Из истории применения системы (сводов) Монье

Многочисленные попытки установить, где и когда было впервые использовано перекрытие с лучковыми сводами по стальным балкам, при устройстве сводчатой части которых использована кирпичная кладка, не увенчались успехом. Поэтому в строительной и реставрационной практике название - «свод Монье» стало нарицательным.

На начальном этапе своего становления в строительной практике своды, устроенные по типу "Монье" выполнялись из кирпича и опирались на стальные или железные рельсы, а заполнения пролетной части выполнилось из кирпича по кружалам. Здания, имеющие перекрытия такого типа встречаются вдоль строящихся железных дорог в период с 1840-х годов.

При этом встречаются конструкции сводов, опирающихся на чугунные грибовидные рельсы (изготовленные по дюймовой системе измерений), с явно выраженной головкой примыкающей к стенке рельса, с подошвой имеющей проушины. Кроме указанной выше конструкции рельса использовались чугунные рельсы конструкции П.К. Фролова (выпуклых рельсов с эллиптической формой поверхности катания), двухголовые рельсы и широкоподошвенные рельсы. С 1870- хх гг. появляются своды Монье, которые в качестве опорных балок имеют стальные рельсы, изготовленные по Виньолевскому типу (рельсы, состоящие в поперечном сечении из яблока, узкой шейки и пяты).

Рождение железобетона относят к середине XIX века. В 1850-1855 гг. француз Жан Луи Ламбо построил лодку из армированного цемента, которая считается первым прототипом железобетона. Впервые патент на использование железобетона взял в 1854 году английский штукатур Вильям Уилкинсон. В дальнейшем он широко применял железобетон при строительстве перекрытий, а в 1865 году возвел в Ньюкастле-на-Тайне небольшой домик, целиком из железобетонных конструкций. Из железобетона здесь были выполнены не только стены и перекрытия, но также лестницы, ступени и дымовая труба. В 1861 году Вильям Уилкинсон издал книжку с описанием назначения железобетонных изделий и способов их использования.

В 1867 г. француз Жозеф Монье (фр. Joseph Monier, 8 ноября 1823, Saint-Quentin de poterie, Франция — 12 марта 1906, Париж) получил патент на изготовление цветочных кадок из железа и цемента. Жозефу Монье понадобилось изготовить садовую кадку для посадки апельсинового дерева. В качестве материала он воспользовался простым цементным раствором. Но с течением времени в кадке появились трещины. Возникшая проблема была решена простым укреплением сооружения с помощью железных обручей. Однако произведя несколько поливок, началось ржавление поверхности. Для укрепления кадки Монье наложил сверху еще один слой раствора. Это стало рождением первого железобетонного изделия. В 1868 г. Монье построил небольшой железоцементный бассейн. И вскоре Монье стал обладателем патентов на изготовление железобетонных труб и резервуаров.

Монье расширил области применения железобетонных изделий. 1873 год ознаменовался производством моста из железобетона, спустя 5 лет он занялся балками и шпалами. В 1880 году все изобретения относительно нового стройматериала были объединены одним патентом и заявлено их патентование в Германии и Российской Империи.

В 1886 году немецкий инженер Гюстав Вайс (Gustav Adolf Wayss, 1851—1917) купил патент Монье и усовершенствовал принцип железобетона. Его исследования и основание строительной фирмы Wayss & Freytag привели к распространению идей Монье по всему миру.

Различные испытания и исследования материала позволили установить, в чем основной просчет разработки Жозефа Монье. Гюстав Вайс спустил армирование из середины плиты в ее нижнюю часть.

Монье неодобрительно отнесся к модернизации своего изобретения. Но Вайс все-таки доказал французу правильность своего решения. В итоге, идея соединить бетон с железом принадлежит Монье, а метод армирования – Гюставу Вайсу. Впоследствии Вайсом была увеличена длина плит перекрытий до 5 м. В настоящее время она достигла 12 м.

