Statybos Procesų Technologija Lietuvoje: Istorinė Apžvalga

Apie statybos inžinerijos raidą įvairiais istoriniais laikotarpiais sprendžiama iš archeologinių tyrinėjimų. Iš pavienių statinių liekanų nustatoma statinių plano struktūra ir konstrukcijos, naudotos statybinės medžiagos, jų apdirbimo technologija.

Lietuvos regionų žemėlapis

Seniausi Laikotarpiai

Antrame tūkstantmetyje prieš Kristų rasta karkasinės konstrukcijos ovalaus arba keturkampio plano, vienos arba kelių patalpų statinių su atvira ugniaviete. Sienas ir stogą laikė pėdžios. Sienos buvo pintos iš žabų ir iš abiejų pusių apkrėstos moliu arba iš vertikaliai įkastų suglaustų rąstų. Stogas dengtas šiaudais arba mauknomis. Būta grupinių gyvenviečių, nuo pirmo tūkstantmečio prieš Kristų - įtvirtintų (piliakalniai), kurias juosė mediniai aptvarai ir akmenimis, rąstais sutvirtinti grunto pylimai.

Pirmo tūkstantmečio pirmoje pusėje pradėta daryti ręstines sienas. Sienų rąstai kampuose buvo jungiami rentininiu (kryžmiškai suneriant) arba stulpiniu (suleidžiant į stulpus) būdu. Apie pirmo tūkstantmečio vidurį pradėta statyti medines pilis. Pastatai buvo didesni, turėjo kelias patalpas, jų grindys medinės iš skeltinių lentų, durys iš suleistų lentų su skersinėmis apkalomis.

Mūrinės Statybos Pradžia

Nuo 13 a. statomi mūriniai pastatai, pirmiausia pilys, kulto pastatai, vėliau - ir civiliniai. Daugiausia naudotas natūralių ir smulkintų laukakmenių, surištų hidraulinių kalkių, smėlio (su molio priemaiša) skiediniu, mūras, vėliau - mišrus ir vienų plytų. Aukštus pastatus mūrydavo nuo pastolių, kurie rėmėsi į statramsčius arba į lauko pusėje įmūrytas gembes.

Mūrinių konstrukcijų konstravimo principus ir mūrijimo technologiją Lietuvos meistrai daugiausia perėmė iš Vakarų Europos. Įdiegta ir naujovių: naudojo kitokio formato plytas, kitokios sudėties skiedinį laukakmeniams ir plytoms, mūrijimo būdą laukakmenių eiles išlyginant degtomis plytomis ar jų gabalais (lietuviškasis mūras).

Pamatus darydavo iš akmenų mūro; jų matmenys ir gylis buvo nustatomi pagal grunto stiprumą. Sienos buvo tokio pat pločio kaip pamatas arba 20-30 cm plonesnės, apačioje 1,5-3 m pločio, į viršų šiek tiek plonėjančios (kad būtų stabilesnės). Sienų konstrukcija dažniausiai kiautinė: išoriniai sluoksniai iš didelių laukakmenių arba plytų, vidinis - iš smulkių (mažiau kaip 30 cm skersmens) laukakmenių. Kampuose, kur atsiranda didesni įtempiai, įmūrydavo medinę armatūrą. Kartais sienas (pilių, bažnyčių) stiprindavo kontraforsais (būdingas gotikos elementas). Perdangos dažniausiai būdavo medinės, rūsio ir viršutinio aukšto - skliautinės plytų mūro.

15 a. Lietuvoje vyravo mediniai pastatai, 16 a. - dauguma svarbesnių pastatų buvo mūriniai. 15-16 a. gyvenamiesiems namams naudotos fachverkinės konstrukcijos sienos. Būdingos įvairios konstrukcijų skliautinės perdangos. 16 a. pabaigoje mūrą pradėta tinkuoti spalvotu skiediniu, kai kur aptikta ir sgrafito tinko. Akmenys naudoti dažnai tik pamatams ir rūsiams. Nustatant pastato konstrukcijų matmenis buvo atsižvelgiama į grunto savybes, galimas apkrovas ir statybinių medžiagų stiprumą.

