Развитие человеческого общества сопровождалось возведением самых разнообразных объектов. Обычно наиболее значимыми из них были культовые сооружения, жилища знатных горожан, дороги, ирригационные сооружения. Постепенно накапливался опыт проектирования и строительства, вырабатывались определенные правила того, как использовать строительные материалы, усложнялись возводимые конструкции.
Среди дошедших до наших дней античных произведений, посвященных вопросам строительства, одним из древнейших является трактат римского архитектора и инженера Витрувия Полиона, жившего в I в. до н.э. Называется он «Десять книг об архитектуре». В нем Витрувий уделяет большое внимание месту расположения постройки и ее ориентации по сторонам света, планированию помещений зданий и проектированию их фасадов, указывает, что архитектору необходимы познания в областях медицины, географии, оптики, акустики, механики, геометрии и др. В трактате содержатся практические указания по строительству, описываются свойства различных материалов и способы их применения.
Труд Витрувия оказал огромное влияние на поколения архитекторов, его рекомендации многими воспринимались как непреложные истины. Многое, о чем писал Витрувий, справедливо и в наши дни.
Во времена Витрувия и последующий достаточно долгий период строительство велось без расчета конструкций на прочность. Для такого расчета просто еще не существовало соответствующих формул. Архитектор проектировал здания и сооружения и руководил работами по их возведению на свой страх и риск, зачастую исходил из опыта предыдущего строительства. Естественно, такое строительство часто приводило к авариям. Конструкции приходилось выполнять массивными, создавая за счет больших их размеров запас прочности, что вело к неэкономному расходу материалов.
Запроектировать какую-либо строительную конструкцию — балку, колонну, фундамент — значит, определить все размеры и выполнить чертеж данной конструкции. При этом приходится решать ряд промежуточных задач: определять нагрузки, которые будут действовать на конструкцию, вычислять внутренние усилия в каждом элементе конструкции, выполнять расчет на прочность и др. Если расчеты выполнены правильно, конструкция будет работать надежно. Кроме того, для ее изготовления будет израсходовано оптимальное количество материала, т.е. она окажется экономичной.
Теоретическая база для решения задач, связанных с определением усилий в элементах и обеспечением прочности и устойчивости конструкций, формировалась постепенно. Исследованием равновесия сил одним из первых начал заниматься древнегреческий ученый Архимед (ок. 287 — 212 гг. до н.э.). Он решил задачу об усилиях, которые можно приложить с помощью рычага, и создал учение о центре тяжести тела. Его открытия дали толчок развитию техники, в том числе и строительной.
Комментарии закрыты.