close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

722.Савченко Ф.М Введение в специальность

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»
Ф.М. Савченко, Э.Е. Семенова, Т.В. Богатова
ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ
Учебное пособие
для студентов, обучающихся в бакалавриате
по направлению «Строительство»
Воронеж 2013
1
УДК 721(07)
ББК 38.7я7
С126
Рецензенты:
кафедра «Архитектура и строительство зданий»
Тамбовского государственного университета;
А.М. Иванов, директор ООО «Жилпроект»
Савченко, Ф.М.
С126 Введение в специальность : учеб. пособие / Ф.М. Савченко, Э.Е. Семенова, Т.В. Богатова ; Воронежский ГАСУ. – Воронеж, 2013. – 106 с.
ISBN 978-5-89040-456-5
Приводится Федеральный государственный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки 270800 «Строительс тво»,
профилю «Проектирование зданий» (квалификация (степень) «бакалавр»).
Даны сведения о структуре гражданского и промышленного стро ительства, классификации зданий и сооружений, о нормативных документах и научных исследованиях в области строительной техники. Рассмотрены этапы создания зданий и сооружений, даются общие понятия об архитектурной композ иции и сведения о классических ордерах и их построении, а также краткие исторические сведения о роли крупных инженеров в развитии строительной техники и системе строительного образования в России.
Предназначено для студентов, обучающихся в бакалавриате по направлению
подготовки 270800 «Строительство», профилю «Проектирование зданий».
Ил. 68. Табл. 1. Библиогр.: 8 назв.
УДК 721(07)
ББК 38.7я7
Печатается по решению научно-методического совета
Воронежского ГАСУ
© Савченко Ф.М., Семенова Э.Е.,
Богатова Т.В., 2013
© Воронежский ГАСУ, 2013
ISBN 978-5-89040-456-5
2
Введение
Архитектура является одной из важнейших отраслей творческой деятельности человечества, результатами которой являются: жилые, общественные,
производственные здания, инженерные сооружения. Здания и сооружения служат удовлетворению насущных материальных потребностей людей и их эстетических запросов. Следовательно, произведения архитектуры должны соответствовать своему практическому назначению, быть технически совершенными, удобными в эксплуатации и художественно выразительными.
Требования, предъявляемые к архитектуре, изменяются в зависимости от
условий материальной жизни общества. Уровень развития производительных сил,
способ производства материальных благ оказывают существенное влияние на содержание и формы архитектуры. Каждой эпохе соответствует своя, исторически
обусловленная архитектура с особыми стилевыми признаками.
Вопросы архитектуры охватывают различные области творческой и созидательной деятельность человека. Проектирование и строительство зданий связано с различными отраслями строительной промышленности, наукой, техникой и искусством. Современная строительная промышленность производит не
только строительные материалы, но и строительные детали и целые части зд аний. В современном строительстве сборка и монтаж зданий из готовых частей и
деталей осуществляется в значительной степени на месте постройки.
Первым этапом обучения архитектурному проектированию является изучение дисциплины «Введение в специальность». Дисциплина дает начало освоению ряда практических знаний об архитектуре и частях зданий. Большое внимание уделяется изучению композиционных средств архитектуры: объем и
пространство, основные архитектурные элементы зданий и их формы, тектоническая структура, пропорции, масштаб, приемы гармонизации и др. Эти средства и приемы композиции рассматриваются в соответствии с функциональным
назначением зданий, их социальной и художественной значимостью, условиями строительства, строительной техникой и экономикой.
В учебном пособии излагаются основные теоретические сведения, касающиеся вопросов архитектуры, композиции и архитектурных форм. Теоретическое и практическое изучение дисциплины будет значимо и в отношении эстетического воспитания. Освоение приемов черчения и графики совмещается с
изучением архитектуры и композиции на лучших архитектурных произведениях прошлого.
3
Глава 1. Специальность 270800
«Проектирование зданий» и стандарт специалиста
1.1. Общие сведения о специальности
Строительное дело – самое древнее, самое мирное, самое нужное людям.
Прежде человек копал укрытия в пещерах, а затем и сам научился строить
крышу над головой.
Пожалуй, из всех специальностей первое место принадлежит строителям.
Слово «строитель» имеет широкое значение. Это специалисты, непосредственно занимающиеся постройкой какого-либо здания или сооружения, специалисты, которые разрабатывают проектно-сметную документацию, то есть проектировщики, а также люди, изготавливающие строительные материалы, строительные изделия, конструкции.
Профессия строителя почетна, но и трудна, и очень ответственна. Люди,
занимающиеся постройкой здания, открыты ветру, снегу, холоду или жаре, дождям. Проектировщики, хотя работают в основном в помещениях, несут
огромную ответственность за качество документации, за правильно выбранные
конструкционные решения. Если случится авария на уже построенном здании,
то в первую очередь спрашивают с проектировщиков, а затем со строителей и
людей, занимающихся изготовлением строительных изделий конструкций.
Как уже отмечалось выше, профессия строителя и проектировщика
трудна и ответственна, но и очень почетна, ибо люди создают себе памятники.
С древности известно изречение: «Архитектура, как музыка в камне, звучит в
веках».
Под словом «архитектура» здесь понимается построенные здания, сооружения. В переводе с греческого языка, архитектура это главное строительство,
а архитектор главный строитель. Так, в древности и было. Архитектор зад уманное здание изображал на бумаге, а затем организовывал строительс тво. В
широком смысле архитектура это область человеческой деятельности, связанная с проектированием и строительством зданий, сооружений, улиц, площадей,
сельских населенных мест. А философы говорят: «Архитектура это искусственно созданная материальная среда для жизни и деятельности человека».
Нужно хорошо помнить древний мудрый наказ человеку: «Построй дом,
вырасти дерево и воспитай ребенка».
Между строителем и архитектором и особенно между проектировщиком
и архитектором должна быть тесная взаимосвязь, так как и первые и вторые
решают общие задачи. Широко известно, что архитектура должна удовлетворять материальные и духовные интересы человека. Материальные это утилитарные задачи, то есть выгодные, целесообразные, необходимые. Духовные это
4
удовлетворение художественно-эстетических потребностей человека. Специалисты-архитекторы, в основном, решают духовные задачи. Проектировщики,
как специалисты широкого профиля, должны решать как утилитарные, так и
духовные задачи. Они должны проектировать здания, которые будут не только
прочными и долговечными, но и красивыми.
Потребности в красоте заложены в человеке с древних времен. Можно
вспомнить из истории наскальные рисунки в пещерах, орнаменты на карнизах,
наличниках в сельских жилых домах на севере Поволжья, на Украине, в Белоруссии и т.д. Некоторые люди в настоящее время все свободное время тратят на
создание более красивого вида своего жилища, например, северные народы
Эвенки. В древности они жили в чумах, мыться не умели, спали на шкурах, но
когда приезжали купцы, то некоторые требовали менять шкуры убитых зверей
не только на порох и соль, но и на украшения.
Древнеримский архитектор Витрувий писал, что архитектура должна обладать тремя качествами: польза, прочность, красота.
Перед проектировщиками всегда стояли и стоят основные задачи: проектировать здания прочными, удобными, полезными и красивыми.
1.2. Федеральный государственный образовательный стандарт
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) по направлению подготовки 270800
«Строительство», профиль «Проектирование зданий», квалификация (степень)
«бакалавр».
Бакалавр по профилю «Проектирование зданий» должен решать следующие профессиональные задачи:
- сбор и систематизация информационных исходных данных для проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планиро вки и застройки населенных мест;
- расчет и конструирование деталей и узлов с использованием стандар тных средств автоматизации проектирования;
- подготовка проектной и рабочей технической документации, оформление законченных проектно-конструкторских работ;
- обеспечение соответствия разрабатываемых проектов и технической документации заданию, стандартам, нормам и правилам, техническим условиям и
другим исполнительным документам.
5
1.2.1. Требования к результатам освоения
основных образовательных программ бакалавриата
Выпускник должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК):
- культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию
информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);
- умением логически верно, аргументировано и ясно, строить устную и
письменную речь (ОК-2);
- готовностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);
- способностью находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готовностью нести за них ответственность (ОК-4);
- умением использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-5);
- стремлением к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);
- умением критически оценивать свои достоинства и недостатки, наметить пути и выбрать средства развития достоинств и устранения недостатков
(ОК-7);
- осознанием социальной значимости своей будущей профессии, обладанием высокой мотивации к выполнению профессиональной деятельности
(ОК-8);
- использованием основных положений и методов социальных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных
задач (ОК-9);
- способностью анализировать социально - значимые проблемы и процессы (ОК-10);
- готовностью к социальному взаимодействию на основе принятых в обществе моральных и правовых норм, проявлением уважения к людям, толерантностью к другой культуры, готовностью нести ответственность с поддержания партнерских, доверительных отношений (ОК- 11);
- владением одним из иностранных языков на уровне не ниже разгово рного (ОК-12);
- владением средствами самостоятельного, методически правильного использования методов физического воспитания и укрепления здоровья, готовностью к достижению должного уровня физической подготовленности для обеспечения полноценной социальной и профессиональной деятельности (ОК-13).
6
Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):
Общепрофессиональные:
- использование основных законов естественнонаучных дисциплин в
профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и
моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК -1);
- способностью выявить естественную сущность проблем, возникающих
в ходе профессиональной деятельности, привлечь их для решения соответс твующий физико-математический аппарат (ПК-2);
- владением основными законами геометрического формирования, построения и взаимного пересечения моделей плоскости и пространства, необходимыми для выполнения и чтения чертежей зданий, сооружений, конс трукций,
составления конструкторской документации и деталей (ПК-3);
- способностью понимать сущность и значение информации в развитии
современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной
безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ПК-4);
- владением основными методами, способами и средствами получения,
хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как
средством управления информацией (ПК-5);
- способностью работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ПК-6);
- владением одним из иностранных языков на уровне профессионального
обучения и письменного перевода (ПК-7);
- владением основными методами защиты производственного персонала
и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий
(ПК-8);
- знанием нормативной базы в области инженерных изысканий, принципов проектирования зданий, сооружений, инженерных системных и оборудования, планировки и застройки населенных мест (ПК-9);
- владением методами проведения инженерных изысканий, технологией
проектирования деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием
с использованием стандартных прикладных расчетных и графических пр ограммных пакетов (ПК-10);
- способностью проводить предварительное технико-экономическое
обоснование проектных расчетов, разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские ра7
боты, контролировать соответствие разрабатываемых проектов и технич еской
документации зданию, стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам (ПК-11).
1.2.2. Требования к структуре основных образовательных программ
бакалавриата
Основная образовательная программа бакалавриата предусматривает
изучение следующих учебных циклов:
- гуманитарный, социальный и экономический циклы;
- математический, естественнонаучный и общетехнический циклы;
- профессиональный цикл;
В программе предусмотрены и разделы:
- физическая культура;
- учебная и производственная практики и/или научно-исследовательская
работа;
- итоговая государственная аттестация.
Каждый учебный цикл имеет базовую (обязательную) часть и вариативную (профильную), устанавливаемую вузом.
Вариативная (профильная) часть дает возможность расширения и (или)
углубления знаний, умений и навыков, определяемых содержанием базовых
(обязательных) дисциплин (модулей), позволяет студенту получить углубленные знания и навыки для успешной профессиональной деятельности и (или)
для продолжения профессионального образования в магистратуре.
1.2.3. Гуманитарный, социальный и экономический цикл (Б.1) ,
всего 1180 часов
В базовой части цикла Б.1 изучаются следующие дисциплины:
- история;
- философия;
- иностранный язык;
- правоведение;
- экономика.
В вариативной части цикла Б.1 изучаются дисциплины:
- введение в специальность;
- русский язык и культура речи;
- компьютерная графика.
Есть еще дисциплины по выбору студента:
- социология в строительной сфере (культурология);
- психология (политология);
- история архитектуры (история искусств).
В результате изучения дисциплин цикла Б.1 студент должен:
8
Знать:
• Основные исторические события, факты и имена известных исторических деятелей России, иметь представление об источниках исторических знаний и приемах работы с ними;
• Историю развития мировой и российской архитектуры и культуры, ее
особенности, традиции, место в системе мировой культуры и цивилизации;
• Содержание основных концепций философии, ее своеобразие, место в
культуре, научных и религиозных картинах мироздания, сущности, назначении
и смысле жизни человека;
• Основные психические функции и их физиологические механизмы, соотношение природных и социальных факторов в становлении психи, понимать
значение воли и эмоций, потребностей и мотивов, а также бессознательных
механизмов в поведении человека;
• Основы российской правовой системы и законодательства, организации
судебных и иных правоприменительных и правоохранительных органов, правовые и нравственно-этнические нормы в сфере профессиональной деятельности;
• Основные понятия и категории экономических законов и закономерностей, экономических систем, а также основные этапы развития экономической
теории;
Уметь:
• Вести на иностранном языке беседу- диалог общего характера, читать
литературу по специальности с целью поиска информации без словаря, переводить тексты по специальности со словарём;
• Оценивать достижения культуры на основе знания исторического пути
их создания, быть способным оценить, понять, прочесть образ того или иного
памятника культуры в целом и архитектуры в частности;
• Самостоятельно вести анализ и осмысление принципиальных вопросов
мировоззрения, постоянно находящихся в поле внимания философов и глубоко
волнующих людей;
Владеть:
• Способами и приемами деловых коммуникаций в профессиональной
сфере;
• Технологиями командной работы.
1.2.4. Математический, естественнонаучный и общетехнический цикл (Б.2) ,
всего 2556 часов
В базовой части цикла Б.2 изучаются дисциплины:
- математика;
- информатика;
- инженерная графика;
- химия;
- физика;
9
- экология;
- механика (теоретическая механика, техническая механика, механика
грунтов);
- инженерное обеспечение строительства (геодезия, геология);
- основы архитектуры и строительных конструкций.
В вариативной части цикла Б.2 изучаются дисциплины:
- конструкционные материалы и сплавы в строительстве;
- ресурсоэнергосбережение;
- эксплуатация зданий, сооружений и инженерных систем.
Предусматриваются еще дисциплины по выбору студента:
- строительная физика/строительная климатология;
- основы композиции/архитектурная пластика;
- рисунок/живопись;
- инновационный менеджмент/ маркетинг.
В результате изучения дисциплин цикла Б.2 студент должен:
Знать:
• Фундаментальные основы высшей математики, включая алгебру, геометрию, теорию вероятностей и основы математической статистики;
• Основные понятия информатики, современные средства вычислительной техники, основы алгоритмического языка и технологию составления пр ограмм;
• Основные законы геометрического формирования, построения и взаимного пересечения моделей плоскости и пространства, необходимые для выпо лнения и чтения чертежей зданий, сооружений, конструкций, составление ко нструкторской документации и деталей;
• Основы химии и химические процессы современной технологии производства строительных материалов и конструкций, свойства химических элементов и их соединений, составляющих основу строительных материалов;
• Основные физические явления, фундаментальные понятия, законы и
теории классической и современной физики;
• Состав окружающей среды: гидросферы, атмосферы, почв и грунтов,
законы взаимодействия живого и неживого в экосистемах, а так же законы вз аимодействия между гидросферами, атмосферами, литосферами и техносферами.