Nuo 17 a. vietoj kontraforsų sienas imta tvirtinti į mūrą įleistomis apskrito skerspjūvio arba juostinio profilio geležies templėmis, o sienų kampus ir tarplangius, laikančius didžiausią skliautų apkrovą - piliastrais. Skliautinė perdanga būdavo tik virš pirmojo aukšto, kitur - lygios medinės perdangos.

XVIII Amžius ir Mokslo Pradžia

Statybos inžinerijos teorinius klausimus imta nagrinėti 18 a. pabaigoje Vilniaus universitete įsteigus Taikomosios matematikos katedrą. T. Kundziczius, be taikomosios matematikos, dėstė mechaniką (statiką ir dinamiką), fortifikaciją, statybinių medžiagų ir statybinių konstrukcijų kursus, kurie sudarė civilinės architektūros kurso dalį. 1793 įsteigta Architektūros katedra.

L. Gucevičiaus sudarytoje dėstymo programoje buvo pabrėžiama medžiagų mechanikos ir statikos svarba, patariama projektuojant pamatus atsižvelgti į jų vietą ir pastato masę įvertinant apkrovas ir gruntų savybes, konstrukcijoms naudoti tinkamas medžiagas. Be to, L. Gucevičius sukonstravo statybinių medžiagų keltuvą ir poliakalę.

1826 Valerijonas Gurskis pradėjo dėstyti inžineriją - mokslą apie kelių, tiltų, kanalų tiesybą, šliuzų statybą. Pagal jo projektus Vilniuje įrengta krantinių, nutiestas kabamasis grandininis pėsčiųjų tiltas per Vilnią. 1832 uždarius Vilniaus universitetą statybinės mechanikos ir medžiagų mechanikos mokslą plėtojo pavieniai asmenys.

1837 N. Jastržembskis rusų kalba parašė 2 tomų knygą Praktinės mechanikos kursas, kuri buvo pirmoji mokymo priemonė Rytų Europos aukštosiose mokyklose. Taikomosios mechanikos kursą Sankt Peterburgo kelių inžinierių korpuso institute dėstė S. Kerbedis. Jis, be įspūdingų tiltų (santvarinių per Lugą, Vyslą Varšuvoje, arkinio ketinio su atveriamu tarpatramiu per Nevą Sankt Peterburge ir kitų) projektavimo, tyrė tiltų kesoninių atramų stiprumą ir įrengimo technologiją, gręžtinių ir muštinių kniedžių skylių poveikį plieno stipriui tempiant.

F. Jasińskis parengė Vilnios vagos reguliavimo ir krantinės, dalies Vilniaus vandentiekio ir kanalizacijos projektus. Dirbdamas Sankt Peterburge nuo 1895 tyrė gniuždomų strypų atsparumą klupdymui, sudarė formulę gniuždomo strypo kritinei jėgai skaičiuoti, paskelbė apie 40 mokslinių darbų.

P. Vileišis projektavo ir statė geležinkelius Rusijoje ir tiltus (daugiau kaip 100) Lietuvoje ir Rusijoje; tiltų atramų kesoninių pamatų specialistas (1898 įkūrė kesono darbų rangovinę firmą). 1888 parašė knygą apie tilto santvarų lenkimo momentų ir skersinių jėgų skaičiavimą.

P. Čechavičius projektavo ir statė hidrotechninius statinius (daugiausia uostus). Parašė knygų rusų kalba - apie Odesos uostą, Dunojaus žiočių Kilijos šaką, molų statybą iš didelių masyvų, prancūzų kalba - apie Kilijos sausinimo darbus, apie Lietuvos uostus, lietuvių kalba - Gamtos ratas (1924) ir Bendros žinios apie vandentiekius (1926).

Arturas Loleitas, dirbdamas Rusijoje, tyrė gelžbetonį. Suprojektavo ir įdiegė pirmąsias daugiaatrames (1907) ir besijes (1908) perdangas, sukūrė ardančiųjų apkrovų metodo gelžbetonio stiprumui skaičiuoti principus, su kitais - ribinių būvių teoriją.

