Арман Габриэль Консидер

Арман Габриэль Консидер (фр. Armand Gabriel Considère; 5 июня 1841, Поррантрюи — 3 марта 1914, Париж) — французский инженер-строитель, изобретатель и предприниматель. Известен как пионер в области применения предварительно напряжённого железобетона, а также как создатель метода расчёта железобетонных конструкций по допускаемым напряжениям. Внёс значительный вклад в развитие теории упругости и строительной механики, в частности, в изучение устойчивости сжатых стержней.

Биография

Ранние годы и образование

Арман Габриэль Консидер родился 5 июня 1841 года в городе Поррантрюи, входившем в состав кантона Берн (Швейцария). Его отец был государственным служащим. После получения начального образования в местной школе Консидер поступил в Швейцарскую высшую техническую школу Цюриха (ETH Zürich), которую окончил в 1863 году с дипломом инженера-строителя. В период обучения он проявил особый интерес к математике и механике, что впоследствии определило его научные и инженерные изыскания.

Карьера и научная деятельность

После окончания университета Консидер работал на строительстве железных дорог в Швейцарии и Франции. В 1866 году он переехал в Париж, где устроился в частную инженерную компанию. В 1870-х годах он начал заниматься исследованиями свойств железобетона, который в то время только начинал внедряться в строительную практику.

В 1880-х годах Консидер разработал метод расчёта железобетонных конструкций, основанный на допускаемых напряжениях, который стал одним из первых научно обоснованных подходов к проектированию таких сооружений. В 1886 году он опубликовал свою первую значительную работу «Исследование железобетона» (фр. «Étude sur le béton armé»), где изложил основные принципы своего метода. В 1890-х годах он активно экспериментировал с предварительным напряжением арматуры, стремясь повысить несущую способность и трещиностойкость бетонных элементов.

В 1897 году Консидер основал собственную компанию «Considère & Cie», которая занималась проектированием и строительством мостов, резервуаров, плотин и других инженерных сооружений с использованием его технологий. В 1900 году он получил патент на «способ изготовления железобетонных балок с предварительно напряжённой арматурой». В 1902 году он построил первый в мире мост с использованием предварительно напряжённого железобетона — мост через реку Сену в городе Шарантон-ле-Пон (Франция).

Поздние годы и наследие

В начале XX века Консидер продолжал активную инженерную и научную деятельность. Он читал лекции в Школе мостов и дорог (École des Ponts et Chaussées) в Париже, публиковал статьи в ведущих инженерных журналах Франции и других стран. В 1910 году он был избран членом Французской академии наук. Арман Габриэль Консидер скончался 3 марта 1914 года в Париже после непродолжительной болезни.

Основные достижения и вклад в науку

Теория устойчивости сжатых стержней

Консидер внёс важный вклад в теорию упругости, в частности, в изучение устойчивости сжатых стержней. В 1891 году он опубликовал работу «О сопротивлении сжатию длинных стержней» (фр. «Sur la résistance à la compression des pièces longues»), в которой предложил уточнённую формулу для расчёта критической силы, учитывающую несовершенства формы и начальные изгибы. Эта работа стала одним из шагов к созданию современной теории устойчивости, развитой впоследствии Ф. Энгессером и Л. Эйлером.

Метод расчёта железобетонных конструкций

Консидер разработал метод расчёта железобетонных конструкций по допускаемым напряжениям, который стал основой для многих национальных строительных норм. В этом методе предполагалось, что бетон работает только на сжатие, а арматура — на растяжение, при этом напряжения в материалах не должны превышать определённых пределов. Консидер также ввёл понятие «коэффициента армирования» и предложил эмпирические зависимости для определения несущей способности балок и колонн.

Предварительно напряжённый железобетон

Консидер считается одним из пионеров предварительно напряжённого железобетона. Он предложил способ создания предварительного напряжения путём натяжения арматуры на упоры до бетонирования и последующего отпуска после затвердевания бетона. В 1900 году он получил патент на этот метод, а в 1902 году построил мост в Шарантон-ле-Пон, который стал первым в мире сооружением, выполненным по этой технологии. Однако широкое применение предварительно напряжённого железобетона началось только после Второй мировой войны, когда были разработаны более эффективные методы натяжения арматуры.

Классификация и виды конструкций

Мосты

Консидер спроектировал и построил несколько мостов, в том числе:

• Мост в Шарантон-ле-Пон (1902) — первый в мире мост с предварительно напряжённым железобетоном. Пролёт составлял 12 метров, ширина — 6 метров.
• Мост через реку Марну в городе Ножан-сюр-Марн (1905) — арочный мост с пролётом 20 метров.
• Мост через реку Луару в городе Орлеан (1908) — балочный мост с пролётом 15 метров.

Резервуары и плотины

Консидер также проектировал резервуары для воды и плотины. В 1903 году он построил водонапорную башню в городе Лион (Франция) высотой 30 метров, выполненную из предварительно напряжённого железобетона. В 1906 году он спроектировал плотину на реке Дюранс (Франция) высотой 15 метров.

Здания

В 1900-х годах Консидер построил несколько промышленных зданий и складов с использованием своих технологий. В 1909 году он возвёл здание фабрики в городе Лилль (Франция) с железобетонным каркасом и предварительно напряжёнными балками.

Применение и значение

Влияние на строительную отрасль

Работы Консидера оказали значительное влияние на развитие железобетонного строительства в Европе и мире. Его метод расчёта по допускаемым напряжениям использовался в строительных нормах Франции, Германии, России и других стран до середины XX века, когда его постепенно заменил метод предельных состояний. Предварительно напряжённый железобетон, пионером которого был Консидер, стал основой для строительства мостов, эстакад, резервуаров, аэродромных покрытий и других ответственных сооружений.

Наследие в науке

Теоретические работы Консидера по устойчивости сжатых стержней и расчёту железобетонных конструкций вошли в классические учебники по строительной механике и железобетону. Его имя носит «формула Консидера» для расчёта критической силы при продольном изгибе, а также «метод Консидера» для расчёта железобетонных балок.

Интересные факты

• Консидер был не только инженером, но и изобретателем: он запатентовал несколько устройств для натяжения арматуры и бетонирования.
• В 1900 году на Всемирной выставке в Париже его технология предварительно напряжённого железобетона была удостоена серебряной медали.
• Консидер поддерживал переписку с русскими инженерами, в частности с Н. А. Белелюбским, который пропагандировал его методы в России.
• Несмотря на свои достижения, Консидер не получил широкого признания при жизни, и его работы были переоткрыты лишь в 1930-х годах, когда предварительно напряжённый железобетон начал активно внедряться в строительство.

Источники

• Considère, A. G. «Étude sur le béton armé». — Paris: Dunod, 1886.
• Considère, A. G. «Sur la résistance à la compression des pièces longues». — Paris: Gauthier-Villars, 1891.
• Considère, A. G. «Béton armé précontraint». — Paris: Dunod, 1900.
• Материалы Французской академии наук (Comptes rendus de l'Académie des sciences), 1910–1914.
• Биографический словарь инженеров-строителей Франции (Dictionnaire biographique des ingénieurs des ponts et chaussées), 1915.