• Основные подходы к формализации и моделирование движения и равновесия материальных тел; постановку и методы решения задач о движении и
равновесии механических систем;
Уметь:
• Самостоятельно использовать математический аппарат, содержащийся
в литературе по строительным наукам, расширять свои математические познания;
• Работать на персональном компьютере, пользоваться оперативной с истемой и основными офисными приложениями;
10
• Воспринимать оптимальное соотношение частей и целого на основе
графических моделей, практически реализуемых в виде чертежей конкретных
пространственных объектов;
• Применять полученные знания по физике и химии при изучении других
дисциплин, выделять конкретное физическое содержание в прикладных задачах
профессиональной деятельности;
• Распознавать элементы экосистемы на топографических планах, профилях и разрезах, районировать территорию по экологическим условиям;
• Оценивать изменения окружающей среды под воздействием строительства;
• Применять знания, полученные по теоретической механике при изучении дисциплин профессионального цикла (техническая механика, механика
жидкости и газа, механика грунтов);
Владеть:
• Первичными навыками и основными методами решения математических задач из общеинженерных и специальных дисциплин профилизации;
• Методами практического использования современных компьютеров для
обработки информации и основами численных методов решения инженерных
задач;
• Графическими способами решения метрических задач пространственных объектов на чертежах, методами проецирования и изображения пространственных форм на плоскости проекции;
• Современной научной аппаратурой, навыками ведения физического
эксперимента;
• Основными современными методами постановки, исследования и решения задач механики.
1.2.5. Профессиональный цикл (Б.3), всего 3636 часов
В базовой части цикла Б.3 изучаются дисциплины:
- безопасность жизнедеятельности;
- строительные материалы;
- основы метрологии, стандартизации, сертификации и контроля качества;
- инженерные системы зданий и сооружений (общая электротехника и
электроснабжение; теплогазоснабжение и вентиляция; водоснабжение и водоотведение);
- технологические процессы в строительстве;
- основы организации и управление в строительстве.
Вариативная часть. В цикле Б.3 основной объем часов приходится на
вариативную часть 2736 часов, что составляет 75,22% от общего объема цикла.
В вариативной части цикла Б.3 изучаются дисциплины:
- механика (сопротивление материалов; строительная механика);
- архитектурно-конструктивное проектирование (основы архитектурноконструктивного проектирования; типология и архитектурно-конструктивное
проектирование жилых зданий; типология и архитектурно-конструктивное про11
ектирование общественных зданий; типология и архитектурно-конструктивное
проектирование промышленных зданий);
- расчетно-конструктивное проектирование зданий (металлические конструкции, включая сварку; железобетонные и каменные конструкции; конструкции из дерева и пластмасс; основания и фундаменты).
Дисциплины по выбору студента Б.3.Д:
- Введение в архитектурно-конструктивное проектирование/ Пропорции в
архитектуре;
- Основы градостроительства/ Проектирование генеральных планов;
- Основы пространственного моделирования/ Проектирование современных зданий;
- Реконструкция/ Реставрация зданий и сооружений;
- Специальные вопросы архитектурно-конструктивного проектирования/
Вариантное проектирование зданий;
- Энергоэффективность зданий/ Правовые аспекты проектирования;
- Экономика отрасли/ Социально-экономические аспекты проектирования.
В результате изучения дисциплин цикла Б.3 студент должен:
Знать:
• Основные положения и принципы обеспечения безопасности на стро ительных объектах и безопасной жизнедеятельности работающих и населения;
• Основные положения и расчетные методы, используемые в дисциплинах: сопротивление материалов, строительная механика и механика грунтов;
• Взаимосвязь состава, строения и свойств строительных материалов;
• Основы метрологии, закономерности формирования результата измерения, порядок проведения инженерного обследования зданий и сооружений;
• Основные архитектурные стили, функциональные основы проектирования, особенности современных несущих и ограждающих конструкций и приемы объемно-планировочных решений жилых, общественных и промышленных
зданий;
• Общие сведения о геодезических измерениях, топографические карты и
планы;
• Законы геологии, гидрогеологии, классификации грунтов, иметь представление об инженерно-геологических изысканиях;
• Основные направления и перспективы развития, систем теплогазоснабжения, водоснабжения, водоотведения, электроснабжения;
• Основные положения об устройстве принципах работы электрических
машин и электрооборудования строительных объектов;
• Знать основные положения и задачи строительного производства, технологических решений на стадии проектирования и при строительстве;
• Знать основы организации и управления в строительстве;
• Знать процессы и стадии проектирования зданий и сооружений;
• Знать типы жилых, общественных и промышленных зданий, их классификации и требования предъявленные к ним;
12
• Типы расчета и конструирования металлических, железобетонных, каменных, конструкций из дерева и пластмасс, оснований и фундаментов;
• Основы градостроительства, пространственного моделирования;
• Основы реконструкции и реставрации зданий;
• Основы экономики и вариантного проектирования зданий.
Уметь:
• Правильно выбирать конструкционные материалы, обеспечивающие
требуемые показатели надежности, безопасности, экономичности и эффективности сооружений;
• Анализировать воздействия окружающей среды на материал в конструкции, устанавливать требования к строительным и конструкционным материалам и выбирать оптимальный материал исходя из его назначения и условий
эксплуатации;
• Составить заключение о состоянии строительных конструкций здания
по результатам обследования и выполнять обработку результатов статических и
динамических испытаний конструкций и систем здания;
• Совместно со специалистами-электриками выбирать и использовать
электрооборудование и средства механизации, применяемые на строительных
объектах;
• Разрабатывать конструктивные решения зданий и ограждающих конструкций, вести технические расчеты по современным нормам;
• Решать простейшие задачи инженерной геологии, уметь читать геологическую графику;
• Выбрать типовые схемные решения систем теплогазоснабжения, климатизации, водоснабжения и водоотведения и электроснабжения зданий, населенных мест и городов;
• Уметь технически и экономически обосновывать варианты объемно планировочных и конструктивных решений зданий.
Владеть:
• Методами осуществления контроля над соблюдением технологической
дисциплины и экологической безопасности;
• Навыками расчета элементов строительных конструкций и сооружений
на прочность, жесткость, устойчивость;
• Методами и средствами дефектоскопии и строительных конструкций,
контроля физико-механических свойств;
• Методами ведения геодезических измерений и обработки результатов
измерения;
• Основами современных методов проектирования и расчета систем инженерного оборудования зданий, сооружений, населенных мест и городов.
13
Глава 2. Структура гражданского и промышленного строительства
2.1. Классификация зданий и сооружений
Продукция строительного производства это законченные строительством
и подготовленные к сдаче в эксплуатацию жилые дома, школы, детские учр еждения, больницы и другие гражданские здания, а также производственные
предприятия, сооружения и другие здания и сооружения промышленного
назначения.
Всё, что построено человеком, называется сооружением. Сооружения могут быть архитектурными и инженерными. К архитектурным сооружениям о тносятся здания наземных сооружений, в которых имеются помещения различного назначения (жилые дома, промышленные цехи, конюшни и др.).
Есть еще малые архитектурные формы. К ним относятся различные архитектурные объекты городской среды. Это киоски, беседки, эстрады, фонтаны,
скамьи, фонари, рекламные щиты, урны, которые воспринимаются человеком.
Малые архитектурные формы воздействуют на человека даже сильнее, чем
большие.
Все здания, то есть архитектурные сооружения, подразделяются на следующие типы: гражданские, промышленные, сельскохозяйственные. К гражданским зданиям относятся жилые и общественные.
Жилые здания по назначению могут быть: квартирного типа и специализированные - общежития, для проживания в основном молодых людей (студенты, рабочие, молодые специалисты) на период учебы в учебных заведениях, на
период работы на предприятии до приобретения квартиры; дома для престар елых и инвалидов; гостиницы для кратковременного проживания (рис. 2.1). Жилые дома по этажности делятся на несколько групп:
- малоэтажные жилые дома (1–3 этажа);
- средней этажности (3–5 этажей);
- повышенной этажности (6–10 этажей);
- многоэтажные жилые дома (10–25 этажей);
- уникальные жилые дома (более 25 этажей).
По планировочной схеме жилые здания могут быть: многосекционными, односекционными коридорными, галерейными, галерейно-секционными (рис. 2.2).
Общественные здания предназначены для размещения учреждений и
предприятий по оказанию населению различных услуг (культурно-бытовых,
медицинских, образовательных, спортивных, торговых и пр.). Насчитывается
около 170 типов общественных зданий. Их планировочные схемы различные,
14
этажность их зависит от назначения, рельефа местности и санитарногигиенических и противопожарных требований (рис. 2.3).
Рис. 2.1. Структурная схема типов жилых зданий
Рис. 2.2. Планировочные схемы многоквартирных жилых домов:
а – многосекционная; б – односекционная (башенная); в – галерейная; г – коридорная;
д – галерейно-секционная; е – коридорно-секционная
15
Рис. 2.3. Планировочные схемы общественных зданий:
а – коридорная с односторонним расположением помещений; б – коридорная с двухсторонним расположением помещений; в – анфиладная; г – зальная; д – смешанная; 1 – вестибюль;
2 – выставочные залы; 3 – фойе; 4 – зрительный зал; 5 – эстрада; 6 – гардероб; 7 – санузлы;
8 – обеденный зал; 9 – кухонные помещения
16
Промышленные здания - это цеха заводов, склады, здания транспорта (депо,
гаражи, мастерские), теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), компрессорные, насосные,
очистные сооружения, административно-бытовые здания и т. д. (рис. 2.4 – 2.5).
Рис. 2.4. Основные типы одноэтажных промышленных зданий:
а – однопролетное бесфонарное с мостовым краном; б – многопролетное с фонарем;
в – общий вид здания
Рис. 2.5. Основные типы многоэтажных промышленных зданий:
а – примеры схем поперечных разрезов; б – общий вид здания
17
Сельскохозяйственные здания – это животноводческие (коровники, телятники, свинарники), птицеводческие (птичники, курятники, индюшатники),
культивационные (теплицы, парники), овощехранилища, зернохранилища, силосные башни, элеваторы. Сюда же входят здания для переработки сельхозпр одукции (маслозаводы, сыроваренные), а также для ремонта и хранения сельскохозяйственных машин.
К инженерным сооружениям относятся: полотно автомобильной или железной дороги, туннели, подпорные стены, причалы, портовые сооружения,
набережные, волнорезы, маяки, шахты, карьеры, скважины, радиомачты, телебашни, дымовые трубы, водонапорные башни, нефтепроводы и газопроводы,
опоры, линии электропередач (ЛЭП), прожекторные мачты, градирни, резервуары и т.п.
2.2. Объемно-планировочные решения
и процессы, происходящие в здании
Любое здание строится для выполнения какого-либо процесса. Процессы
делятся на две группы: производственно-технологические и функциональные
или жизненные.
Производственно-технологические процессы – это переработка какоголибо сырья и полуфабрикатов в готовую продукцию. Например, технологич еский процесс на текстильной фабрике - превращение сырья (хлопка) в готовую
продукцию - ткань.
На заводе сборных железобетонных изделий технологический процесс
означает – получение железобетонных изделий из вяжущего – цемента, воды,
инертных материалов – щебня и песка.
Основным объектом технологического процесса является сырье или какие-либо материалы.
Объектом функционального процесса является человек. Например, высшее учебное заведение в результате учебного процесса, материальных ценностей не получает. Зато по окончании учебного процесса подготовлены специалисты: инженеры, архитекторы, бакалавры, магистры.
Для каждого процесса, технологического или функционального, нужны
здания с определенными помещениями, необходимыми для конкретного пр оцесса.
Например, в оперном театре учебный процесс какого-либо вуза проводить невозможно, также в вузе оперу не поставишь. Есть понятие – объемнопланировочное решение (сокращенно ОПР). Это определенный объем здания с
необходимыми помещениями для выполнения какого-либо процесса. Поэтому
объемно-планировочное решение здания зависит от технологического или
функционального процесса.
Для того чтобы правильно запроектировать здание с определенным объемно-планировочным решением, нужно хорошо изучить процесс, который бу18
дет проходить в этом здании, составить схему конкретного технологического
или функционального процесса.
Схема технологического процесса завода железобетонных конструкций
представлена на рис. 2.6. Из этой схемы видно, что для получения готовой продукции в виде железобетонного изделия требуются: склад цемента, воды, склад
инертных составляющих - щебня и песка, склад арматуры и растворного и бетоносмесительного узла. Бетон из бетономешалки поступает в форму изделия,
которая находится на вибростоле, далее форма с забетонированным изделием
поступает в пропарочную камеру где под действием высокой температуры и
пара изделие за 6–8 часов приобретает 75 % своей будущей прочности (в обычных температурно-влажностных условиях 100 % прочность бетон приобретает
за 28 суток и следовательно 75 % он приобретет за 21 сутки). Из пропарочной
камеры изделие поступает на склад готовой продукции. Технологическая схема
по вертикали дана на рис. 2.6, б.
Рис. 2.6. Схема технологического процесса цеха железобетонных конструкций:
а – схема в плане; б – схема по вертикали; 1 – склад инертных составляющих (песок и щебень); 2 – транспортер; 3 – растворобетонный узел; 4 – склад цемента; 5 – емкость с водой;
6 - вибростол; 7 – формы изделий; 8 – цех по заготовке арматуры; 9 – пропарочные камеры;
10 – склад готовых изделий
Функциональная схема небольшого кинотеатра, предназначенного только
для просмотра кинофильма, дана на рис. 2.7. Как видно из рисунка, эта схема
очень простая и, следовательно, объемно-планировочное решение такого кинотеатра также будет простым (см. рис. 2.3, г).
19
Функциональный процесс столовой, более сложный, и он состоит из двух
частей (рис. 2.8). Первая часть предназначена для посетителей, а вторая для работников столовой, и, следовательно, необходимы не менее трех входных дверей (для посетителей, работников столовой и загрузки поступающих про дуктов, из которых готовятся завтраки, обеды, ужины).
Рис. 2.7. Функциональная схема кинотеатра:
1 – кассовый вестибюль; 2 – вестибюль;
3 – фойе; 4 – санузлы; 5 – буфет; 6 – зрительный зал
Рис. 2.8. Функциональная схема столовой:
1 – вестибюль; 2 – санузлы; 3 – умывальники; 4 – обеденный зал; 5 – горячий цех (кухня);
6 – бытовые помещения; 7 – моечные посуды;
8 – различные цехи (хлеборезка, холодильники, кладовые); 9 – загрузочная
20
На рис. 2.9 показана функциональная схема жилой квартиры; на рис. 2.10
– театра.
Объемно-планировочное решение гражданского здания может быть:
централизованным блочным, атриумным, павильонным, смешанным
(рис. 2.11).
Рис. 2.9. Функциональная схема квартиры
Рис. 2.10. Функциональная схема здания театра
21
Рис. 2.11. Объемно-планировочное решение зданий:
а – централизованное; б – блочные (два блока примыкают друг к другу); в – блочное с теплым переходом; г – атриумное; д – павильонное (учреждение состоит из блоков, не соединенных между собой, например на сложном рельефе); е – смешанное (есть блоки, соединенные непосредственно и с теплым переходом, и есть блоки отдельно стоящие)
2.3. Конструктивная структура зданий
Здание состоит из отдельных взаимосвязанных между собой частей,
имеющих определенное назначение. Эти части подразделяются на три основные группы:
объемно-планировочные элементы – крупные части, на которые можно
разделить весь объем здания (этаж, лестничная клетка, веранда, чердак,
мансарда и т.д.);
конструктивные элементы – отдельные части здания, которые определяют структуру здания, составляют его скелет (фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия, лестницы и др.);
22
строительные изделия – сравнительно мелкие элементы, из которых слагаются конструктивные элементы (стены выкладываются из отдельных
кирпичей, лестницы – из ступеней и косоуров, перекрытия – из отдельных плит и балок и т.д.).
