МОЖНО ЛИ ИЗБЕЖАТЬ ВРЕДНЫХ КОЛЕБАНИЙ?

Мостостроение, как вы убедились, оказалось не изолированным от других направлений зодчества. Найденные при постройке мостов решения были использованы при возведении иных гигантских сооружений — таких, как небоскребы и устремленные, словно иглы в небеса, телебашни.

Вот, скажем, проблема колебаний. Помимо собственной тяжести и веса движущегося транспорта, мосту приходится испытывать нагрузки, связанные с ветром. Дело в том, что обдувающий мост поток воздуха раскачивает его, вызывая колебания. При определенных условиях эти колебания могут достигнуть такого размаха, что приведут к разрушению конструкции.

То, что ритмичное воздействие на конструкцию способно привести к катастрофе, было известно давно. Такое явление называется резонансом, и его всячески старались предотвратить. Например, когда по мостам проходили солдаты, им давали команду идти "не в ногу".

А вот разрушения мостов под действием ветра продолжались до недавнего времени. Так, в 1940 году произошла грандиозная катастрофа с висячим мостом, протянутым через ущелье Такома в Америке. В то время этот мост был третьим в мире по длине центрального пролета, достигавшей 854 метров. Прошло лишь четыре месяца после его постройки, как он рухнул по всей своей протяженности под действием отнюдь не ураганного ветра.

Теперь вы понимаете, насколько важно было справиться с этой проблемой, ведь в мире строилось все больше подвесных мостов, высотных зданий и радиомачт, нефтяных вышек и заводских труб.

И проблема, была решена, способы гашения вредных колебаний найдены. Это и механические приемы, когда на мосты навешиваются грузы-противовесы, и так называемые аэродинамические методы, когда вносятся изменения в форму конструкций.

Сегодня строительная индустрия не только использует достижения различных областей науки и техники, но сама щедро делится с ними своими находками. Решение проблемы колебаний подсказало пути, на которых следовало искать разгадки подобных явлений, возникающих, например, при работе стационарных двигателей или при движении самолетов.

НА ЧЕМ И ИЗ ЧЕГО СТРОИТЬ?

Что нужно для того, чтобы здание прочно стояло на земле? Конечно, скажете вы, надежный фундамент. Действительно, если наше сооружение не будет как следует укреплено в самом низу, под поверхностью земли, его верхняя часть окажется неустойчивой. Потому-то и роют котлованы, кладут в их основание тяжелые и широкие плиты либо забивают глубоко в землю сваи, а потом уже на этом основании воздвигают стены дома.

Вам, конечно, известно выражение "построить на песке". Сразу представляется зыбкая, ненадежная опора. Почему же тогда территории, на которых собираются начать строительство, часто засыпают многометровым слоем песка? Этим не только приподнимают сооружения над грунтовыми водами. Главное, оказалось, что через некоторое время, так сказать, отстоявшись, песок очень плотно утрамбовывается.

Ученым удалось выяснить, почему интуитивно строители и архитекторы издавна отдавали песку предпочтение. Песчинки под действием силы тяжести приходят в состояние наиплотнейшего расположения — грунт становится поистине твердым. Примером может служить прочно стоящая до сих пор Петропавловская крепость в Санкт-Петербурге — первое крупное архитектурное сооружение, построенное на песке.

А из чего делают прочные стены? Ну, что за вопрос, подумаете вы, достаточно оглянуться вокруг. Это кирпич и железобетонные панели. Все верно, однако это не единственные строительные материалы, которыми пользуются сегодня. Они, конечно, сыграли огромную роль, придя на смену дереву. Здания действительно стали прочнее, да и теплоизоляционные свойства этих материалов весьма неплохие. Более того, кирпич из обожженной глины и панель из железобетона хороши тем, что из них можно собирать самые разнообразные варианты конструкций, как это делают дети из кубиков или деталей "Лего".

Но уже не первый год строят дома и промышленные здания, используя и чисто металлические детали. Еще в середине XIX века в Лондоне был возведен так называемый Хрустальный дворец, сложенный из стеклянных "кирпичиков". Новый для того времени материал позволил выстроить необычное сооружение длиной 555 метров и шириной 124 метра. Несущие конструкции были сделаны из чугуна и частично из дерева. Масштабы постройки позволили провести в ней Первую Всемирную промышленную выставку.

Принципы, заложенные в этой конструкции, предвосхитили открытия в архитектуре и строительной технике будущего. Теперь нас не удивляют здания со стеклянными стенами, использование для их облицовки легких металлов и пластмасс. Сегодня изобретаются материалы для строительства, обладающие прекрасными качествами, изготовляемые из обычного кремнезема — кварца или из отходов, как, например, золы от сожженного мусора, или вообще из немыслимых ранее сочетаний.

Недавно удалось совместить в строительном блоке дерево и бетон. Такой материал можно пилить, в него легко вбивать гвозди и ввинчивать шурупы, а самое важное — дом, собранный из подобных блоков, экологически чист.

Вернуться в раздел: Энциклопедия Науки и техники

Обсудить эту статью на нашем форуме >>>

§ НАУЧНАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ. ПОЗНАНИЯ ПО ВСЕМ ОБЛАСТЯМ НАУКИ И ТЕХНИКИ

Ключевые слова этой страницы: научная, энциклопедия, познания, всем, областям, науки, техники.

Скачать zip-архив: Научная Энциклопедия. Познания по всем областям Науки и техники - zip. Скачать mp3: Научная Энциклопедия. Познания по всем областям Науки и техники - mp3.