XX Amžius

1920 Kaune įkurtuose Aukštuosiuose kursuose buvo dėstoma medžiagų mechanikos, statybinės statikos (K. Vasiliauskas), statybos darbų, kelių, uostų ir tiltų kursas (J. Šimoliūnas). 1922 įkūrus Lietuvos universitetą statybos mokslas plėtotas Statybos ir statybinių medžiagų technologijos, Statybos mechanikos, Hidrotechnikos, Kelių, Tiltų katedrose. K. Vasiliauskas buvo statybinės mechanikos tyrimų pradininkas Lietuvoje.

1923 jis įkūrė pirmąją Mechaninę medžiagų atsparumo (medžiagų mechanikos) laboratoriją, 1929 išleido monografiją Apskritimo būdas statybos statikoje, 1935 - pirmąjį medžiagų atsparumo vadovėlį lietuvių kalba Elementarinis medžiagų atsparumo kursas. 1924-39 paskelbė 15 mokslinių darbų apie statikos uždavinių sprendimą ir kitus klausimus. 1930 skaitė mokslinį pranešimą Stokholmo Tarptautiniame techninės mechanikos kongrese.

S. Grinkevičius tyrė pastatų konstrukcijas. Parengė žinyną Pastatams skaičiuoti daviniai (1932), parašė vadovėlius Mediniai tiltai (1929) ir Geležinės konstrukcijos (1933). 1930 Jonas Kiškinas išleido pirmąjį vadovėlį apie gelžbetonines konstrukcijas Gelžbetonis. Gelžbetoninių konstrukcijų projektavimo ir naudojimo Lietuvoje pradininku laikomas P. Markūnas.

Jis suprojektavo keliasdešimt tiltų per Lietuvos upes, pirmasis stogo konstrukcijai panaudojo plonasienius gelžbetoninius kevalus (1950-56). P. Markūno mokinys J. Kuodis toliau plėtojo gelžbetonio tyrimus. 1936 stažuodamas Austrijoje darė gelžbetoninių sijų su aukštos kokybės plienu tyrimus (suteiktas mokslų daktaro vardas, pirmajam Lietuvoje statybos srities), 1938 darbą apie gelžbetonio ir betono darbų kontrolę. J. Gabrys 1931 parengė 2 dalių statybos vadovėlį (Sauskeliai ir Gelžbetoniniai ir betoniniai tiltai), darė analitinius gelžbetoninių konstrukcijų tyrimus, nustatė trijų šarnyrų gelžbetoninių arkų parametrų priklausomybę nuo skaičiuojamojo tarpatramio pločio ir pakylos, pateikė būdų, skirtų palengvinti ir paspartinti tiltų projektavimą (1938 jam suteiktas mokslų daktaro vardas). Mokslininkų darbai buvo skelbiami žurnale Technika (1924-41 ir 1944).

Daugeliui svarbių pastatų, pvz., Tyrimų laboratorijai, Sporto halei Kaune, statybines konstrukcijas projektavo A. Rozenbliumas. Po II pasaulinio karo statybos inžinerijos teoriniai ir eksperimentiniai tyrimai daugiausia buvo susiję su praktiniais Lietuvos ūkio ir pramonės poreikiais. Mokslininkai darė statybinių konstrukcijų ekspertizes, pastatų rekonstrukcijos ir plėtimo projektus (V. Ražaitis), įvairius užsakomuosius tyrimus, pvz., pagal V. Ražaičio projektus buvo statomi Trinyčių ir Gulbės fabrikai, V. Kriščiūno darbo apie Lietuvos sauskelių važiuojamosios dalies konstrukcijas duomenys buvo naudojami keliams remontuoti ir jų tinklui tobulinti.