По своему назначению все конструктивные элементы здания подразделяются на несущие и ограждающие. Несущие конструктивные элементы воспринимают все нагрузки, возникающие в здании или действующие на здание.
Ограждающие отделяют помещения от внешнего пространства и одно помещение от другого. В ряде случаев конструктивные элементы выполняют и нес ущую и ограждающую функцию одновременно.
Основными конструктивными элементами здания являются:
фундаменты представляют собой нижние, подземные части здания,
которые воспринимают на себя всю нагрузку от здания и действующих на него сил (ветер, снег и др.), распределяют эту нагрузку на
грунт (рис. 2.12–2.13);
стены представляют собой вертикальные ограждающие конструкции,
бывают наружные и внутренние. Часто они выполняют и несущую функцию. В зависимости от этого их разделяют на несущие стены, самонесущие и ненесущие (навесные). Несущие стены воспринимают нагрузку от
перекрытий и крыши здания и передают их вместе с собственным весом
на фундамент. Самонесущие стены тоже опираются на фундамент, но
передают ему лишь собственный вес, так как являются только ограждающими конструкциями и не воспринимают нагрузок от перекрытий и
крыши. Навесные стены – только ограждающие конструкции, но опираются не на фундамент, а на колонны или перекрытия. Кирпичные стены
могут быть со сплошной кладкой или облегченными (рис. 2.14 –2.16).
отдельные опоры (колонны, стойки, столбы) – вертикальные несущие
элементы, воспринимающие нагрузку от перекрытий и других элементов
23
здания (например, от навесных стен), и передающие эту нагрузку вместе
с собственным весом на фундамент;
Рис. 2.12. Основные конструктивные элементы здания с кирпичными несущими стенами:
1 – подошва фундамента; 2 – подвальное перекрытие; 3 – фундаменты; 4 – потолок; 5 – нижнее перекрытие; 6 – подполье; 7 – перегородка; 8 – нагрузка от собственной массы, людей и
оборудования; 9 – междуэтажное перекрытие; 10 – продольная внутренняя стена; 11 – стена;
12 – оконный проем; 13 – карниз; 14 – чердачное перекрытие; 15 – чердак; 16 – стропильная
балка; 17 – кровля; 18 – дымовая труба; 19 – зонт; 20 – коньковый прогон; 21 – подкос;
22 – стойка; 23 – конек; 24 – слуховое окно; 25 – снег; 26 – карниз; 27 – мауэрлат;
28 – оконный переплет; 29 – дверное полотно; 30 – крыльцо; 31 – цоколь; 32 – подвал;
33 – грунтовая влага
24
Рис. 2.13. Конструктивные схемы фундаментов: а – ленточный под стены;
б – то же, под колонны; в – столбчатый под стены; г – отдельный под колонну; д – сплошной
безбалочный; е – сплошной балочный; ж – свайный; 1 – стена; 2 – ленточный фундамент;
3 – железобетонная колонна; 4 – железобетонная фундаментная балка; 5 – столбчатый фундамент; 6 – ростверк свайного фундамента; 7 – железобетонная фундаментная плита; 8 – сваи
Рис. 2.14. Расположение кирпичей в кирпичной стене:
а – стандартный кирпич; б – ложковый ряд; в – тычковый ряд; 1 – тычок;
2 – постель кирпича; 3 – ложок
25
Рис. 2.15. Системы сплошной кирпичной кладки:
1 – тычок кирпича; 2 – ложок кирпича
Рис. 2.16. Конструкции облегченных кирпичных стен:
1 – легкий бетон; 2 – термовкладыши
перекрытия представляют собой горизонтальные ограждения, разделяющие внутреннее пространство здания на отдельные этажи. Кроме того,
они являются и несущими конструкциями, воспринимающими всю полезную нагрузку (массу людей, оборудования, мебели) и передающими ее
на стены или отдельные опоры. Перекрытия, разделяющие надземные
этажи, называют междуэтажными. Перекрытие между первым этажом и
подвалом – надподвальное, а между верхним этажом и чердаком – чердачное.
26
крыша состоит из водонепроницаемой оболочки – кровли и поддерживающих ее несущих конструкций (рис. 2.17). В зданиях повышенной этажности крыши делают железобетонными с чердаками (рис. 2.18). При отсутствии чердака верхнее перекрытие называют совмещенным покрытием (рис. 2.19). Под крышей в наружных стенах делают расширение кверху, которые называются карнизами (рис. 2.20).
Рис. 2.17. Крыши из деревянных стропил:
а – односкатная крыша; б – двускатная крыша; 1 – чердачное перекрытие; 2 – мауэрлат;
3 – стропильная нога; 4 – кобылка; 5 – обрешетка; 6 – подкос; 7 – стойка; 8 – прогон; 9 – лежень
Рис. 2.18. Сборная железобетонная крыша:
1 – чердачное перекрытие; 2 – опорные столбики; 3 – перемычки; 4 – ребристые кровельные
плиты; 5 – железобетонные парапетные плиты; 6 – кровля
27
Рис. 2.19. Принципиальные конструктивные схемы совмещенных крыш:
а – невентилируемая; б – вентилируемая; 1 – защитный слой; 2 – рулонный ковер; 3 – стяжка из цементного раствора или сборных железобетонных плит; 4 – теплоизоляция; 5 – пароизоляция; 6 – несущая конструкция; 7 – отделочный слой; 8 – воздушная прослойка
Рис. 2.20. Конструкции карнизов:
1 – кобылка; 2 – скрутка; 3 – анкерная балка; 4 – карнизная плита; 5 – анкер
лестница – конструкция, которая служит средством сообщения между
этажами. Лестницы бывают внутренние и наружные. Внутренние лестницы по противопожарным требованиям ограждают со всех сторон несгораемыми стенами. Это помещение называется лестничной клеткой
(рис.
2.21). Основными элементами лестницы являются наклонные марши и
лестничные площадки. Маршем называется участок лестницы между
площадками. Длина марша ограничивается числом ступеней: в марше
28
должно быть не менее 3 и не более 18 ступеней. Лестничные площадки
делятся на этажные, лежащие в плоскости пола этажа, и промежуточные,
расположенные между этажами.
Рис. 2.21. Общий вид лестничной клетки:
1 – марш; 2 – этажная площадка; 3 – промежуточная междуэтажная площадка
перегородки – вертикальные ограждающие конструкции, отделяющие одно помещение от другого. Перегородки опираются на междуэтажные перекрытия и этим отличаются от внутренних стен, которые опираются на
фундамент;
двери – проемы в стенах и перегородках для сообщения между отдельными помещениями – заполняют, как правило, деревянными конструкциями, которые называют дверным блоком. Дверной блок состоит из коробки
и дверного полотна:
окна – проемы в наружных стенах, предусмотренные для обеспечения
помещения естественным освещением, для зрительной связи внутреннего
пространства с наружным и для проветривания помещений. Проемы з аполняют светопрозрачной конструкцией, которая называется оконным
блоком, состоящим из коробки и переплетов;
перемычки это перекрытия над оконными и дверными проемами. Они могут быть из сборных железобетонных балочек или быть арочными или
клинчатыми (рис. 2.22 –2.23).
29
Рис. 2.22. Сборные железобетонные перемычки:
а, б – брусковые (тип Б); в – плитные (тип БП); г – балочные (тип БУ)
Рис. 2.23. Типы каменных перемычек:
а – арочная; б – клинчатая; 1 – замковый камень; 2 – пята перемычки
Существуют и другие конструктивные элементы зданий: балконы, козырьки, шахты лифтов, фонари и др. Но, не являясь обязательными для каждого
здания, они не входят в состав основных конструктивных элементов. В состав
здания также входят санитарно-технические устройства и инженерное оборудование для нужд отопления, вентиляции, водоснабжения, мусороудаления,
тепло-, электро- и газоснабжения и др.
Основные несущие конструкции здания, а именно фундаменты. Стены,
отдельные опоры и перекрытия, воспринимая и передавая друг другу все
нагрузки, действующие на здание и внутри здания, включаются в совместную
работу и составляют единую пространственную конструктивную систему, которая получила название несущий остов здания.
2.4. Конструктивные схемы зданий
Фундаменты, стены, отдельные опоры и перекрытия это основные несущие элементы здания. Они образуют остов здания, то есть пространственную
30
систему вертикальных и горизонтальных несущих элементов. Остов определяет
так называемую конструктивную схему здания. В зависимости от характера
опирания горизонтальных несущих элементов (перекрытий) на вертикальные
несущие элементы (стены, отделочные опоры и балки между ними) различают
следующие конструктивные схемы гражданских зданий: с несущими продольными стенами; с неполным каркасом; с полным каркасом и ненесущими стенами (рис. 2.24). Кроме того, существуют здания, отдельные части которых с остоят из различных конструктивных схем.
В зданиях с несущими продольными стенами (рис. 2.24, а) последние устраивают из тяжелых материалов, имеющих надлежащую прочность. Кроме того,
наружные стены также должны удовлетворять теплозащитным требованиям. По
такой конструктивной схеме строят чаще кирпичные и крупноблочные дома.
Устойчивость такой конструктивной схемы в поперечном направлении
обеспечивается специально устраиваемыми поперечными стенами, которые не
несут нагрузки от перекрытия. Такие поперечные стены возводятся лишь для
ограждения лестничных клеток и в местах, где они нужны для придания устойчивости наружным стенам. Применение указанной конструктивной схемы дает
большие возможности для решения планировки помещений или, другими словами, имеется большая свобода в решении планировочных вопросов. Кроме того, при данной конструктивной схеме требуется меньшее число типоразмеров
сборных изделий. В зданиях с поперечными несущими стенами (рис. 2.24, б)
обеспечивается большая жесткость системы, однако увеличивается общая пр отяженность несущих внутренних стен. Тем не менее такое решение в ряде случаев является рациональным, так как при этом к конструкциям наружных пр одольных стен предъявляются только теплозащитные требования и для их
устройства можно применить легкие эффективные материалы. Кроме того,
иногда применяются смешанный вариант, при котором опорами для перекр ытий служат как продольные, там и поперечные стены. Если вместо внутренних
продольных или поперечных стен устраивается система столбов с опирающими
на них горизонтальными балками, на которые, в свою очередь, опираются перекрытия, то такая схема соответствует зданию с неполным каркасом (рис. 2.24, в, г).
Если же вместо несущих наружных стен применены столбы образующие вместе
с внутренними столбами и балками (прогонами) как бы скелет здания, то такая
конструктивная схема определяет здания с полным каркасом (рис.2.24, д). В
этом случае наружные стены выполняют только ограждающие функции и могут быть самонесущими или навесными. Самонесущие стены опираются на
фундаменты или фундаментные балки и не воспринимают никаких нагрузок,
31
кроме собственной массы. Навесные стены опираются на горизонтальные элементы на уровне каждого этажа.
Рис. 2.24. Конструктивные схемы зданий:
а – схема с продольными несущими стенами; б – схема с поперечными несущими схемами;
в – схема с неполным каркасом с продольным расположением прогонов; г – схема с неполным каркасом с поперечным расположением прогонов; 1 – внутренняя продольная стена;
2 – внутренние поперечные стены; 3 – панели перекрытий; 4 – столбы и прогоны; 5 – прогоны (или распорки); 6 – стойки каркаса; 7 – ненесущие наружные стены
Материалом для конструкций каркаса является железобетон, сталь, а для
малоэтажных зданий столбы нередко выкладывают из кирпича. Для деревянных зданий каркас также выполняют из дерева.
В последние годы все более широкое распространение получает строительство зданий из объемных элементов, в которых остов зданий образуется
коробчатыми элементами заводского изготовления.
2.5. Основные нормативные документы в строительстве
и научные исследования в области строительной техники
Основными нормативными документами для специальности 270800
"Проектирование зданий" являются:
СНиПы – строительные нормы и правила;
ГОСТы – государственные общероссийские стандарты;
32
СП – своды правил по проектированию и строительству;
РДС – руководящие документы системы.
Есть еще нормативные документы субъектов РФ:
ТСН – территориальные строительные нормы. Кроме того, есть еще производственно-отраслевые нормативные документы, которые мы не будем рассматривать.
Строительные нормы и правила (СНиП) содержат основные организационно-методические требования, направленные на обеспечение необходимого
уровня качества строительной продукции; общие технические требования по
инженерным изысканиям для строительства, по проектированию и строительству, а также требования к планировке здания, строительным конструкциям,
основаниям и системам инженерного оборудования. Они делятся на общие
нормы проектирования, например: по строительной климатологии, где можно
найти температуру наружного воздуха по климатическим районам; по противопожарным нормам; по строительной теплотехнике; по защите от шума и т.д.
Есть СНиПы по проектированию жилых и общественных зданий, есть
СНиПы по проектированию промышленных зданий, а также по проектированию генеральных планов общественных и промышленных зданий.
Кроме того, есть СНиПы по проектированию строительных конструкций,
оснований и фундаментов, а также СНиПы по различным сантехническим
устройствам и др.
В сводах правил (СП) приводятся рекомендуемые правила проектирования зданий в качестве официально-признанных и оправдавших себя на практике. Правила позволяют обеспечивать соблюдение обязательных требований
СНиПов и стандартов. Для проектировщиков, например, одним из главных является СП "Проектирование тепловой защиты зданий", в котором имеются необходимые правила по теплотехническим расчетам ограждающих конструкций
с большим количеством примеров.
В государственных стандартах (ГОСТ) в зависимости от их вида, устанавливают обязательные и рекомендуемые положения, в т.ч. к проектной документации; требования к продукции предприятия стройиндустрии; правила пр иемки и методы контроля в строительстве и при производстве строительных материалов, изделий, оборудования и др.
Тематика научных исследований. Исследования могут проводиться в различных областях строительной техники. Научные исследования могут проводиться по следующим направлениям:
1. Исследования в области теории сооружений и строительной механики;
33
2. Исследования в области архитектуры, к которым можно отнести:
2.1. Общую теорию архитектуры;
2.2. Теорию градостроительства;
2.3. Проблемы архитектурного проектирования зданий и сооружений;
2.4. Теорию и практику архитектурной бионики (элемент жизни). Имеется в виду, что человек всегда в архитектурно-строительной практике обращался
за помощью к живой природе. Например, золотые купола древнерусских церквей напоминают форму луковиц, капель дождя. Архитектор Ф. Отто использовал принцип упругости стебля или позвоночного столба в модели высотной
башни.
3. Исследования в области конструкций - железобетонных, каменных, металлических, деревянных, пластмассовых;
4. Исследования в области технологии производства отдельных видов работ (например, бетонирование на пневмоопалубке);
5. Исследования в области организации и управления строительством;
6. Исследования в области строительной физики по созданию благоприятных условий для жилья и работы (борьба с шумом, теплозащита наружных
ограждений, естественное и искусственное освещение рабочих мест, звукоиз оляция ограждений).
7. Исследования в области оснований и фундаментов - исследуется работа грунтового основания при фундаментах, работающих на сжатии, и при выдерживании фундаментов.
8. Исследования в области экономики строительства. Экономические
проблемы в наше время являются очень важными. Причем в любой диссертации результаты исследования не могут быть приняты без экономических расчетов. Правильный взгляд на экономику, вкус к ней необходимо выработать с
первого семестра, а также при изучении всех технических дисциплин и, особенно при выполнении курсовых проектов и работ. Не должно быть разрыва
между инженерной эрудицией и глубоким экономическим мышлением.
9. Исследование в области отопления, вентиляции, водоснабжения и водоотведения. Научными исследованиями занимаются как в высших учебных
заведениях, так и в научно-исследовательских институтах (НИИ).
