История конструктивных систем.
Студентка гр. А-31 Королева Алена
научный руководитель доцент Золотарева Л.А.
С конструктивными решениями связаны все основные проблемы архитектуры: функциональной структуры организации пространства, формирований типов зданий, эстетических свойств архитектурной формы, не говоря уже о важнейших технико-экономических вопросах. В конструкциях, как в фокусе, отражаются все достижения строительной техники. Они служат критерием технических достижений в архитектуре, формируя материализованную оболочку и структуру архитектурного пространства. В творческом процессе архитектора проблема взаимосвязи архитектуры и техники сводится к использованию конструкций (а вместе с ними и строительных материалов), поэтому знание закономерностей формирования конструкций – необходимейшее условие творческих успехов архитектора.
Сейчас архитекторы имеют в своем распоряжении такую богатую «палитру» конструктивных форм, какой никогда не имели раньше. Она возникла как результат ускоренных темпов развития техники, начиная с середины XIX века и до наших дней.
В процессе исторического развития строительной техники и архитектуры было создано несколько видов систем, различающихся по принципам работы конструкций:
1) стоечно-балочная;
2) каркасная;
3) стен и плоских перекрытий;
4) арочно-сводчатая.
Стоечно-балочная система – одна из самых древних. Она состоит из вертикально поставленных стоек или столбов и опирающихся на них балок. Дерево, кирпич, камень делали эту конструкцию устойчивой и применялись в сооружениях с древнейших времен. На основе стоечно-балочной системы греки выработали систему архитектурных форм, которая получила в теории и истории архитектуры название ордера.
Ордер (от латинского слова ordo –порядок) – это такой порядок расположения конструктивных частей сооружения, при котором рациональное распределение и взаимодействие несомых и несущих частей получило определенное образное выражение (форму), отвечающее практическому (утилитарному) и художественному назначению произведения. Основными элементами ордера являются колонна и архитравное перекрытие. Свое наивысшее выражение ордера и ордерные системы получили в античной Греции в VI-III веках до нашей эры в храмах и в общественных зданиях, возведенных зданиях, возведенных из камня. Однако ордерам была суждена долгая жизнь. Они получили дальнейшее развитие в использовании как одна из систем выражения художественных идеалов в архитектуре и в последующие эпохи, вплоть до XX века, когда изменялись не только конструктивные системы, но и сами строительные материалы
До сих пор в архитектуре применяется стоечно-балочная система, созданная еще первобытным человеком и доведенная в храмах Древней Греции до художественного совершенства.
Каркасная система. В конце XIX века появился железобетон. Это в значительной мере расширило возможности стоечно-балочной конструкции. Дело в том, что железобетонные колонны и балки имеют значительно меньшие сечения и выдерживают при этом большие нагрузки, чем те же элементы из камня и дерева. Стоечно-балочные конструкции из железобетона имеют редкие опоры с тонкими облегченными балками. При этом стойки (колонны) и горизонтальные (а иногда и наклонные) стержни (ригели) жестко соединяются между собой, образуя по существу рамную каркасную конструкцию.
Стены – неотъемлемый элемент большинства зданий защищают внутренний объем от атмосферных воздействий, членят его на отдельные помещения в зависимости от назначения здания и в большинстве сооружений поддерживают перекрытия и крышу, В зависимости от конструктивной схемы, которая принята в здании, роль стены может быть различна, а именно стена несущая и ограждающая (одновременно); стена каркасная (в ней выделены элементы каркаса и его заполнения); стена ограждающая (ненесущая).
Перекрытие – один из важнейших элементов здания, разделяющее его на этажи. В архитектурно-строительной практике сложилось два основных вида перекрытий: плоские и сводчатые.
Плоские перекрытия бывают в свою очередь балочные и безбалочные, при этом могут быть как горизонтальными, так и наклонными.
Балочное перекрытие в своем простейшем виде – это балки (из дерева, металла или железобетона), уложенные на равном расстоянии друг от друга, по которым укладывается настил. Это тип перекрытия очень широко распространен с древнейших времен и до наших дней.
Арочно-сводчатая система. Арки, своды, купола и основанные на них архитектурные формы получили широкое распространение еще в античной римской архитектуре. Затем их активно использовали в каменных и кирпичных постройках западноевропейского средневековья и в древнерусском зодчестве.
Архитектурно-строительная практика выработала следующие основные виды сводов: цилиндрический, сомкнутый, крестовый, зеркальный.
Купол по своим конструктивным и художественно-образным качествам является одним из самых совершенных покрытий. Это полусфера с окружностью в плане и полуокружностью в разрезе. Распор и вес купола распределяется на опорное кольцо.
Своды и купола играют большую роль в формировании как внешней формы и всего облика здания, так и композиции внутреннего пространства общественных и промышленных зданий.
Появление железобетона открыло новые возможности для использования древних конструкций. Новый материал значительно увеличил перекрываемые пространства (пролеты) и облегчил вес куполов и сводов.
