Прочность стеклянных волокон

Прочность стеклянных волокон диаметром 2,5 мкм, полученных Гриффитсом, сразу после вытягивания составляла более 6000 МПа, а спустя некоторое время падала до 3500 МПа (вычисленная Гриффитсом прочность тончайших нитей должна была быть равна 1,1-10 МПа). Дж. Морли удалось получить кварцевые волокна прочностью более 1,4-104 МПа. Однако модуль Юнга для кварца сравнительно невысок — 7-104 МПа. Высокая прочность может быть достигнута не только в стеклянных волокнах. Мы умеем в очень широких пределах изменять прочность и вязкость материалов, но их упругие свойства зависят почти исключительно от химической природы твердого тела, и повысить величину модуля упругости можно только взяв другое вещество. И таких веществ в природе, к счастью, немало.
Конструктору, работавшему с традиционными материалами, не удавалось на практике использовать сколько-нибудь значительную долю их теоретической прочности. Внедрение вантовых и других конструкций, работающих на растяжение, разработка новых армированных материалов с использованием супертонких волокон и слоистых материалов повысили долю используемой прочности химических связей. Сегодня разработка и изготовление материалов с очень прочными химическими связями, а также изделий и конструкций, максимально учитывающих это их качество, приобретают важное практическое значение. Реальная возможность получить и использовать в строительной практике некоторые материалы, армированные сверхпрочными волокнами, превосходящие сталь по удельной жесткости более чем в 10 раз, а по удельной прочности— на 1—2 порядка, открывает перед разработчиками новых конструкций и новых архитектурных форм захватывающие перспективы.
Мы еще вернемся к проблеме прочности в главе о материалах будущего. Здесь же уместно привести некоторые из опубликованных данных лишь для того, чтобы нагляднее показать, как могут даже в не столь уж отдаленное время измениться наши традиционные представления об архитектурных формах и взаимосвязи с развитием материально-технической базы строительства. И эта «ломка» традиционного метода работы архитектора над формой, пожалуй, уже началась. Примером может служить широкое внедрение тентовых и пневматических сооружений (и пневмо-опалубэк), которые пока еще не обрели полные права «архитектурного гражданства», но за которыми, несомненно, большое будущее. Известны многочисленные реальные и пока фантастические проекты «висячих» домов и городов, использующих максимальную прочность растянутых материалов. Архитектор Г. Б. Борисовский дал своим проектным предложениям даже специальное название, раскрывающее основную идею замысла, — «Система СПАСТ» (от греческого «натягиваю»).
Итак, свою вещественную форму архитектура обретает с помощью строительных материалов, которые являются основой развития новых конструкций. В условиях бурно развивающегося научно-технического прогресса роль материальной базы и строительной техники неуклонно возрастает. Материалы и техника, оставаясь всегда средством решения выдвигаемых архитектурой задач, в современных условиях не только определяют осуществимость творческого замысла и реальность новых архитектурных форм и конструкций, но и в большей, чем когда-либо прежде, степени обусловливают характер и эстетическую выразительность формы, экономическую и функциональную целесообразность сооружения и, наконец, являются одним из мощных объективных стимулов развития современной архитектуры.
Вместе с тем колоссальные успехи в развитии научных исследований и технологии разработки и производства новейших искусственных, и прежде всего полимерных, строительных материалов и изделий, делают в перспективе возможным и, наверное, предпочтительным иной путь развития архитектуры, представляющий зодчему максимум «свободы» от имеющихся в его распоряжении сегодня материальных средств. Осуществимость такого пути определяется реальностью выполнения промышленностью заказа архитектора на строительные материалы и изделия с такими свойствами и качествами, которые необходимы ему для воплощения самого оптимального (с точки зрения удовлетворения общественных потребностей) творческого решения. Сегодня же реально ставить вопрос о направленном регулировании свойств не только новых, но и традиционных материалов с учетом широкого комплекса архитектурно-строительных требований и характера работы этих материалов в создаваемых конструкциях.

Анализируя эстетические проблемы современного индустриального домостроения

Внедрение новых материалов

Внедрение нового материала и в соответствии с его свойствами изменение пропорций элементов конструкций, уменьшение высоты балки или толщины оболочки по сравнению с привычными пропорциями и размерами этих элементов, выполненных в традиционном («классическом») материале, вероятно, может вызвать ...

читать далее

Балочный мост

Древнейший деревянный балочный мост на кирпичных опорах был построен в Вавилоне через реку Евфрат в VIII—VII в. до н. э. Примерно тогда же был построен и первый деревянный мост на свайных опорах через р. Тибр в Риме. В 56 г. Юлий Цезарь построил деревянный свайный мост через реку Рейн (около Бонна) длиной примерно 600 м ...

читать далее

Роль. С освоением новых конструктивных систем и форм медленно увеличивались перекрываемые пролеты от 10—15 м.

Прочность материалов

Поскольку далее речь пойдет о перспективах использования огромного резерва прочности материалов, хорошо работающих в растянутых конструкциях, и о формообразующей роли этих материалов, еще раз хочу подчеркнуть, что приведенная выше «расстановка знаков» может быть допущена лишь с большой степенью условности, ибо материалы и конструкции, работающие на сжатие (бетон, железобетон), и в будущей архитектуре, конечно же, скажут свое веское слово.

читать далее

 

Свойства материалов

Чтобы использовать завоеванные свойства материалов ...


Прочность древесины

Армированные пластики почти в 2,5 раза прочнее мягкой стали, а по удельной прочности в 2 раза превосходят даже высокопрочную сталь, но по жесткости ...

>>>

Прочность стеклянных волокон диаметром 2,5 мкм, полученных Гриффитсом, сразу после вытягивания составляла более 6000 МПа ...

>>>
Факторы

Среди многих факторов, определяющих качество


Материал и качество строительства тесно взаимосвязаны, функциональное назначение зданий и сооружений, художественный замысел автора определяют основные

>>>

Свойства современных массовых конструкционных материалов позволяют обеспечить многовековую жизнь любого строительного объекта и при этом не потребуется слишком больших единовременных затрат.

>>>