Научную работу проводят многие научно-исследовательские институты,
из которых можно назвать наиболее крупные:
• ЦНИИСК им. Кучеренко (центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций);
34
• НИИЖБ (научно-исследовательский институт железобетонных конструкций);
• ЦНИИОМТП (центральный научно-исследовательский институт организации, механизации и технологии производства);
• ЦНИИЭП жилища (центральный научно-исследовательский институт
экспериментального проектирования жилища);
• ЦНИИ промышленных зданий (центральный научно-исследовательский
институт промышленных зданий);
• НИИСФ (научно-исследовательский институт строительной физики);
• НИИЭС (научно-исследовательский институт экономики строительства);
• НИИОСП (научно-исследовательский институт оснований и подземных
сооружений).
Глава 3. Этапы создания зданий и сооружений
Вначале необходимо перечислить основные этапы по созданию зданий и
сооружений и затем рассмотреть их более подробно:
1 – выбор площадки для строительства;
2 – изыскательская работа;
3 – разработка проектно-сметной документации;
4 – строительство зданий и сооружений;
5 – сдача построенных объектов в эксплуатацию.
3.1. Выбор площадки для строительства
Выбор площадки для строительства какого-либо здания происходит по
обращению заказчика. Заказчиком является юридическое лицо. Это может быть
учреждение, организация, предприятие, высшее учебное заведение и др. Заказчик обращается в городской или районный отдел архитектуры с просьбой о выделении участка для строительства здания. Здания могут быть разного назначения, например, жилой дом, общежитие, магазин, столовая и др. Заказчик указывает вместимость, объем или другую расчетную единицу здания и предполагаемое место строительства, то есть указывается улица или площадка вблизи какого- то предприятия.
Отдел архитектуры проводит анализ существующей территории в том
месте, где указал заказчик. Если действительно есть свободная площадь с необходимыми нормативными размерами, то приглашается представитель заказчика, и они вместе с работником отдела оформляют необходимые документы. З а35
тем руководители заказчика и отдела архитектуры заключают договор, ос уществляются финансовые расчеты, и площадка для строительства конкретного
объема считается приобретенной заказчиком.
Если же требуется строительство крупного промышленного предприятия,
например металлургического комбината или машиностроительного завода и
других подобных предприятий, то в этом случае выбор площадки является
наиболее важным, очень сложным и очень ответственным этапом. Здесь требуется решать вопросы о технологии будущего предприятия, размерах необходимого для него земельного участка, о количестве и качестве сотрудников для работы во время эксплуатации, а также на период строительства.
Очень важной проблемой является наличие транспортных путей для железнодорожного, автомобильного, водно-речного или морского транспорта, а
также обеспечение будущего предприятия водой, электроэнергией. При выборе
площадки учитывается рельеф, качество грунта, уровень грунтовых вод и ее
химический состав, ветровой режим, направление, скорость и сила господствующих ветров.
Решаются вопросы по выбору транспорта, которым будут доставляться различные грузы при строительстве и транспортировании готовой продукции при
эксплуатации предприятия. Очень важным вопросом является обеспечение жильем кадров строителей и рабочих, инженерных и технических работников и служащих, которые будут работать при строительстве, а затем при эксплуатации.
Исключительно очень важной проблемой при выборе площади для строительства любого здания, но особенно крупного предприятия является проблема охраны окружающей среды и природных ресурсов. Важнейшим природным
ресурсом является земля- основа ведения сельского хозяйства, источник жизненно необходимых населению средств и пространственный базис размещения
поселений и производительных сил.
Отвод новых земель под застройку и других несельскохозяйственных
нужд неизбежен, но их размер нужно существенно снижать, используя экономически обоснованные решения, требующих меньших территорий. Важным
принципом рационального использования земли является отвод под з астройку
участков, непригодных для сельскохозяйственных угодий.
Для решения всех проблем при выборе площадки для строительства составляется технико-экономическое обоснование (ТЭО) о технической возможности и экономической целесообразности размещения предприятия на выбранной территории. Для составления такого обоснования привлекаются специалисты различных направлений: технологи, строители, экономисты, электрики,
сантехники, в основном из проектных организаций.
36
Техническая возможность означает, есть ли способы строительства предприятия, если территория расположена на сложном рельефе местности. Следует
отметить, что в настоящее время строительная техника способна строить любые здания на любом сложном рельефе.
Экономическая целесообразность означает, выгодно ли строить предприятия на выбранной территории. Поэтому при выборе площадки для строительства рассматриваются несколько вариантов составляется техникоэкономическое обоснование и путем сопоставления этих вариантов выбирается
тот, который имеет меньшие затраты с учетом затрат на строительство и затр аты при эксплуатации.
На практике, к сожалению, бывает и так, разработчики техникоэкономического обоснования не учли ряд факторов, и выбранная территория
для предприятия оказалась экономически неоправданной и некоторые стройки
оказались более дорогими. Необходимо отметить, что в некоторых случаях
технико-экономическое обоснование приходится разрабатывать и для гражданских зданий.
Например, если у отдела архитектуры есть возможность выделить не
один вариант участка для строительства, а несколько, например, три, но один
расположен так, что он неудобен, другой в хорошем месте, но там очень сложный рельеф местности, а третий участок удовлетворяет заказчика, но там есть
старые постройки, которые необходимо сносить. В этом случае заказчик пр иглашает специалистов из проектной организации, которые разрабатывают технико-экономическое обоснование для каждого варианта, и заказчик выбирает
тот участок, который экономически и технически более выгоден.
3.2. Изыскательские работы
До начала строительства на месте будущей постройки исследуются грунты с целью выяснить их физические и механические свойства, вид грунтов, их
мощность (толщину слоя), положение уровня грунтовых вод. Проводится химический анализ грунтовой воды, так как в воде иногда имеются химические
вещества, которые воздействуют на материал фундамента и разрушают его.
Для небольших зданий исследования грунтов выполняют сами проектные
организации, в которых имеются отделы, лаборатории или изыскательские экспедиции, имеющие необходимое оборудование. Исследования грунтов проектируемых крупных предприятий проводят специализированные организации,
имеющие полный комплект оборудования и необходимый штат специалистов.
Исследование грунтов проводится в следующей последовательности.
Вначале проектная организация намечает расположение будущих зданий на
выделенной площадке и намечает точки расположения скважин. Исследование
или разведку грунтов производят путём бурения скважин. При этом через каждые 0,5 метров по глубине берутся пробы грунта для определения его состава
лабораторным путём. К сожалению, грунт из скважины имеет нарушенную
структуру.
37
Для более точного определения состава грунта для проектов уникальных
зданий намечают точки расположения шурфов. Шурф – это колодец глубиной
5–6 метров размером в плане 1,5–2 метра. В этом случае образцы грунта для
исследования берутся из стенок шурфа с ненарушенной структурой. Для того
чтобы грунт остался с ненарушенной структурой в естественном состоянии,
шурф роется вручную, а это очень трудоемко и дорого. Поэтому исследование
грунтов выполняется, в основном, путем бурения скважин.
Данные о результатах бурения или шурфования заносят в специальные
журналы, по которым составляют чертежи геологических разрезов по створам
скважин или шурфов. Чтобы иметь представление о строении грунтов в пределах между скважинами или шурфами, колонки скважин на чертеже соединяют
в геологический профиль (рис. 3.1). Несколько геологических профилей дают
пространственное представление о геологическом строении участка, что является основным исходным материалом для определения несущей способности
грунтового основания.
3.3. Проектирование зданий и сооружений
Проектирование ведется соответствующими проектными организациями,
обычно специализирующимися по различным отраслям (гражданское и промышленное строительство, автомобильные дороги, атомная энергетика, гидротехнические сооружения и т.д.). В советское время в городе Воронеже были
проектные институты:
Гражданпроект. Институт специализировался на проектировании генеральных планов городской застройки, жилых и общественных зданий, инженерных коммуникаций;
Гипропром (главный институт проектирования промышленности). Занимался проектированием промышленных зданий и сооружений, их комплексов
(заводы, фабрики и т.д.). Так как областей промышленности много, то данные
институты являются отраслевыми, то есть выполняют проектные работы для
конкретной области промышленности (химическая, машиностроительная, металлургическая, нефтеперерабатывающая и т.д.);
Гипродор (главный институт проектирования дорог). Данный институт
занимался проектированием дорог и всей дорожной инфраструктуры;
Агропромпроект, занимался проектированием объектов сельскохозяйственного назначения (коровники, птицефабрики, силосы и т.д.);
Военпроект проектировал объекты по заказу Министерства обороны РФ,
Федеральной службы безопасности РФ (жилье для военных, военные городки,
военные части, военные объекты, объекты, относящиеся к государственной
тайне РФ);
Атомэнергостройпроект. проектировал объекты атомной энергетики.
Небольшие проектные фирмы, выполняющие весь комплекс работ по
проектированию зданий и сооружений, являются основными конкурентами
проектных институтов. Что они из себя представляют? Как правило, это директор, бухгалтер, главный инженер проекта (ГИП), архитектурно-строительная
38
группа специалистов, в состав которой входят конструкторы и архитекторы.
Для выполнения смежных работ для каждого конкретного объекта привлекаются специалисты со стороны по трудовому договору.
Рис. 3.1. Геологическое строение площадки строительства:
а – план площадки с нанесением схемы расположения скважин;
б – геологический разрез по линии III-III
39
Есть еще специализированные разработки организации для одного конкретного раздела проекта (вентиляция и кондиционирование, водоснабжение и
канализация, газификация).
Кроме перечисленных организаций есть архитектурно-творческие мастерские, которые занимаются разработкой эскизных проектов зданий и их
комплексов, дизайном. Типовые структуры проектного института специализированного и комплексного отдела приведены на рис. 3.2 –3.4.
Проект является результатом глубокого творческого процесса, в ходе которого проектировщик решает ряд задач, связанных с созданием проектируемого объекта, определяет его общий характер, взаимосвязь отдельных частей, выявляет наиболее рациональную форму, соответствующую его содержанию и
назначению, выбирает материал и конструкцию. Этот процесс, в котором проявляется выдумка, техническое умение, творческая фантазия и профессиональное мастерство автора проекта, называется эскизным проектом.
Эскизный проект является исключительно ответственной стадией проектирования. В нем определяются все основные данные будущего здания – планировочное решение, конструкция, этажность, материал, характер архитектуры,
техническое оборудование, причем степень уточнения всех этих вопросов различна. Вопросы выбора конструкции и технического оборудования решаются в
эскизном проекте в общем виде, отражаются обычно только в пояснительной
записке. Значительно подробнее и конкретнее разрабатывается общее архитектурное решение, которое должно давать совершенно ясное представление об
организации плана, объемной структуре и внешнем облике сооружения. Для
уникальных зданий эскизная стадия является в общем процессе проектирования
решающей, и определяет дальнейший путь разработки проекта.
Для зданий массового строительства проектная организация проектирует
здания, как правило, в две стадии. Сначала разрабатывается технический проект со сметной документацией на строительство (первая стадия), а затем рабочие чертежи (вторая стадия).
В техническом проекте уточняются и конкретизируются все вопросы,
уточняется и характер архитектурного решения. Проект сопровождается развернутой пояснительной запиской, к которой прилагаются расчеты конструкций и санитарно-технических устройств. Технический проект представляется
на рассмотрение в утверждающие инстанции.
Проект проходит экспертизу с точки зрения соответствия строительным
нормам, противопожарным и санитарным правилам. Развитие техники, появление новых конструкционных систем и строительных материалов, насыщение
зданий различного рода техническими устройствами требуют от проектировщиков более детальной разработки технического проекта. Утвержденный технический проект является основой для разработки рабочих чертежей.
Рабочий проект (рабочие чертежи) разрабатывается по каждому виду строительных работ – общестроительные, санитарно-технические (водопровод, канализация, отопление, вентиляция), столярные, слесарные, отделочные и др угие.
40
41
Рис. 3.2. Типовая структура проектного института
42
Рис. 3.3. Типовая структура специализированного отдела
43
Рис. 3.4. Типовая структура комплексного отдела
Рабочий проект в ходе строительства здания является основным техническим документом. Рабочие чертежи являются основным документом на строительство здания. Технорабочий проект разрабатывается в одну стадию и рекомендуется для проектирования несложных объектов.
Типовой проект - это проект, утвержденный в установленном порядке и
предназначенный для многократного использования. Здания массового с троительства (жилые дома, школы, больницы, детские сады-ясли и т.п.) возводят по
типовым проектам. Типовые проекты разрабатываются для определенного
климатического и национального района, но без ориентировки на определенный участок строительства. Поэтому каждый типовой проект в дальнейшем
приспосабливают (привязывают) к конкретному участку (рельефу, соседним
зданиям и т.п.).
Сметы составляют для определения потребности в денежных и материальных средствах, и рабочей силе. Они прилагаются к проекту и являются его
частью. Сметы служат основанием для заключения подрядных договоров на
строительство и его финансирования. Смета выполняется на основе объема р абот, предусматриваемых рабочими чертежами или технорабочим проектом.
Причем как объем работ, так и сметы, составляются по отдельным видам работ,
например по земляным работам, каменным конструкциям, перекрытиям, малярным работам.
Стоимость единицы работ умножается на объем работ, выраженный в с оответствующих единицах измерения. Например, стоимость 1 м2 штукатурки
умножается на число квадратных метров оштукатуренной поверхности. Сто имость единицы каждого вида строительных работ определяется путем суммирования всех затрат, приходящихся на ее производство (стоимость материалов,
заработная плата рабочим, затраты на механизмы, транспорт и пр.), и называется единичной расценкой.
Поскольку сметами предусмотрен такой порядок подсчета, они служат не
только для выведения общей стоимости отдельных видов работ, но и для установления числа рабочих разных специальностей, занятых на этих работах, и количества различных строительных материалов, для чего делаются выборки из
сметы – выборки потребности в рабочей силе, материалах, транспорте и пр.
Для определения стоимости сооружения на начальной стадии проектирования составляются сметно-финансовые расчеты, которые ведутся на основе
так называемых укрупненных показателей, то есть стоимости единицы площади или объема ранее построенных зданий, сходных по характеру, типу конструкции, строительным материалам. Так, если известна в конкретном городе
средняя стоимость 1 м2 общей площади жилого дома, то приближенная стоимость жилого дома может быть найдена путем умножения стоимости 1 м 2 общей площади на общую площадь жилого дома.
Смета позволяет установить, сколько будет стоить запроектированное
сооружение, какие денежные и материальные средства потребуются для ос у44
ществления намеченного строительства. В этом отношении смета является зеркалом проекта, отражая его экономическую сущность.
Для определения экономичности и рациональности, принятых архитектурно-планировочных и объемных решений, помимо их стоимости, заложенной
в сметах, используют ряд коэффициентов или экономических показателей, по
которым можно вести сравнение с показателями аналогичных сооружений. Эти
коэффициенты выводятся на основе абсолютных показателей сооружений – кубатуры, рабочей или общей площади, вспомогательной площади, площади з астройки, а также на основе трудовых затрат на единицу измерения, то есть на
1 м3 или на 1 м2 общей площади.
Площадь застройки это площадь земельного участка, занятая сооружением. Она соответствует площади первого этажа здания, включая наружные стены и пристройки. Площадь застройки – важный показатель при определении
степени застройки участка, или плотности застройки, то есть отношения площади застройки к площади всего участка, выраженного в процентах. Так если
площадь участка 1200 м2, а площадь застройки 150 м2, то плотность застройки
составляет 12,5 %. Плотность застройки определяется существующими нормами и зависит от вида строительства и этажности.
