Возведение зданий и сооружений направлено на обеспечение нормальной жизнедеятельности человека, создание продукции, употребляемой как для повседневного применения, так и для периодического использования отдельными индивидуумами и группами людей.
Производственные здания и сооружения, административные и жилые, школы и театры, сооружения транспорта и связи - все в конечном итоге направлено на обеспечение комфортных условий жизнеобитания человека.
При возведении зданий и сооружений, в процессе производственной деятельности человек вторгается в окружающую среду, нарушая и изменяя равновесие в природе. Такое вторжение часто носит негативный характер, отрицательно влияет как на природу, так и на человека.
Задача архитектора, конструктора, строителя - создать строения, органически вписывающиеся в окружающую среду, помогающие человеку ощущать себя частью природы, прививающие любовь и бережное отношение к среде обитания. Эта задача должна рассматриваться как на уровне разработки проекта, так и на уровне его внедрения в жизнь.
Проблема экологии и защиты окружающей среды должна решаться не только путем очистки воздуха, воды и земли от вредных выделений в процессе производственной деятельности, но и путем обеспечения нормальных условий существования, физического и психологического комфорта человека.
Правильная реализация строительной политики, талант архитектора, конструктора, производителя строительных работ могут оказать решающее влияние на обеспечение комфортных условий для человека на работе и отдыхе.
История развития строительной индустрии в нашей стране в XX веке носит не однозначный характер. Увлечение гигантскими идеями, постановка колоссальных задач для всего общества привели к тому, что все ресурсы направлялись только на реализацию именно этой задачи. Гигантские стройки производственных объектов 30 - 50-х годов, освоение новых пространств и территорий ставило проблему нормального существования человека на второй план, вызывая в человеке чувство подчиненности великой идее и ненужности обеспечения сносных условий для жизни в настоящий момент.
Строительная политика также носила директивный характер, что приводило к однобокому развитию строительной индустрии. Так, например, увлечение сборными бетонными и железобетонными конструкциями в 60-е и последующие годы в значительной мере сократило применение других видов технологий, материалов и конструктивных решений. Монолитные железобетонные конструкции, имеющие широкое распространение при возведении зданий и сооружений в странах Западной Европы и Америки, нашли у нас незначительное применение. Страна, являющаяся одним из
5
крупнейших поставщиков древесины в мире, почти не имеет примеров возведения зданий различного назначения из дерева. Это приводит к тому, что научные исследования в данном направлении носят ограниченный и чисто теоретический (не прикладной) характер.
В то же время в Германии, Франции, Австрии и других странах Западной Европы имеется большое количество примеров возведения зданий и сооружений из древесины, архитектурно выразительных и наиболее близких человеку, обеспечивающих состояние душевного комфорта.
Применение одного вида материалов и конструкций приводило к внедрению упрощенных конструктивных форм и отодвигало значение архитектурного проектирования, творческую фантазию архитектора на второй план.
Критерии "хорошо" и "плохо" сводились порой к постановке во главу угла в масштабах страны проектирования зданий из простых сборных конструкций и использования упрощенных технологий и методов монтажа. Случалось порой, что строительно-монтажная организация требовала изменения того или иного конструктивного решения, считая, что данное решение является сложным и трудоемким для возведения и монтажа, хотя опыт современной практики строительства вполне позволял реализовывать подобные решения в жизнь.
Интересы заказчика, архитектора, проектировщика находились как бы на втором плане, т.к. пакет заказов для строителей всегда был полон, и они могли выбирать, что строить, а что нет.
Вопросы тепло- и звукоизоляции, антикоррозионная защита, повышение огнестойкости глубоко не прорабатывались, так как все это связано с усложнением технологического процесса и увеличением начальных затрат на возведение зданий.
Применение металлических конструкций в практике гражданского строительства имело единичные примеры. И только необходимость возведения олимпийских и других престижных объектов, имеющих мировое значение, ставила на первое место конструктивную форму, архитектурную выразительность сооружения.
Подобная градостроительная политика за долгое время привела к потере своеобразного облика больших и малых городов, нивелированию и обезличиванию их независимо от климатических, ландшафтных и часовых поясов.
Изменения последних лет предоставляют возможность отказаться от сложившихся стереотипов в строительстве, осуществлять более глубокую проработку разделов, связанных с экономией энергоресурсов и увеличением долговечности зданий и сооружений.
Повышается роль архитектора как разработчика индивидуальных конструктивных форм.
Настоящая работа направлена на то, чтобы ещё раз подчеркнуть безграничные возможности при разработке новых конструктивных форм
6
здании и сооружении с использованием предварительно напряженных конструкций из канатов.
Такие здания создают ощущение легкости и производят неизгладимое, порой ошеломляющее впечатление на человека. Стройные, плавно искривленные, парящие над землёй они как бы являются архитектурным продолжением природы.
Одним из основных элементов таких зданий и сооружений является высокопрочный канат, который может иметь кроме концевых анкерных устройств ещё и промежуточные соединительные элементы.
Крупные целенаправленные исследования строительных конструкций такого типа проводились в Германии с 1970 по 1985 годы в рамках специальной программы SFB-64 на базе Штутгартского университета. Представленная программа имела цель провести исследования канатных элементов, анкерных устройств, антикоррозионной защиты канатов, разработку новой конструктивной формы зданий и сооружений, методов расчета, способов создания предварительного напряжения и монтажа, контроля положения конструкций, как в процессе возведения, так и при эксплуатации и т.д. Использование результатов научных исследований позволило разработать целый ряд зданий и сооружений, начиная с олимпийских объектов Мюнхенской олимпиады, и заложить основы проектирования конструкций такого вида.
Практика строительства в нашей стране знает примеры применения предварительно напряженных комбинированных и вантовых конструкций при возведении зданий и сооружений, однако количество таких объектов мало, а накопленный опыт возведения и эксплуатации не находит широкого применения. Представленная работа преследует цель с учетом зарубежного опыта и последних результатов отечественных исследований дополнить информацию о конструкциях такого вида.
Появление данной книги во многом связано с рекомендациями и пожеланиями моих друзей и коллег. Хотелось бы высказать большую признательность сотрудникам кафедры строительного производства Липецкого государственного технического университета А.В. Сысоеву, Н.И. Корневой, А.В. Чеснокову за помощь в оформлении материала рукописи.
Автор выражает глубокую благодарность чл. - корр. РААСН, д-ру техн. наук, проф. А.М. Болдыреву и сотрудникам кафедры металлических конструкций и сварки в строительстве ВГАСА, д-ру техн. наук проф. В.С. Сафронову, взявшим на себя нелегкий труд по просмотру рукописи и сделавшим ряд ценных замечаний и предложений.
7
