Реферат: Вклад Лолейта А.Ф. в развитие теории и практики железобетонных конструкций

Безбалочные перекрытия были первой, так сказать истинно железобетонной, конструкцией. Разделение ребристого перекрытия на этажно опёртые друг на друга элементы – плиту, второстепенную балку, главную балку, колонну – свойственно сборности стали или дерева. В железобетоне такое разграничение функций хоть и общепринято, но противоестественно. Железобетонную плиту за счет приопорных утолщений можно превратить в активный конструктивный элемент, приближающийся по распределению внутренних усилий к системе пологих оболочек, что побудило отдельных авторов так именно её и рассматривать.

Работы А. Ф. Лолейта по теории и практике строительства безбалочных перекрытий имели не только решающее значение в развитии этих конструкций, но послужили толчком к решению других сложных теоретических и практических задач.

В ту пору, когда методы расчета железобетонных конструкций как упругих систем были господствующими и единственными, А. Ф. Лолейт считал, что статистически неопределимые конструкции работают не так, как они рассчитаны, а как они заармированы.

К вопросу о несоответствии между действительной работой конструкции под нагрузкой и тем, какой она предполагается в расчете, Лолейт возвращался ещё не раз.

Сейсмостойкое строительство

12 сентября 1927 г. произошло разрушительное землетрясение в Крыму. Его последствия привлекли внимание строителей к делам восстановления разрушений и выработке правил сейсмостойкого строительства.

Уже в октябрьском номере журнала «Строительная промышленность» А. Ф. Лолейт откликнулся на это статьёй «К постановке проблемы», в декабрьском номере – ещё одной: «Об учёте добавочных усилий, развивающихся в элементах сооружений при землетрясениях». В этих двух статьях, которые следует рассматривать как единое целое, Лолейт впервые сформулировал главное требование: «точно фиксировать границы областей, в пределах которых воспрещается возведение каких бы то ни было сооружений без учёта добавочных внешних сил, заменяющих в статических расчётах влияние на сооружение землетрясений». Если можно будет определить районы предполагаемых землетрясений и установить их максимальные силы, дав им точное цифровое выражение, следует воздвигать сооружения соответственно усиленными, чтобы они не разрушались даже при сильных толчках.

Лолейт предлагал:

учитывать горизонтальную (как доминирующую) составляющую сейсмического ускорения умножением веса соответствующего элемента на определённый коэффициент;

снижать одновременно величину коэффициента запаса при расчетах прочности этого элемента на сейсмические воздействия, «довольствуясь коэффициентом запаса в 2/3 от принятого для нормальных условий»;

поскольку погонная жёсткость междуоконных столбов мала в сравнении с таковой для междуэтажных поясов, рассматривать их как стойки безраскосной фермы, к поясам которой приложены горизонтальные, действующие в противоположных направлениях усилия;

перекрытия и покрытия так опирать и так выполнять, чтобы они работали как жёсткие диафрагмы;

поперечные и продольные стены должны быть прочно перевязаны в пространственно работающую конструкцию, составляющую вместе с перекрытиями неизменяемый ящик, и т. п.

Возражая одному из своих оппонентов, писавшему, что безбалочные перекрытия Лолейта в Ленинакане не провалились будто бы не потому, что были правильно рассчитаны, а потому, что смогли устоять при сниженных коэффициентах запаса, Лолейт писал: «Трудно спорить против того, что большое количество плохо рассчитанных сооружений существует. Значит ли это, однако, что надо и впредь делать научно необоснованные расчеты там, где имеются расчеты, отвечающие всем запросам здоровой инженерной мысли?»

Новые нормы

В 1928 г. Комиссия по строительству при СТО поручила А. Ф. Лолейту составить проект новых технических условий и норм на основе отзывов разных ведомств и учреждений, полученных в разное время, на первоначальный проект, составленный Бюро нормирования Госплана СССР в 1926 г.

Однако эти отзывы и замечания были весьма разноречивыми, а в самих технических условиях и нормах, как говорил Лолейт, «не было принципиальной установки, как нет принципиальной установки ни в одних из существующих в настоящее время во всём мире норм».

Он создал этот проэкт так, как он считал нужным это сделать, «на основании своей 38-летней практики». Проект был издан в 1929 г. под названием «Технические условия и нормы проектирования и возведения бетонных и железобетонных сооружений», был разослан специалистам и организациям на отзыв, а в апреле 1930 г. был вынесен на обсуждение первой Всесоюзной конференции по бетону и железобетону в Москве. С докладом «Новый проект норм» выступил А. Ф. Лолейт.

Центральным пунктом прений, развернувшихся на конференции вокруг проекта ТУиН, была гипотеза Консидера, на которую Лолейт опирался ещё в ранних своих работах.

Принятие этой гипотезы в корне меняло построение формул для расчета прочности изгибаемых элементов. Взамен общепринятой гипотезы о пропорциональности между напряжениями и деформации предполагалось, что распределение напряжений в сечении очерчивается некоторой ломаной. Таким образом, первые трещины в растянутой зоне бетона ожидались не тогда, когда крайнее волокно получит предельное удлинение, возникающее при осевом напряжении, а тогда, когда такое удлинение будет достигнуто волокном, отстоящим от крайнего на некоторую величину.

Это означало, что на участке постоянных напряжений высотой с бетон способен получать дополнительные удлинения при постоянных напряжениях, за счет своих пластических свойств, проявляющихся по Консидеру, в присутствии арматуры.

Но в резолюции по докладу было сказано: «Положенную в основу новых норм гипотезу Консидера о текучести бетона отвергнуть, как недостаточно подтверждённую экспериментальными исследованиями. В связи с этим нормы переработать, выделив для этого комиссию в следующем составе…»

Что же касается Лолейта, то признавая недостаточность экспериментального обоснования своих предположений, он всё же утверждал: «В тот момент, когда конференция присоединится к этому положению (о несправедливости гипотезы Консидера), я буду считать свою задачу законченной в том смысле, что я буду считать себя до некоторой степени пророком, вопиющим в пустыне».

К 1930 г. были уже известны опровергающие Консидера опыты, но появились и новые, поддерживающие. Они появляются даже и по сегодняшний день. С другой стороны, Лолейтом была показана полная условность определения напряжений в арматуре и бетоне на основе предпосылок классической теории. Не есть ли эта условность прямое следствие того неучета сопротивления растянутого бетона?

К 1930 г. данных в защиту гипотезы Консидера было больше, чем в подкрепление все опровергающего метода расчета по стадии разрушения, выдвинутого Лолейтом в 1904 г.

Для столь решительного революционного вмешательства в теорию железобетона в 1930 г. она еще не созрела.

Классическая теория железобетона, при всех ее недостатках, обладала одним, хоть и сомнительным для любой теории преимуществом, позволившей ей просуществовать в ряде стран до совсем недавнего времени: она давала уверенность в том, что действительный запас прочности в конструкциях, рассчитанных по формулам классической теории, превышает расчетный.

Снижение запасов прочности, продиктованное требованиями экономики и разрешённое углублением знаний, можно было бы рассматривать как некоторое усовершенствование классической теории. Но в действительности снижение запасов прочности ещё сильнее подчеркнуло дефектность теории, так как чем меньше запасы прочности, тем выше должна быть точность расчетов.

Другие теории