Жилая площадь это сумма площадей всех жилых помещений, включая
открывающиеся в комнату стенные шкафы. В нежилых зданиях площадь всех
помещений, связанных с основным производственным процессом, наз ывается
рабочей, или производственной площадью. Например, в школе к рабочей площади относятся классы, помещения для отдыха и игр, лаборатории, учительские, кабинеты, гимнастический зал.
К вспомогательной площади относятся коридоры, гардероб, передняя,
кухня (в жилых домах), ванные, санузлы, кладовые и другие помещения. Помещения одного значения в разных сооружениях могут относиться к разным
типам помещений. Так, кухня в жилом доме относится к подсобным помещениям, а в фабрике-кухне является основным производственным помещением.
Ванная комната в жилом доме или душевые кабины в бытовых помещениях
фабрики являются подсобными площадями, а в душевом павильоне относятся к
рабочей площади.
Полезная площадь это вся жилая и вспомогательная площадь в жилом доме, или рабочая и вспомогательная площадь в других типах зданий. Она должна
равняться площади застройки соответствующего этажа за вычетом всех ко нструктивных и других материальных элементов, попадающих в горизонтальное
сечение плана – стен, перегородок, столбов, вентиляционных стояков и пр.
Объем (кубатура) здания определяется путем перемножения площади застройки на высоту здания, которая отсчитывается от уровня пола первого этажа
до верхней поверхности чердачного перекрытия или покрытия.
Существует выражение «Чертеж – язык инженера». Оно полностью применимо и к архитектурно-строительной специальности. В области любого производства, будь то изготовление станка, автомобиля или мебели, строительство
45
моста, жилого дома или канала, производственному процессу предшествует с оставление проекта, основной частью которого являются чертежи – условное
графическое изображение создаваемого предмета или сооружения.
Чертежи архитектурных сооружений делятся на группы в зависимости от
того, какой раздел проекта они представляют. Такая дифференциация проводится обычно в рабочих чертежах, которые подразделяются по виду работ на разбивочные, конструктивные, архитектурные или общестроительные, чертежи сантехнических, электротехнических, отделочных работ, благоустройства и другие.
Иногда в проектах небольших сооружений выполняются так называемые совмещенные чертежи. Содержащие указания по двум и более видам работ.
Строительные чертежи изображают основные виды проектируемого
сооружения в ортогональной проекции. В чертежах сантехнических работ иногда применяется аксонометрическая проекция, а в архитектурных - перспектива
или центральная проекция. В архитектурных проектах основными чертежами
являются планы, фасады и разрезы, которые используются как основа в общих
чертежах других видов работ.
План представляет собой один из основных строительных чертежей. Планом называется чертеж горизонтального сечения здания. В зависимости от места прохождения секущей плоскости различаются поэтажные планы, планы
фундаментов, подвала, чердака, крыши. Планы этажей, отличающиеся друг от
друга планировкой, называются неповторяемыми планами.
Одинаковые планы, например планы многоэтажного жилого дома, где
планировка каждого этажа повторяет планировку предыдущего, называются
повторяемыми планами. Обычно вычерчиваются все неповторяемые планы, а
из повторяемых поэтажных планов дается только один, с пометкой о том, что
он действителен и для всех других этажей с аналогичной планировкой.
В состав проекта входит генеральный план, на котором изображается
план участка с проектируемым зданием и другими строениями, а также различными элементами благоустройства – дорогами, проездами, тротуарами, зелеными насаждениями, водоемами и т.п.
На каждый план наносят те элементы, которые для него наиболее характерны. Так, на общестроительных планах, которые представляют собой проекцию горизонтального сечения, проведенного, как правило, на уровне окон,
изображают стены и перегородки с проемами, отдельные опоры, дымовые и
вентиляционные каналы, лестницы. На детальных планах, исполненных в
большом масштабе, иногда показывают расстановку мебели или оборудования.
На планах специальных чертежей изображаются элементы соответствующих
видов работ. На конструктивных чертежах показывается раскладка балок с указанием их размеров, материала, типа. На планах сантехнических устройств –
сантехнические приборы, разводка труб, вентиляционные каналы. На планах по
горизонтали проставляются размеры как общие, так и отдельные.
Разрез представляет собой чертеж вертикального сечения здания. На нем
изображаются междуэтажные перекрытия, лестницы, фундаменты, конструк46
ции крыши. Разрезы делаются по наиболее характерным сечениям, чтобы выявить все элементы, которые не могут быть достаточно ясно представлены на
плане. На разрезе указывают вертикальные размеры – высоту всего здания и
этажей, толщину перекрытий, глубину заложения фундамента.
Помимо размеров, на разрезах проставляются отметки высот, то есть вертикальные размеры, взятые от условно проведенной горизонтальной плоскости,
отметка которой принимается за ноль. Иначе говоря, отметкой является расстояние по вертикали от нулевой черты до той части здания, на которой выставлена отметка. Отметки вниз от ноля берутся со знаком минус. За нулевую отметку
принимают обычно уровень пола первого этажа или обрез цоколя, условную
отметку спланированной земли или тротуара, прилегающего к зданию.
В проекте обязательными разрезами считаются такие, в которые попадают все перекрытия и неповторяющиеся изображения лестниц. Число разрезов
определяется размерами и степенью сложности структуры здания, а также
большей или меньшей ее однородностью. В рабочих чертежах на разрезе показывают конструкции, попадающие в сечение. На разрезах общественных зданий со значительными внутренними помещениями – театров, домов культуры,
музеев и т.п., иногда показывают архитектурную отделку. Более подробно о тделка интерьеров дается на специальных разрезах основных помещений, исполняемых в большем масштабе, или на чертежах, где изображены все стены
помещения в развернутом виде, так называемые развертки.
Фасады на чертежах представляют собой проекции наружного вида здания на вертикальную плоскость. Число чертежей фасадов зависит от сложности
конфигурации здания в плане. В зависимости от того, с какой стороны взята
проекция здания, различают главный, или лицевой (передний), боковой и задний фасады. В зданиях, где трудно таким образом определить значение фасадов, они обозначаются в соответствии с ориентацией по странам света или по
расположению на генеральном плане, например: уличный, дворовый фасад.
На рабочие чертежи фасадов наносят основные размеры и отметки. В
случае, когда необходимо представить отдельные части фасада, выполняются
чертежи его фрагментов, вычерченные в большем масштабе. Для более наглядного представления о том, как будущее здание увязывается с соседними, иногда
делается так называемая развертка по улице – чертеж, на котором изображается
фасад возводимого здания рядом с фасадами соседних существующих или проектируемых зданий.
Перспектива. Чтобы дать более наглядное представление об объемнопространственном решении проектируемого сооружения, кроме ортогональных
чертежей выполняют перспективные изображения зданий, то есть перспективы,
которые строят по правилам начертательной геометрии. Перспектива должна
максимально приближаться к тому впечатлению, которое будет производить
проектируемое здание в натуре при рассматривании его с той же точки, с которой она построена.
47
Отсюда вытекают требования к графической манере исполнения перспектив, рассчитанные на реалистичное восприятие архитектурного замысла. Распространено отношение к перспективе только как к парадному, завершающему
чертежу, представляемому в составе проекта на утверждение. Нужно, однако,
заметить, что помимо большого значения перспективы как окончательно
наглядного изображения проектируемого здания, перспективные построения
играют большую роль в процессе проектирования как метод проверки принятых архитектурных решений, скомпонованных в ортогональной проекции. В
проектах планировки населенных мест и крупных комплексов зданий прибегают к перспективам «с птичьего полета».
Графическое исполнение архитектурных чертежей определяется общими
правилами проекционного черчения. Однако архитектурные чертежи отлич аются от других видов чертежей, например машиностроительных. Характер архитектурных чертежей зависит от стадии проекта.
Чертежи рабочего проекта, или рабочие чертежи, являются чисто деловыми. Они служат руководством в ходе строительства, и их графика не имеет
художественного характера, свойственного некоторым чертежам проектируемого здания. Назначение рабочих чертежей – ответить ясно и полно на все вопросы, которые могут возникнуть у строителя в процессе возведения сооружения. Поэтому рабочие чертежи выполняются достаточно подробно, снабжаются
всеми размерами, необходимыми для осуществления строительства, дополняются рядом примечаний, поясняющих те или иные моменты, которые трудно
выразить в чертеже, как указания на материал или сорт материала, на возмо жность замены одного материала другим, на способ крепления, ссылки на другие
чертежи.
На рабочих чертежах планов показывают оси стен, соответственно пр онумерованные, дается ряд цепочек размеров – между осями, габаритные, внутренние, проемов, простенков и т.п., проставляются размеры площадей всех помещений. Рабочие чертежи разрезов также насыщаются размерами и технич ескими данными. На фасадах показывается разбивка облицовочных плит с их
нумерацией, обозначаются типы окон, проставляются все размеры, которые
трудно было бы разместить на общих чертежах. Наконец, детали, поясняющие
некоторые виды работ, вычерчиваются иногда в натуральную величину в виде
так называемых шаблонов.
3.4. Строительство зданий и сооружений
Приступая к сооружению здания, необходимо организовать строительный процесс, определить потребности строительства, установить последовательность производства работ и календарные сроки. Для этого в строительной
организации разрабатывается проект производства работ на строительство ко нкретного строительного объекта, в котором указываются сроки начала и око нчания определенных видов работ, намечается размещение материалов, изделий
48
места стоянки и передвижения монтажных кранов. Особое значение при этом
придается рабочим, их количеству, квалификации.
При строительстве крупных сооружений проектной организацией составляется специальный проект организации строительства. В нем охватываются
все стороны организации строительства, очередности возведения объектов.
Подсчитывается потребность в рабочей силе по специальностям и на разных
этапах строительства. Определяется потребность в различных видах строительных материалов, устанавливаются сроки их доставки на строительную площадку, определяется потребность в транспорте, в строительных механизмах с указанием их типов и мощности, а также времени использования. Все это увязывается во времени путем составления календарных планов или графиков как по
отдельным видам работ, рабочей силы, механизмов, транспорта, так и общего
свободного графика.
В проект организации строительства включаются проекты различных
временных сооружений на строительной площадке - конторы, столовой, складов, душевых, компрессорных, водопровода и электропроводки для нужд
строительства, разрабатывается план строительной площадки с указанием расположения этих сооружений, складов строительных материалов, механизмов,
подкрановых и подъездных путей.
Строительство различного рода зданий и сооружений связано с большими материальными затратами. Правильно налаженное финансирование и материальное снабжение имеют решающее значение для успешного хода стро ительства. Строительство ведется путем взаимодействия четырех звеньев по
схеме, показанной на рис. 3.5.
Рис. 3.5. Схема взаимодействия четырех звеньев строительства
Заказчик – это организация, которая заказывает строительство какоголибо объекта. Это может быть администрация города, области, какого -либо
района. Может быть это какой-нибудь завод, учреждение, вуз и т.д.
Проектировщик – это проектная организация, которая разрабатывает
проектно-сметную документацию (нами уже рассмотрена структура и принцип
работы в третьем этапе).
Поставщик – это предприятия и организации, которые изготавливают
различные строительные материалы, строительные изделия и конструкции и др.
49
Это кирпичные заводы, заводы по изготовлению сборных, бетонных и желез обетонных конструкций, изделий для фундаментов, стен и др. Деревообделочные заводы изготовляют оконные и дверные блоки, половую рейку и др. Заводы по изготовлению металлоконструкций выпускают фермы для покрытия залов, цехов, трубы для сантехнических устройств и др. С этими организациями
заказчик и подрядчик заключают договоры на изготовление и поставку оборудования, строительных материалов, изделий и т.д.
Подрядчик – это различные строительные организации. На рис. 3.6 приведена примерная структурная схема низовой саморегулируемой строительной
организации (СРО). Вообще строительство может выполняться двумя способами: хозяйственным и подрядным. Хозяйственный – это такой, когда какаянибудь организация, завод, учреждение своими силами и средствами стро ит
для себя необходимое для предприятия здание или сооружение.
Рис. 3.6. Примерная структурная схема саморегулируемой строительной организации (СРО)
50
Подрядный способ – это когда созданы строительные организации, у которых функция одна – строить. И такие строительные организации называются
подрядными. Подрядный способ, несомненно, лучший: постоянные кадры р абочих и их квалификация с каждым годом улучшается; имеется необходимое
количество механизмов и строительная база; постоянные кадры инженернотехнических работников; качество выполняемых работ гораздо лучше, чем при
хозяйственном способе.
Поэтому в настоящее время строительство ведется, в основном, подрядным способом. Заказчик заключает договор с подрядной организацией и финансирует строительство. В СССР все строительные организации подч инялись
вышестоящим организациям. Так, например, строительные организации в городах, поселках и районных центрах подчинялись областному управлению, а оно
– Министерству. В настоящее время все подрядные организации относятся к
саморегулируемым.
Есть еще, так называемые, субподрядные организации, которые выполняют определенные виды работ. Сантехмонтажные организации выполняют работы по отоплению, водопроводу и водоотведению. Электромонтажные организации выполняют работы по электроосвещению. Организации по монтажу оборудования и слаботочным устройствам устанавливают радио, телефон, сигнализацию, телеантенны. Существуют субподрядные организации по отделочным
работам. Субподрядные организации заключают договоры на выполнение работ с подрядными организациями.
Проектировщики обязаны непосредственно участвовать в строительстве,
наблюдая за тем, чтобы оно во всем велось согласно проекту, т.е. должны ос уществлять так называемый авторский надзор. Для успешного осуществления
этой важной задачи проектировщик должен знать в полном объеме строительное дело – конструкции, строительные материалы и методы производства всех
видов строительных работ, а также разные виды инженерного оборудования
зданий.
Проследим последовательность возведения здания на примере кирпичного дома. Строительство здания начинается с подготовки строительной площадки. Это может быть снос каких-то временных сооружений, затем производится
планировка территории: где-то срезать грунт, а где-то сровнять путем подсыпки грунта.
После этого делается обноска и намечается расположение фундаментов
по разбивочным осям. Затем выполняются земляные работы (выкапывается
котлован) и устанавливают фундаменты, при этом особое внимание следует об51
ратить на устройство гидроизоляции. Если строители где-нибудь не уложили
горизонтальную гидроизоляцию, то стены первого этажа в квартире будут всегда влажными и высушить их невозможно.
Когда фундаменты готовы, возводятся стены, здесь обращается особое
внимание на горизонтальность уложенных перемычек и выполнение вентиляционных каналов во внутренних стенах. Бывают случаи, когда строители пропустили несколько вентиляционных каналов, тогда в процессе сдачи здания в
эксплуатацию комиссия это проверит и здание не будет принято. Одновременно с кирпичной кладкой стен в проемах устанавливаются оконные и дверные
блоки. Здесь необходимо проверить крепление их в стенах и тщательно конопатку щелей между оконным или дверным блоком и стеной.
При устройстве перекрытий необходимо: тщательно очистить швы между
плитами и затем заполнить эти швы хорошим цементным раствором. Плиты
должны быть связаны анкерами с внутренней и наружной стеной. Необходимо
обратить внимание, что при устройстве полов на междуэтажных перекрытиях
выполняется звукоизоляция, при устройстве чердачного и надподвального перекрытия выполняется их теплоизоляция.
При устройстве скатной крыши с деревянными стропилами особое внимание следует обратить на гидроизоляцию мауэрлата и опирание стропильных
ног на мауэрлат. Если крыша железобетонная с чердаком, то необходимо проверить утеплитель на чердачном перекрытии. Если чердак теплый, следует обратить внимание на утеплитель, уложенный на кровельной плите, а также как
выполняется вентиляция из жилых помещений и из чердачного помещения.