Gelžbetoninių konstrukcijų taikymą geležinkeliams tyrė Jonas Kiškinas (1947), sijyno (daugiaeilės bikonstrukcijos su tampriais skersiniais ryšiais) skaičiavimo ir konstravimo klausimus (1950) - Ričardas Pesys. 1948 K. Vasiliauskas išleido 2 monografijas: Lekalinės kreivės ir Svyruojančių atramų sijos. Mokslinio darbo rezultatams aptarti buvo rengiamos konferencijos. 1949 išleistas leidinys Kauno valstybinio universiteto techniškųjų fakultetų darbai.

Nuo 6 dešimtmečio imta sparčiai plėtoti statybos pramoninę bazę, statyta daug gelžbetoninių konstrukcijų gamyklų. Pradėti intensyvūs statybinių konstrukcijų stiprumo ir deformacijų tyrimai, tobulinta skaičiavimo metodai ir gamybos technologija. Šios srities tyrimai iki 7 dešimtmečio buvo atliekami Kauno politechnikos instituto Statybos mechanikos ir Medžiagų atsparumo (nuo 1993 Kauno technologijos universiteto Deformuojamųjų kūnų mechanikos) katedrose.

Statybos mechanikos katedroje daugiausia buvo atliekami kietojo deformuojamo kūno mechanikos tyrimai. Konstrukcijų ant tampraus pagrindo tyrimo teorinė ir eksperimentinė kryptys būdingos V. Klimavičiaus, Vidmanto Gako, A. Krutinio, Algirdo Senutos, Juozo Žuko ir kitų darbams, konstrukcijų dinamiką ir stabilumą nagrinėjo Balys Garmus, Petras Baublys, Igoris Cypinas, M. Remišauskas ir kiti.

Nuo 7 dešimtmečio pradžios statybos mechanikos mokslo centru tapo Kauno politechnikos instituto Vilniaus filialas (1970-90 Vilniaus inžinerinis statybos institutas, 1990-96 Vilniaus technikos universitetas, nuo 1996 Vilniaus Gedimino technikos universitetas). A. Čyras statybos mechanikos mokslo plėtrą siejo su taikomąja matematika ir skaičiavimo technika (B. Galiorkino premija 1968, LSSR valstybinė premija 1976); jis laikomas optimizacinės statybos mechanikos pradininku.

Šios mokslo srities darbų tikslas - nustatyti optimalią konstrukcijos (kūno) formą ir sutaupyti konstrukcinių medžiagų arba optimaliai paskirstyti apkrovas ir geriau panaudoti esamos konstrukcijos laikomąją galią. Svarbesni darbai: tampriųjų-plastinių sistemų optimizavimo teorijos ir metodų tobulinimas (J. Nagevičius, R. Karkauskas, J. Atkočiūnas, S. Kalanta, Bronislovas Mažuolis, P. Čyras, Kęstutis Vislavičius, R. Kačianauskas, Valentinas Skaržauskas, Liudvikas Rimkus, Rasa Fliotovienė, A. Norkus, R. Baušys, Saulius Valentinavičius ir kiti), optimalių šarnyrinių strypinių sistemų sintezė (D. Maciulevičius, R. Belevičius, Algirdas Čiučelis ir kiti).

Nuo 8 dešimtmečio medžiagų mechanikos svarbesni tyrimai sutelkti Vilniaus inžinerinio statybos instituto (nuo 1996 Vilniaus Gedimino technikos universitetas) Medžiagų atsparumo katedroje (įkurta 1976, nuo 2013 Medžiagų atsparumo ir mechanikos katedra) ir jos Stiprumo mechanikos laboratorijoje.

Mokslinių tyrimų kryptys - skaičiuojamosios mechanikos metodų tobulinimas ir taikymas, kietojo deformuojamo kūno atsparumo statiniam ir cikliniam poveikiui tyrimas, pastatų stiprumas, deformatyvumas, resursas, matematinio programavimo taikymas inžineriniams uždaviniams spręsti, statybos mechanikos kompiuterizuotas mokymas (A. Čyras, J. Atkočiūnas, R. Karkauskas, A. Krutinis, S. Kalanta, J. Nagevičius; Lietuvos mokslo premija 1993).

