имеют сходное конструктивное решение и отличаются видом возводимого сооружения, технологией бетонирования и способом перемещения опалубки.

Тоннельные опалубки применяются, главным образом, в промышленном транспортном строительстве для возведения коммуникаций и транспортных тоннелей, проходных коллекторов и других сооружений большой протяженностью, где не требуется ее переставление по высоте.

Скользящая опалубка используется для возведения рабочих башен и силосов элеваторов, градирен, дымовых труб, шахтных копров. Особый интерес представляе