Одновременно с устройствами перекрытий монтируются лестницы, которые могут быть крупноразмерными из целых маршей и лестничных площадок,
а могут быть мелкоразмерными из отдельных ступеней, укладываемых на металлические балки, которые называются косоурами. При устройстве перегор одок между помещениями следует обратить внимание на звукоизоляцию.
3.5. Сдача зданий и сооружений в эксплуатацию
Сдача построенного объекта в эксплуатацию является чрезвычайно важным этапом, ибо на этом этапе решаются вопросы готовности объекта, его качество и оценка строителям и проектировщикам.
Сдача объекта в эксплуатацию осуществляется в два этапа, а промышленных предприятий – в три этапа.
На первом этапе готовность объекта проверяет рабочая комиссия. После
осмотра рабочая комиссия оформляет акт с указанием всех выявленных недде52
лок и некачественно выполненных работ с указанием даты устранения всех отмеченных недостатков. Назначается срок работы государственной комиссии.
Когда строители устранили все, что было отмечено в акте рабочей комиссии,
они сообщают об этом председателю государственной комиссии, который с обирает весь её состав. Комиссия выезжает на объект в назначенное время и
осуществляет окончательную проверку объекта для сдачи в эксплуатацию. В
акте приема должны быть подписи всех членов комиссии. Если хотя бы один
член комиссии не подписал акт, то объект не считается принятым до тех пор,
пока не будут собраны подписи всех членов комиссии. Никаких недоделок и
исправлений уже быть не может.
Для промышленных предприятий объект может быть принятым в эксплуатацию только после выполнения третьего этапа, то есть проверить работу всего оборудования, станков грузоподъемных кранов и других механизмов.
Глава 4. Исторические сведения о вкладе крупных инженеров
в развитие строительного образования
4.1. Роль выдающихся инженеров в развитии строительной техники
У писателя А.Т. Твардовского есть примечательные строки: «Кто прячет
прошлое ревниво, тот вряд ли с будущим в ладу …».
Инженерная память, сохраняя имена творцов великолепных сооружений,
дает возможность следовать по их научным и производственным достижениям,
как по ступеням, взбираться вверх, к новым успехам инженерного дела. Сооружения, имеющие рекордные высоты, перечислены в табл.
Высота – наиболее ясный и образный показатель. Но, по мнению ученых,
это не предельные высоты. Специалисты все чаще пишут о строительстве башенных зданий километровой высоты.
Первые цивилизации (от 3000 до 1100 года до н.э.) характеризуются возведением городов, строительством дорог и гаваней, освоением строительных
видов работ, имевшим существенное значение для дальнейшего прогресса.
Вызывает интерес рассмотрение организации труда при возведении египетских пирамид. Большая пирамида Хеопса была построена примерно из 2,3 млн
каменных глыб общим весом 5,75 млн т. Средний вес глыбы составлял 2,5 т, а
максимальный вес достигал 15 т. Пользуясь лишь такими простыми средствами, как полозья, катки, продольные брусья, канаты и рычаги, перетаскивали эти
глыбы. Вначале перетаскивали от карьеров к берегу Нила, затем грузили на
баржи, перевозили по реке и поднимали на 30 м, до уровня строительной площадки. Согласно преданию, поведанному греческим историком Геродотом, доставкой этих глыб к месту постройки занимались в течение двадцати лет 100
53
тысяч рабочих. Число рабочих на самой площадке составляло 4 тысячи человек. Кроме того, неизвестно, сколько их работало еще в карьерах.
Таблица
Хронология сооружений с рекордной высотой
Наименование сооружения
и место строительства
1. Ступенчатая пирамида в Сакаре
(Египет )
2. Великая пирамида Хеопса в Гизе
(Египет)
3. Фаросский морской маяк в Александрии
(Египет)
Дата
создания
Около 2780 г.
до н.э.
Около 2650 г.
до н.э.
Около 280 г. до
н.э.
Высота, м
4. Башня готического кафедрального собора в Кельне (Германия)
5. Эйфелева башня в Париже (Франция)
6. Небоскреб «Крайслер-билдинг»
в Нью-Йорке (США)
7. Небоскреб «Эмпайр-Стейт-билдинг»
в Нью-Йорке (США)
8. Останкинская телевизионная башня
в Москве (Россия)
1868 г.
156
1889 г.
1830 г.
300
314
1931 г.
395
1968 г.
385
Примечания
60
146
Ныне 137 м
150
Разрушен
землетрясением
в 1326 г.
Вместе с телеантенной 449 м
Вместе с телеантенной 533 м
Чтобы поднять камни на нужную отметку, из земли и брусьев строились
большие наклонные плоскости, примыкавшие к сторонам пирамиды (рис. 4.1).
Конечная их высота достигала 146 м. Каменные глыбы затаскивали наверх, на
отведенное им место на катках и просто вручную, посредством канатов и рычагов, покрывая поверхности скольжения тонким слоем известкового раствора,
выполнявшего роль смазки (рис. 4.2).
Рис. 4.1. Типы насыпей, которые могли использоваться египтянами
при строительстве пирамид
54
Единственно доступными тогда геодезическими средствами измерения
были визирование звезд, мерные рейки, отвесы и вода для нивелирования. Вокруг строящейся пирамиды прорывался ров и заполнялся водой, чтобы з атем
отсчитывать от него требуемый уровень. Такие измерительные средства были
примитивны, однако, что очень важно, наибольшая и наименьшая из граней
пирамиды высотой около 250 м отличались друг от друга лишь на 20-25 см.
Единственными доступными геодезическими средствами измерения были мерные рейки, отвесы и вода для нивелирования. Вокруг строящейся пирамиды прорывался ров и заполнялся водой, чтобы затем отсчитывать от него
требуемый уровень. Такие измерительные средства были примитивны, однако,
что очень важно, наибольшая и наименьшая из граней пирамиды высотой около
250 м отличались друг от друга лишь на 20 - 25 см.
Рис. 4.2. Технические средства, которые могли использовать египтяне
Пирамиды не имеют существенного значения сами по себе, но развитие
необходимой для их сооружения техники оказало немалое влияние на будущее
строительного искусства. Фундаментальным изобретением века железа является изобретение блока в качестве подъемника. Первые достоверные сведения о
существовании блока относятся к VIII веку до н.э. Его появление вызвало переворот в области строительства. С помощью блока можно было поднимать и
укладывать на место камни гораздо производительнее, по сравнению с подъемом камня по земляной наклонной плоскости, и сбрасывания его на нужное
место. К 450 году до н.э. греки превратили блок в элементарный подъемник. К
этому времени уже получил распространение вертикальный ворот, а к началу
нашей эры в строительный обиход вошли двуноги с талями (рис. 4.3).
Всеобщее распространение железных орудий труда сделало возможным
прокладку тоннелей, сооружение акведуков для водоснабжения городов и других подобных построек. Углубился процесс разделения труда: в эллинском ми55
ре каменщик, например, уже сам не точил свой инструмент, каменотес не очищал камень от песка.
Архимед. Среди тысячи и тысячи инженеров всех времен и народов трудно выбрать тех, кто талантливее остальных. Но, несомненно, грек Архимед из
Сиракуз принадлежит к числу величайших гениев человечества. Он жил около
287-212 гг. до н.э. и создал основы научно-технического мышления, что в дальнейшем повлекло за собой колоссальное развитие строительной механики.
Архимед практически подтверждал результаты своих размышлений, хотя
существующие тогда классовые обычаи не рекомендовали свободному гражданину заниматься физическим трудом. Он первым занялся статикой. Исходя из
частного случая симметрии Архимед создал теорию рычага и доказал, что это
не хвастовство. На глазах у своих сограждан и правителя Сиракуз он один спустил на воду крупнейшее по тем временам судно «Сиракузия» водоизмещением
4200 т. Помогла ему в этом, как и миллионам строителей всех времен и народов
после Архимеда, система разработанных им полиспастов и рычагов.
Рис. 4.3. Подъемные механизмы с применением блоков
Архимед был упрямцем. В то время как его современники удовлетвор ялись приближенным значением числа «π» равным трем. Архимед сумел весьма
точно рассчитать отношение длины окружности к ее диаметру: 310/71<π>31/7.
Он был упрямцем и тогда, когда римляне брали его город штурмом. Последние
слова ученого были: «Не трогайте моих кругов!». Престарелый Архимед решал
очередную техническую задачу. Интересно то, что все сведения об Архимеде
человечество почерпнуло от его врагов-римлян.
Сострат. Он был сыном Дексифана из греческого города Книда, жил
тоже в III веке до н.э. В Александрии, крупнейшем порту античного мира, различимом, кстати, только с близкого расстояния, Сострат соорудил высокую
башню из белого мрамора. Это был первый в мире морской маяк на острове
Фарос и вторая по счету постройка из семи чудес света (рис. 4.4).
56
Легенда гласит, что царь Птолемей велел Сострату поместить его царское
имя на стену маяка. Но Сострат, желая сохранить свой труд в памяти людской,
написал на мраморной плите: «Сострат, сын Дексифана из Книда, посвящает
богам-спасителям за здравие мореплавателей». Он закрыл эту надпись тонким
слоем штукатурки, начертав на ней сверху имя Царя. Штукатурка быстро отвалилась, открыв миру истинного создателя маяка.
Витрувий. В середине I века до н.э. жил и творил один из крупнейших
ученых прошлого – архитектор и строитель Витрувий. Он оставил после себя
энциклопедию технических наук – трактат «Десять книг об архитектуре»,
надолго определившую характер и направление развития целой области человеческого творчества – строительного искусства.
Строительная наука или искусство, по определению Витрувия, образуется из сочетания практики и теории. Практика есть постоянное и обдуманное
применение опыта для выполнения руками человека работ из любого материала
по данному чертежу. Теория же заключается в возможности показать и обосновать исполнение в соответствии с требованиями искусства и целесообразности.
По справедливому мнению Витрувия, люди, пытающиеся набить руку без
научной подготовки, не могут добиться признания; опирающиеся же только на
теоретические рассуждения и научную подготовку, преследуют, очевидно,
тень, а не сущность профессии.
Рис. 4.4. Фаросский маяк в Александрии (III век до н.э.)
Весьма актуально звучит и сегодня сформулированное Витрувием требование к строителю: «Он должен быть человеком грамотным, умелым рисовальщиком, изучить геометрию, всесторонне знать историю, внимательно слу57
шать философов, быть знакомым с музыкой, иметь понятие о медицине, знать
решения юристов и обладать сведениями в астрономии и в небесных законах».
Требование широкой образованности с учетом физиологии человека, с
одной стороны, метеорологии и климатологии – с другой стороны; учение о
строительных материалах предполагает значение геологии, минералогии и даже
ботаники; театральное строительство, к примеру, немыслимо без знания акустики и законов музыкальной теории. «Философия же, – утверждал Витрувий, –
возвышает дух инженера и, искореняя в нем самонадеянность, делает его более
обходительным, справедливым, честным и отнюдь не скаредным. Это чрезвычайно важно, потому что, в самом деле, никакая работа не может быть выполнена без честности и добросовестности: ведь философия предписывает серьезно поддерживать свое достоинство соблюдением своего доброго имени».
Для «людей несведущих», которым может показаться невероятным, чтобы человеческая природа могла изучить и удержать в памяти столько наук,
Витрувий в своем трактате сообщал: «Предметы всех отраслей знаний имеют
много общего и соприкасаются друг с другом, и это вполне возмо жно».
Называя строительный труд искусством, Витрувий писал: «Всякий человек, а не только строитель, может оценить то, что хорошо; но между обывателями и инженерами та разница, что обыватель не в состоянии судить о работе
иначе, как видя ее оконченной, инженер же ясно представляет себе и ее крас оту, и удобство, и благообразие, как только он ее обдумал и до того, как он приступил к ее исполнению». Бесспорно, что Витрувий превыше всего ценил в инженере качество творца.
Леонардо да Винчи (1452–1519 гг.). Не найдется, видимо, человека, который сыграл столь же значительную роль в техническом, культурном прогрессе
человечества, как гениальный итальянец Леонардо да Винчи. Всем известны
его бессмертные картины, и, вероятно, в душе Леонардо художник преобладал
над инженером. Считая, что наука должна служить технике, Леонардо да Винчи
создал большое число разнообразных проектов машин, в том числе строительных, намного опередив возможности своего века.
Один из первых одноковшовых экскаваторов был создан в начале XVI
века. Это была машина с ручным приводом и гибкой связью ковша, запроектированная Леонардо да Винчи в 1500–1514 гг. и предназначенная для подводного черпания грунта. Леонардо да Винчи разработал кинематическую схему.
Вполне удовлетворительное конструктивное решение экскаватора с оборудованием драглайна, а также ковш для него. В этой части ничего принципиально
нового по сравнению с экскаватором Леонардо в современных драглайнах нет.
Джозеф Эспдин (1779–1855 гг.). Он был обыкновенным каменщиком, но
заслуживает упоминания наряду с выдающимися инженерами. Этот англичанин в 1824 году получил патент, или, как тогда говорили, привилегию, на превосходный строительный материал – цемент, явившийся вяжущей основой для
бетонов и растворов. Джозеф Эспдин открыл необходимый завод, выпускающий цемент, и оберегал тайну технологического процесса, даже от своих рабочих.
58
Егор Герасимович Челиев (1771–1839 гг.). Безусловно, есть объективные
законы развития строительной отрасли, как говорится, идеи носятся в воздухе.
Строительство нуждалось в цементе, чтобы сделать новый шаг, поэтому нез ависимо от Эспдина и одновременно с ним цемент такого же состава открыл
русский инженер Е.Г. Челиев. Его работа, написанная в 1825 г. "Полное наставление, как приготовлять дешевый и лучший мертель или цемент, весьма прочный для подводных строений, как-то: каналов, мостов, бассейнов, плотин, подвалов, погребов, и штукатурки каменных и деревянных строений" раскрывала и
количественные данные составляющих цемента, и время отдельных операций.
В социально-экономических условиях России периода разложения феодальнокрепостнического строя работа не получила дальнейшего развития и была забыта. Труд Е.Г. Челиева был вторично «открыт» уже в наше время, в 1948 г.
Жозеф Монье (1823–1906 гг.). В строительстве на протяжении долгих веков применялись в качестве основных материалов камень, дерево и сталь. Новую страницу в истории строительной техники открыл железобетон. Он появился сравнительно недавно, во второй половине XIX века, и сразу же получил широкое распространение. Появление железобетона часто связывают с
именем французского садовника Жозефа Монье, хотя и неизвестно, кому первому пришла в голову гениальная мысль включить проволочный каркас в массу
цементного бетона. Скорее всего, это достижение интернациональное.
Первые даты истории развития железобетона должны быть названы в такой последовательности:
• М. Брюннель – кирпичная кладка на цементном растворе, армированном
полосовым железом, 1832 г., Англия;
• И. Ламбо – лодка из армированного сетками цементного раствора, 1849
г., Франция;
• Ф. Куанье – крыша из бетона, в сочетании с железными балками и сеткой из стержней между ними, 1853 г., Франция;
• А.И. Штакеншнейдер – потолки из известкового бетона с каркасами из
железных прутьев, 1853 г., Россия;
• В Уилкинсон – огнестойкое железо-цементное перекрытие, 1854 г., Англия;
• Ж. Монье – цветочные кадки из цементного раствора, которым обмазывался железный каркас из прутьев, 1867 г., Франция;
• Д.Ф. Жаринцев – стены из бетона, армированного прокатным железом,
1879 г., Россия.