В Россию попадают первые сведения о железобетоне и железобетонных конструкциях после Парижской выставки 1855 г. А впервые железобетон был использован в России в 1879 г. Д.Ф. Жаринцевым при строительстве стен зданий артиллерийского городка в г. Батуми. В 1884-1887 годы в г. Реутово были построены городская прачечная с железобетонными перекрытиями по металлическим балкам и ткацкая фабрика с железобетонными сводами. Благодаря широким испытаниям плит, балок и мостов, выполненных в 1891 г. под руководством Н.А. Белелюбского (1845-1922), железобетонные мосты, трубы, резервуары и другие конструкции были использованы при строительстве железных дорог, а балочные перекрытия — в промышленном и гражданском строительстве. В 1893 году в Москве из железобетона были построены переходные мостики, бассейн и сводчатые конструкции ГУМа. С 1898 года железобетон находит широкое применение при строительстве объектов Военного ведомства, Ведомства внутренних дел, а затем и Министерства путей сообщения.

Своды «Монье» получили широкое распространение, в строительной практике России, начиная со второй половины XIX века и до времени индустриализации. При этом их конструкция претерпела значительные изменения.

К началу XX века в общестроительную практику входят лучковые своды из бетона, бутобетона и железобетона, опирающиеся на стальные прокатные двутавровые балки. Здания с подобными перекрытиями появляются как в больших губернских центрах, так и в уездных портовых городах.

В 1903 г. профессор А.Ф. Лолейт на съезде по расширению применения железа в России сделал доклад «Система Монье. Ее применение, промышленное значение и вопросы, связанные с распространением железобетона».

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон. 1890—1907:

Система конструкции Монье, теперь весьма распространенная в архитектуре и инженерном деле и состоящая из соединения цемента с железом. Удачные результаты соединения двух превосходных строительных материалов, как железо и цемент, привели к тому, что система Монье получила весьма обширное и разнородное применение. Удобство этой конструкции заключается в том, что железо, заделанное в цементе, крепко к нему пристает и не ржавеет. Притом коэффициент расширения бетона из портландского цемента (0,0000137 до 0,0000148) приблизительно одинаков с коэффициентом расширения железной проволоки (0,0000145), так что изменения температуры не влияют на сцепление обоих материалов. Так как железо превосходно сопротивляется растяжению, а бетон обладает значительным сопротивлением сжатию, то, например, в работающей на изгиб балке, одни волокна которой испытывают растягивающие напряжения, а другие сжимающие, на каждый из этих двух материалов приходится тот род усилий, которым он лучше сопротивляется. Конструкция эта составляется из железных стержней и полос определенного сечения и длины в зависимости от действующих усилий и окружающего их цементного слоя. Потолки этой системы состоят из прямых или изогнутых плоских или сводчатых плит, опирающихся непосредственно на стены и поддерживающих собственный вес и приходящуюся на них нагрузку. При этом железные полосы сопротивляются вытягивающим и сжимающим усилиям, а окружающая их цементная оболочка препятствует боковому прогибу полос, соединяя их в одну систему, где ни одна часть не может ни передвинуться, ни изогнуться независимо от другой. Эта система в настоящее время применяется к устройству полов, потолков и сводов в гражданских зданиях, а также для возведения стен и отдельных подпор взамен каменной кладки при устройстве водопропускных труб и мостов под обыкновенными и железными дорогами, не исключая городских монументальных мостов (мост через реку Канзас в гор. Топека, длиной 211,3 м, из 5 пролетов в 29,7—33,5—38,1—33,5 и 29,7 метров).

В Челябинске сохранилось полтора-два десятка старинных зданий, где были применены своды Монье в перекрытиях. Также много аналогичных зданий в других городах Челябинской области. Гораздо реже встречаются примеры использования сводов Монье при устройстве балконов. В Челябинске сохранился единственный старинный дом с подобным балконом.

После революции использование сводов Монье становится редкостью. Однако в конце 1920-х – начале 1930-х годов при возведении жилых домов вновь вспомнили о сводах Монье. В Златоусте, Магнитогорске и Челябинске было возведено несколько домов с балконами, в конструкции которых была применена система Монье.
Вернуться к списку