20 a. 10 dešimtmetyje ir 21 a. pradžioje Vilniaus Gedimino technikos universiteto Statybinės mechanikos katedroje toliau nagrinėtos matematinio programavimo, konstrukcijų optimizavimo teorijos sąsajos su pagrindiniais mechanikos principais (J. Atkočiūnas, S. Kalanta, R. Karkauskas, A. Krutinis, J. Nagevičius, A. Norkus, Liudvikas Rimkus, Valentinas Skaržauskas, Dovilė Merkevičiūtė, Andrius Grigusevičius, Artūras Venskus, Emilija Jermolajeva ir kiti); svarbesni tyrimai: konstrukcijų skaičiavimo ir optimizavimo teorija ir metodai (1995-98), konstrukcijų iš plastinių stiprėjančių medžiagų optimizavimas ir skaičiavimo metodai (1999-2003), netamprių konstrukcijų optimizavimo metodų tobulinimas (2004-08).

Teorinės mechanikos katedros (nuo 2013 Medžiagų atsparumo ir mechanikos katedra) tyrimai (R. Belevičius) daugiausia susiję su baigtinių elementų kūrimu plokštėms, kevalams ir mechaninių struktūrų optimizavimu. Po II pasaulinio karo mokslinius tyrimus plėtojo A. Rozenbliumas. Už tiriamąjį darbą Surenkamos gelžbetoninės arba armosilikatinės arkos (rėminės santvaros) trobesių denginiams 1958 jam suteikta LSSR valstybinė premija.

Už įtemptųjų gelžbetoninių konstrukcijų tyrimus Gediminui Lakiūnui, Henrikui Lazarevičiui, J. G. Marčiukaičiui, P. Pukeliui, J. Valikoniui 1966 suteikta LSSR valstybinė premija. A. Rozenbliumas sukūrė metodų gelžbetoninių konstrukcijų pleišėjimui, įtempiams, deformacijoms skaičiuoti; atlikta eksperimentinių tyrimų teoriniams teiginiams pagrįsti (V. J. Jokūbaitis, V. Nemenas, Laimis Vaicekauskas, Ipolitas Židonis, A. J. Nakas, Pranas Gerdžiūnas).

Įkūrus Vilniaus inžinerinį statybos institutą (1969) dalis Gelžbetoninių konstrukcijų ir Metalinių konstrukcijų katedrų mokslininkų persikėlė į Vilnių. Kauno politechnikos institute (nuo 1990 Kauno technologijos universitetas) statybinių konstrukcijų moksliniai tyrimai (daugiausia jų stiprumo ir deformavimo) buvo atliekami Statybinių konstrukcijų katedroje.

Svarbesni darbai: įtemptųjų gelžbetoninių konstrukcijų skaičiavimas, projektavimas ir tyrimas, konstrukcijų stiprumo, ilgalaikiškumo netiesinė analizė (J. Valikonis, Romualdas Žilinskas, Antanas Janickas, Igoris Cypinas, Valerijus Keras, Rėda Bistrickaitė, Mindaugas Augonis), sukurtos ir įdiegtos vertikalios trisluoksnės atitvarų plokštės (Gediminas Lakiūnas, K. Ilginis, B. Černius ir kiti), tiriama gelžbetoninių sąramų ir daugiakiaurymių plokščių stiprumas, deformacinės savybės, atliekami europinės vėžės įtemptojo gelžbetonio pabėgių statiniai ir dinaminiai bandymai (B. Černius, Goaras Andriušis).

Statybos ir architektūros instituto Statybinių konstrukcijų skyriuje 1960-65 sukurta vadinamoji karštųjų taškų teorija tikimybiniam statybinių konstrukcijų patikimumui skaičiuoti (Bruno Jonas Snarskis); naudota rengiant SSRS Statybo...

Ši lentelė apibendrina pagrindinius etapus ir technologijas, naudotas Lietuvos statybos pramonėje skirtingais laikotarpiais:

tags: #statybos #procesu #technologija #namu #darbai