Достоверно известно, что парижский садовник Ж. Монье получил первую
«привилегию», то есть патент на кадки и резервуары из железной сетки, покрытой цементом. Озабоченный недолговечностью цветочных горшков из обычной
древесины, Монье решил применить для этой цели бетон. После первых успехов с кадками Монье продолжил работу и получил ряд ценных патентов: на
железобетонные шпалы, на железобетонные перекрытия, балки, своды и мосты.
59
В настоящее время железобетон применяется повсеместно. Чем он так заворожил строителей и проектировщиков? Железобетон, суть которого в названии, состоит из бетона и стальных стержней. Бетон, как и всякий искусственный камень, обладает значительной прочностью только на сжатие и небольшой,
примерно в 10 раз меньшей, прочностью на растяжение. Но во многих конструктивных элементах появляются одновременно и растягивающие и сжимающие напряжения. Посмотрите на балку, опирающуюся на две опоры. Даже на
глаз видно, что под нагрузкой сверху балка изгибается вниз. При этом нижние
волокна работают на растяжение и определяют тем самым прочность всей балки (рис. 4.5).
Рис. 4.5. Принцип работы железобетонной балки под нагрузкой и размещение стальной арматуры на той стороне балки, где действуют растягивающие усилия
Но стоит только заложить в этой нижней ее части стальные стержни, как
они возьмут на себя растягивающие напряжения, и прочность балки возрастет в
10 раз. Вот что такое железобетон, вот в чем заключается его преимущество. И,
кроме того, он дешевле стали и проще в изготовлении.
Ж. Монье, будучи садовником, а не инженером, выполнял свои конструкции чисто эмпирически, допуская грубые ошибки. Например, в плитах он
укладывал сетку посредине сечения, что неправильно, так как в середине растягивающих напряжений ожидать нельзя.
«В отместку» за его ошибки или за что иное французы вспомнили, что
лет за 20 до патента Монье их же соотечественник инженер И. Ламбо изготовил
лодку из проволочной сетки, обмазав ее с обеих сторон цементным раствором.
Лодка демонстрировалась на Всемирной выставке в Париже в 1885 г. В 1949 г.
французы торжественно отметили столетие железобетона, признав тем самым
окончательный приоритет за И. Ламбо.
Н. А. Белелюбский (1845–1922 гг.). Большая заслуга в деле развития железобетона в России принадлежит профессору Н.А. Белелюбскому, который пр авильно оценил значение железобетона для отечественного строительства и
явился убежденным пропагандистом его среди инженеров. Н.А. Белелюбский в
своей лаборатории изучал свойства железобетона и методы расчета его ко нструкций.
Заслугой Н.А. Белелюбского было и то, что результаты всех его опытов
не стали достоянием какой-либо частной фирмы или общества, как было нередко в других странах, да и в России, а делом общегосударственным. В 1908 г. по
докладу Н.А. Белелюбского были утверждены первые «Технические условия
60
для железобетонных сооружений». В США такие условия были выработаны в
1910 г., а в Англии – в 1915 г.
Неслучайно поэтому в 1938 г. в нашей стране были, впервые сформулированы и экспериментально обоснованы положения метода расчета железоб етонных конструкций по стадии разрушения, принятые затем во всем мире. Автором этих положений стал ученик и соратник Н.А. Белелюбского профессор
А.Ф. Лолейт. Математик по образованию он создал теорию расчетов строительных конструкций, смелые и оригинальные сооружения из железобетона.
Э.Л. Фрейссине (1879–1962 гг.). В области изучения железобетона проявил себя незаурядный инженер XX века Эжен Леон Фрейссине, который не
привык ограничиваться традиционными методами, а всюду, где это было возможно, внедрял новые усовершенствованные методы.
Дело в том, что как бы ни армировали бетон, в нем возникают растягивающие напряжения, и это обстоятельство накладывает определенные ограничения на железобетонные конструкции. Как погасить растягивающие напряжения? Русский ученый А.В. Гадолин дал в свое время ответ на такой вопрос. В
1861 году он выдвинул идею предварительного обжатия элементов, работающих на растяжение, и применил ее при изготовлении стальных стволов пушек.
Э.Л. Фрейсине использовал этот метод при изготовлении железобетона и д обился поразительных результатов. Он вытягивал стальные струны арматуры
еще до укладки бетона. В готовом элементе эти струны возвращаются к своей
первоначальной длине и, естественно, вызывают в бетоне значительные напр яжения от сжатия. Это и есть предварительное напряжение. И здесь возможны
два случая. Когда участок предварительно напряженного элемента работает на
сжатие, то напряжения суммируются. Это обстоятельство не представляет
опасности, так как известна большая несущая способность бетона на сжатие.
Зато при появлении растягивающих напряжений, то есть напряжений с обратным знаком, растяжение значительно уменьшается по сравнению с тем, которое
бывает, если предварительного обжатия не производится.
Изобретение Эжена Фрейссине открыло дорогу тонкостенным большепролетным и необыкновенно смелым сводчатым конструкциям и в значительной мере оттеснило основной недостаток железобетона – его значительный
конструктивный вес. Инженерная деятельность Фрейссине закономерно привела к признанию его отцом современного железобетонного строительс тва.
А.Г. Эйфель (1832–1923 гг.). Однако с появлением железобетона, сильного конкурента стальных конструкций, инженерная мысль приверженцев стали
не угасла. Приведем выдержку из письма, датированного февралем 1887 г.:
«Пора уже отдать себе отчет в том, к сему мы стремимся, и представить чуд овищно смешную башню, возвышающуюся над Парижем в виде гигантской,
черной заводской трубы, которая своим массивом будет угнетать такие соор ужения, как собор Нотр-Дам, Лувр, Триумфальная арка … Этот безобразный
столб из клепаного железа бросит отвратительную тень на город, проникнутый
духом стольких столетий».
61
Можно догадаться, что в этом письме речь идет об Эйфелевой башне,
стройный силуэт которой стал одной из характерных черт панорамы столицы
Франции. Создателю этой башни Александру Гюставу Эйфелю, вероятно, было нелегко, ибо цитируемое письмо было подписано такими столпами французской культуры, как Дюма, Мопассан, Гуно. Но Эйфель победил, сумев доказать
реальность своего проекта.
Из представленных на конкурс полутора сотен работ лишь его проект
был принят. Башня ажурной конструкции высотой 300 м была построена под
руководством самого Эйфеля за 2 года и 2 месяца. Четыре мощных фундамента, на которые опирается Эйфелева башня, образуют квадрат со сторонами
123,4 м (рис. 4.6).
Рис. 4.6. Эйфелева башня: общий вид и фрагмент
Вес башни не велик и составляет 7300 т. Упоминание в письме о «гигантской массе» сильно преувеличено, потому что если бы всю башню переплавить
и распределить на площади ее квадратного основания, то получился бы слой
стали толщиной 6 см. Зато на ее окраску расходуется 35 т краски. Для сравнения укажем, что общий вес Останкинской железобетонной телевизионной башни в Москве составляет свыше 55 000 т.
Строительство Эйфелевой башни поучительно с многих точек зрения.
Она была задумана из рекламных соображений как символ технических достижений уходящего XIX века. Открытие башни было приурочено к открытию
Всемирной выставки 1889 г. К концу выставки сбор от входной платы на башню покрыл уже все расходы по ее постройке и составил 5 миллионов франков.
Кроме того, возведение башни явилось хорошим примером продуманности и
организованности всего строительного процесса.
62
До 1930 г. башня была самым высоким сооружением в мире. При проектировании башни были разработаны специальные краны для подъема элементов конструкций, общее число которых составило 12000 фасонных деталей.
Постройка башни доказала также, что изготовление отдельных элементов на
заводе может быть выполнено с такой точностью, которая позволит на месте
произвести их сборку. Это обстоятельство оказало большое влияние на дальнейшее развитие сборных металлических конструкций.
В.Г. Шухов (1853–1939 гг.). В 80-х годах XIX века началась деятельность
выдающегося русского инженера, позднее академика, Владимира Григорьевича
Шухова. В 1896 г. В.Г. Шухов разработал конструкцию стальной башни, имеющую форму гиперболоида вращения, которая целиком состоит из прямых
стержней. В том же году конструктор выставил свою башню, отличающуюся
значительной прочностью, легкостью и простотой возведения, на Нижегородской технической выставке.
Однако в условиях царского самодержавия, как и в случае с цементом
Е.Г. Челиева, конструкция В.Г. Шухова не получила распространения. Любопытно, что через 8 лет после Нижегородской выставки на двух американских
военных кораблях появились сетчатые наблюдательные вышки, построенные в
виде башен Шухова. Спустя еще 5 лет и на русских военных кораблях появились те же башни, но уже заимствованные из зарубежной практики.
Разработанный В.Г. Шуховым тип башни нашел весьма широкое применение в нашей стране. В 1922 году в Москве была построена радиовещательная
станция имени Коминтерна, тогда самая мощна в мире (рис. 4.7).
Рис. 4.7. Радиовещательная мачта системы В.Г. Шухова на Шаболовке в Москве, 1922 г.:
а – общий вид; б – вид изнутри
63
Около 200 стальных конструкций В.Г. Шухова работают в качестве водонапорных башен (рис. 4.8), радиоантенн, морских маяков, столбов линий выс окого напряжения во многих странах мира. Сегодня башни Шухова уступают
место более совершенным конструкциям, главным образом из-за ветровой
нагрузки и это вполне естественно, время идет, инженерная мысль не топчется
на месте, но они применяются и сейчас в качестве лесов при сооружении железобетонных вышек.
Рис.4.8. Гиперболоидальная башня системы В.Г. Шухова
на городском водопроводе в г. Николаеве, 1904 г.
Одним из важнейших достижений строительной техники конца XIX века
является изобретение электросварки металлов. В связи с этим необходимо упомянуть об изобретателях этого метода:
• русский профессор В.В. Петров – открытие электрической дуги в 1802 г.;
• американский физик Э. Томсон – случайный перегрев концов медных
проводов в 1867 г.;
• русский инженер Н.Н. Бенардос – изобретение сварки металлов электродугой угольного электрода в 1882 г.;
• русский горный инженер Н.Г. Славянов – независимо от Н.Н. Бенардоса
изобрел метод сварки металлов электрической дугой с применением металлического электрода в 1888 г.
Однако последние изобретения получили признание не сразу. Потребовалось боле 30 лет, чтобы сварка завоевала свои позиции и преобразовала техно64
логию возведения отечественных строительных конструкций. Решающая роль в
этом принадлежит академику Евгению Оскаровичу Патону. Выдающийся инженер прошлого столетия сумел доказать несовершенство заклепочных соединений и преимущество сварочных швов. Сварочные швы ускоряют процесс с оединения конструктивных элементов, снижают расход металла, обходятся дешевле и значительно сокращаются трудовые затраты.
Наше время отличается огромным ростом связей между различными часто разнородными отраслями техники. Наиболее сложные проблемы, как правило, решаются теперь совместно многими учеными и специалистами. При
этом очень важно поддерживать дух коллективизма в научной и произво дственной деятельности. Заметных успехов достигают те коллективы, где правильно расставлены силы, все участники работы ясно сознают ее цель, осведомлены о деятельности своих коллег, постоянно обмениваются мнениями.
И.Г. Александров (1875–1936 гг.). Именно такую цель преследовал академик Иван Гаврилович Александров. Из всей его многосторонней инженерной
деятельности можно остановиться на одном примере, который сам Александров считал величайшей жизненной задачей, – использование энергии реки
Днепр. Проблема состояла из таких гигантских задач, как создание Днепровской плотины и гидроэлектростанции, строительство крупного промышленного
центра вблизи гидростанции, транспортная связь этого центра со страной, а
также орошение обширных степей за Днепром (рис. 4.9).
Рис. 4.9. Днепровская гидроэлектростанция
Многогранным был комплекс узловых проблем при сооружении Днепрогэса. Нашлись, как это бывает всегда, противники комплексного строительства.
И.Г. Александрову пришлось изучить множество специальных дисциплин, ко65
торые при обычном инженерном подходе никогда не понадобилось бы. Как
признание победы такого комплексного подхода к строительству крупных с ооружений было организовано специальное учреждение – научноисследовательский проектный институт «Днепрострой», который возглавил
Иван Гаврилович Александров.
4.2. О системе строительного образования в России
Система строительного образования в России начала формироваться еще
во времена правления Петра I.
В начале ХVIII века в условиях феодально-крепостнического строя в России возникали зачатки промышленного капитализма, углублялся процесс разделения труда, расширялись рыночные связи, требовалось строить дороги,
промышленные предприятия. Конторы по перевозке грузов организовывали
школы для подготовки мастеров-строителей.
В 1712 году Петр I основал в Москве первую инженерную школу. Здесь
преподавали арифметику, геометрию, рисование, механику, архитектуру, географию, астрономию, черчение.
Потребность общества в инженерно-технических работниках возрастала.
Крупные постройки в России были связаны с сооружением дорог. В 1733 году
начались работы по строительству дороги Санкт-Петербург - Москва с заходом
в Новгород.
В этот период основными путями сообщений и перевозки грузов были
водные. Ведавшие ими специальные конторы имели в те годы гидротехнич еские школы для подготовки руководителей строек.
В 1809 году был создан Институт Корпуса инженеров путей сообщения,
впоследствии ЛИИЖТ - Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта (сейчас Петербургский университет путей сообщения) – это было
первое в России высшее учебное заведение.
Институт учреждался в целях подготовки специалистов по проектированию, строительству и эксплуатации шоссейных дорог, судоходных каналов,
шлюзов и других гидротехнических и гражданских сооружений.
В правилах приема в институт указывалось, что «Никто не будет принят в
институт, если не имеет, по крайней мере, 15 лет от роду, если не будет здорового сложения, и, сверх того, не будет уметь говорить и писать по-русски и пофранцузски». Следует отметить, что преподавание многих наук велось в то
время на французском языке.
Хотя этот институт был гражданским учебным заведением, студенты
имели военное звание и форму для того, чтобы привлекать молодых дворян,
неохотно принимавшихся за изучение «плебейского» инженерного дела.
66
Первой учебной строительной дисциплиной был «Курс построений» земляные работы, гидротехнические сооружения. Создание этого курса было
связано с именем крупного русского ученого М.С. Волкова. Он окончил институт в 1821 году и был оставлен в институте сначала репетитором у профессора,
француза по происхождению, К. Потье, а с 1823года стал читать лекции по
«Курсу построений». Он стал руководителем группы преподавателей, работавших в области строительного искусства (С.В. Корбедз, Н.Ф. Ястржембский,
Н.Н. Липин и др.).
С 1823 года в этом «Курсе построений» было шесть разделов: «Стро ительные материалы», «Каменные работы», «Нивелирование», «Дороги», «Мосты», «Судоходство», а затем с 1830 года еще один самостоятельный раздел
«Сопротивление материалов».
В 1828 году опубликованы «Правила по производству работ» – первый
Российский документ нормативного характера по строительству, а в 1833 году
эти правила были переработаны и в них обозначены три стадии проектирования: общий проект, нормативный проект и исполнительный. В СССР вначале
тоже было три стадии: проектное задание, технический проект и рабочие чертежи. Впоследствии в 60-е годы в СССР утверждены только две стадии: технический проект и рабочие чертежи.
В этом первом в России институте преподавали известные русские ученые: академик М.В. Остроградский (механику, физику, аналитическую и
небесную механику), академик В.Я. Буняковский (дифференциальное и интегральное исчисление, теорию вероятности), профессор Я.А. Севастьянов
(начальную геометрию), академик Д.И. Менделеев (химию) и др.
В 1832 году в Петербурге образовано училище гражданских инженеров.
Впоследствии эта дата стала днем рождения строительного института. В создании этого училища принимали активное участие М.С. Волков, Я.А. Севастьянов, Н.Ф. Ястржембский и другие. В это училище направлялись дети дворян
или обер-офицеров в возрасте 13-16 лет. Училище было универсальным, в котором давались знания о возведении гражданских зданий, дорог, мостов, плотин, фабрик, заводов и т.д. Преподавание дисциплин велось на русском языке.
В 1842 году был издан полный «Курс строительного искусства» М.С. Волкова. В 1843 году М.С. Волков уехал за границу (в возрасте 40 лет) из-за какихто гонений на него со стороны Управления путями сообщений.
С 1877 года Строительное училище по своим правам и структуре приравнивалось к Институту путей сообщения, Горному институту и др. В 1882 году
оно преобразовывается в Институт гражданских инженеров (ИГИ). В начале
XX века трудно было найти такой город в России, где бы ни работали выпускники этого института. Они могли с успехом работать архитекторами, произво67
дителями работ, инженерами-конструкторами и инженерами по санитарной
технике. С 1905 года в Институте гражданских инженеров стали готовить специалистов более узкого профиля. Учебным планом предусматривалось первые
два курса – «Общий отдел», следующие два – «Специальный отдел», а последний, дипломный курс имел три специальности: архитектурную, инженерносанитарную, инженерно-дорожную. Предельный срок пребывания в институте
был установлен в 7 лет. Для дипломного проектирования отводился 1 год.
В дальнейшем были образованы кафедры строительного факультета: технологии строительного производства, строительных материалов, сопротивления материалов, строительной механики, железобетонных и каменных конструкций, стальных конструкций, деревянных конструкций, оснований и фундаментов, архитектуры.
В 1921 году в разгар восстановительного периода после окончания гражданской войны в Москве был основан Московский инженерно-строительный
институт (МИСИ). Среди многих специалистов, стоявших у истоков организации Московского инженерно-строительного института, стояла большая группа
видных ученых, строителей, архитекторов и художников. Среди них - академик
В.Н. Образцов, братья-зодчие Л.А. и В.А. Веснины, крупные инженерыстроители И. И. Рерберг, профессор Веденисов и др.
В 30-е годы в МИСИ работали крупные ученые в области строительства:
профессор Н.С. Стрелецкий (металлические конструкции), И. М. Рабинович
(строительная механика), Л. А. Серк, А. В. Самойлов, С. А. Торопов, профессор
Б. Г. Скрамтаев, Н. А. Попов, С. С. Давыдов, П. Л. Пастернак, Л. И. Онищик, Г.
Г. Карлсон, В. Г. Дмоховский, Н. Н. Богославский (строительные материалы,
железобетонные и каменные конструкции, деревянные конструкции, основания
и фундаменты) и много других.
В 1930 году были основаны инженерно-строительные институты в Новосибирске, в Горьком (Нижний Новгород), Воронеже, Казани, Киеве, Куйбышеве (Самара), Бресте, Харькове. В период с 1970 по 1980 гг. возникли инженерно-строительные высшие учебные заведения (ВУЗы) в Баку, Иркутске, Целинограде, а также строительные факультеты в политехнических институтах (в Коми АССР, в Петрозаводске, Нальчике, Челябинске и др.).
В настоящее время существуют полтора десятка строительных ВУЗов и
много строительных факультетов в различных ВУЗах страны: в университетах,
в политехнических и других ВУЗах.
Много есть строительных и архитектурно-строительных техникумов.
Сейчас государственных ВУЗов около 1000, а вместе с коммерческими ВУЗами
около 3000 только в России (а в СССР было всего около 800).
68
В СССР высшее образование было на высоком уровне. Например, выпускников Воронежского инженерно-строительного института (ВИСИ) принимали на работу в любых городах страны, и производственники очень хорошо
отзывались о наших инженерах.
Работала система повышения квалификации. После окончания ВУЗа и
двухлетней работы на производстве инженер имел право поступить в аспирантуру очной или заочной формы обучения. Срок обучения в очной аспирантуре
составлял 3 года, заочной – 4 года. За это время соискатель должен был подготовить кандидатскую диссертацию. После защиты и утверждения диссертации
в Высшей аттестационной комиссии (ВАК), соискателю присваивалась ученая
степень кандидата наук.
Конечно, можно выполнить диссертацию и, не обучаясь в аспирантуре. В
этом случае возникает масса трудностей с защитой (место защиты, оппоненты,
публикация без руководителя затруднена, отношения с членами Совета и т. д.).
Защитивший кандидатскую диссертацию человек, мог работать на производстве (в проектной организации на стройке, на предприятии) или в научноисследовательском институте (НИИ). При склонности к преподавательской работе, он мог по конкурсу избираться на должность доцента, но это как бы исполнительные обязанности (и.о.) или на должность старшего преподавателя,
ассистента.
Поработав не менее двух лет соискатель, исполняющий обязанности доцента и опубликовавший учебное пособие, подает заявление и документы на
присвоение ученого звания доцента. При наличии соответствующей работы и
публикаций ему присваивалось ученое звание доцента. Затем он должен был
работать над собой, публиковать научные статьи и работать над докторской
диссертацией. Защитив её, соискателю присваивалась ученая степень доктора
наук.
В научно-исследовательских институтах и научных лабораториях кандидаты наук имеют звание научного сотрудника. Ученое звание профессор (преподаватель) по положению присваивается человеку, который имеет ученую
степень докторских наук. Как исключение кандидату наук, имеющему научные
работы, может быть присвоено звание профессора. На должность профессора
без защиты приказом ректора может быть назначен опытный преподаватель,
имеющий ученую степень кандидата наук и ученое звание доцента.
В настоящее время в России принята система образования, как в США. В
ВУЗе после четырех лет обучения выпускнику присваивается квалификация
(степень) – БАКАЛАВР. Он может работать или продолжать учиться. Лица,
имеющие склонность к научной работе и желающие продолжать учебу, после
двухгодичного обучения и защиты дипломной работы получают звание
69
МАГИСТР – это первая ступень учебной степени. А дальше магистр может заниматься повышением своей квалификации путем защиты докторской диссертации и получения ученой степени доктора наук. Степени кандидатских наук в
зарубежных странах нет.
В США и других странах техников выпускается больше чем инженеров с
условием, чтобы на одного инженера приходилось 2-3 техника. Инженер выполняет более ответственную работу, а менее ответственную выполняют техники. Схема взаимодействия образования, науки и производства приведена на
рис. 4.10.
Рис. 4.10. Схема взаимодействия образования, науки и производства
Глава 5. Общие понятия об архитектурной композиции
с применением классических архитектурных ордеров
5.1. Краткие сведения об истории развития ордерной системы
Имеется много зданий, построенных более 100–200 лет назад, которые
привлекают нас своей красотой. Эти здания построены с применением ордеров
или на основе ордерных пропорций.
Прототипом ордерной системы послужило сооружение, сделанное нашими предками на заре человечества из двух больших камней, поставленных вертикально, и третьим - горизонтально (рис. 5.1).
В дальнейшем люди стали обрабатывать эти камни, чтобы они были более стройными и вся эта конструкция лучше выглядела. Древние греки из такой
конструкции создали стройную ордерную систему. Они создали определенные
пропорции между высотой колонны и толщиной балки, расстояниями между
колоннами и т.д. На рис. 5.2 приведены схемы стоечно-балочной системы с
нарушением пропорции.
70
Рис. 5.1. Прототип ордерной системы
Рис.5.2. Схемы стоечно-балочной системы:
а - тонкие опоры, слишком толстая балка; б - очень толстые опоры и тонкая балка
Как лучше? И так (рис. 1, а), и так (рис. 1, б) плохо. Чтобы было красиво,
нужны определенные пропорции. Греки и разработали эту стройную пропорциональность и систему из колонны и балки назвали ордером. Самый простой ордер состоит из колонны и антамблемента, то есть не просто балка, а уже элемент ордера, состоящий из архитрава, фриза и карниза. Да и колонна уже состояла из трех частей: ствола, базы и капители. Ствол колонны имел утонение
кверху, как ствол дерева (рис. 5.3).
Для того чтобы вся эта система была пропорциональной, все ее части
должны быть кратны радиусу нижнего диаметра. Эту величину греки назвали
модулем. Для более мелких частей модуль делили на мелкие элементы –
парты.
Ордер имеет огромную силу выразительности. Стоит приставить к любому зданию несколько колонн, и здание приобретет красивый вид (рис. 5.4).
Греки создали три типа ордеров: дорический, ионический и коринфский. Они
отличаются своей пропорцией, стройностью, имеют различные капители, базы.
Дорический ордер наиболее массивный, колонны более тяжелый, ионический
более легкий, а коринфский самый сложный и изящный.
71
В Римской империи римляне заимствовали все лучшее у греков в архитектуре. Они создали еще два ордера – тосканский и сложный. У них появился
еще и полный ордер, в котором был добавлен пьедестал (рис. 5.3, б). Ордерная
система существует около двух с половиной тысяч лет.
Рис. 5.3. Схема ордеров в массах:
а – неполный ордер; б – полный ордер; 1 - карниз;
2 - фриз; 3 - архитрав; 4 - капитель; 5 - ствол; 6 – база колонны; 7 – стул пьедестала;
8 – карниз пьедестала; 9 – база пьедестала
72
Греки опоэтизировали каменные столб и балку. Ордер вначале был тектонический, то есть он исполнял роль художественную, эстетическую и конструкционную, так как на него опиралась балка. Затем он становился более декоративным, то есть как конструкция он был не нужен зданию, однако его пр именяли (рис. 5.4).
Рис. 5.4. Схемы фасадов здания:
а - фасад здания не имеет колонн; б – то же здание, но фасад имеет колонны и портал
Но даже одни только пропорции придавали зданию определенную выразительность. На современном этапе развития строительной техники видоизменяются архитектурные формы, изменяются конструкции, изменяется и отношение к ордеру.
Некоторые архитекторы пытались применять ордерную систему для с овременных зданий, меняя саму колонну, детали ордера (капитель, базу). Однако
из этого ничего не выходит, система не в полной мере отвечает современному
представлению архитектуры.
73
Старая архитектура пользовалась очень тяжелыми материалами, в основном камнем. Архитектура того периода – это гимн тяжести. Тяжелая балка опирается на мощные колонны. Впоследствии если это и не требовалось, некоторым элементам здания путем декоративного оформления придавали вид тяжести. Так колонны деревянные, пустотелые оштукатуривали под природный камень, чтобы создать массивность, видимость тяжести. Эстетическое понятие
красоты здания было неотделимо от его тяжести. Чем массивнее здание, тем
оно считалось монументальнее и выразительнее.
Были и другие направления в архитектуре – создание легкости, например
в готической архитектуре появились тонкие колоны, стрельчатые арки.
Сейчас чем легче конструкция, тем она экономичнее и лучше. Мы стремимся к тому, чтобы конструкции здания стали легкими, тогда они будут более
экономичными. Ведь затраты на транспортировку изделий очень велики. Следует отметить и особенности строительства в сейсмических районах - более
легкие здания при землетрясении более устойчивы.
Сейчас введен так называемый коэффициент конструктивного качества:
отношение прочности материала к его объемной массе. Этот коэффициент вырос в несколько раз. Так, для кирпича и камня К – 0,02; для бетона – 0,06,
стали – 0,51, для пластмасс – 2,5. Причем прочность легких материалов увеличивается в несколько раз.
Здания, построенные из новейших материалов, в 20–30 раз легче обычного. А если сравнить кирпичное здание и панельное, то панельное легче в 2–3
раза. Скорлупу яйца часто приводят в качестве примера необычайно прочной и
легкой конструкции. Толщина яичной скорлупы составляет лишь 1/600 диаметра яйца. В древнеримском сооружении – Пантеоне – толщина купола и диаметр были в соотношении 1:20.
Рассмотрим реальные объекты. В Новосибирске в театре зрительный зал
диаметром 55,5 м перекрыт куполом толщиной плиты 8 см, то есть соотношение d/δ=684.
Сейчас есть такие легкие конструкции, которые нужно удерживать от
ветра специальными анкерами, например висячие системы, пневматические
конструкции.
Для того, чтобы студенты творчески подходили к выбору как конструктивного, так и архитектурного решения, с учетом истории развития архитектуры, ниже приведена методика построения архитектурных ордеров и даны понятия об архитектурных композициях с применением ордеров.
5.2. Архитектурные ордера
5.2.1. Общие сведения
Слово ордер происходит от латинского слова «ordo», что означает пор ядок. Ордером называется совокупность колонны, пьедестала и антаблемента;
ордер может быть полным и неполным. Полный ордер содержит антаблемент,
колонну и пьедестал. Неполный ордер пьедестала не имеет. Все части ордера
74
находятся в определенном соотношении. Для этого введена единица измерения
– модуль, который равен нижнему радиусу колонны.
Соотношение между колонной, антаблементом и пьедесталом человечество искало много веков. Для того чтобы колонна производила хорошее впечатление, крупнейший теоретик XVI в. Виньола определил соотношение ее частей. Пьедестал должен составлять 1/3 части колонны, антаблемент – 1/4, а в
целом колонна определяется как 1/4 +1 + 1/3 = 19/12.
Таким образом, если дана высота стены, которую необходимо дополнить
полным ордером, то всю высоту стены делят на 19 частей. Три верхние части будет антаблемент, четыре нижние – пьедестал, а средние двенадцать - колонна. При
неполном ордере высоту стены необходимо разбить на 5 частей. Верхняя 1/5 часть
будет антаблемент, остальные четыре части – колонна (рис. 5.5, а, б).
Все основные части ордера – пьедестал, колонна, антаблемент - состоят
из трех частей. Пьедестал представляет в плане квадратный столб, имеющий
расширение кверху и книзу. Нижнее расширение называется базой, верхнее –
карнизом, а средняя часть – телом пьедестала или стулом. У колонны средняя
часть называется стволом (фустом), верхнее расширение – капителью, нижнее –
базой. Антаблемент также состоит из трех частей. Нижняя широкая полоса
называется архитрав, средняя такая же широкая полоса – фриз, верхняя – карниз (рис. 5.5, в).
Рис. 5.5. Пропорции и основные части ордера:
а – неполный ордер; б – полный ордер; в – общий вид полного ордера
75
Римская архитектура различает пять ордеров, которые называются то сканский, дорический, ионический, коринфский и сложный. Высота тосканской
колонны определяется в 14 модулей, дорической – 16, ионической – 18, коринфской и сложной – 20. Для удобства измерения деталей модуль разбит на
более мелкие части, называемые партами. Для разных колонн количество парт
в модуле разное. Для тосканского и дорического ордера количество парт в модуле принято 12, для ионического, коринфского и сложного – 18.
5.2.2. Построение ордера в массах
Изучение ордеров обычно начинают с построения их в массах, то есть
упрощенного схематичного изображения, когда криволинейные формы заменяют наклонными прямыми линиями. Основой для выполнения упражнения по
вычерчиванию ордеров в массах является задание.
Четыре ордера в массах с размерами отдельных деталей в модулях показаны на рис. 5.6. Построение карниза и базы пьедестала, а также базы колонны
ясно из рисунка. Высота базы колонны у всех ордеров равна 1 модулю.
Для определения ширины стула пьедестала рекомендуется пользоваться
общим для всех ордеров правилом. Плинт базы колонны образует в плане квадрат, диагональ которого равна 4 модулям. Основываясь на этом, на оси колонны, следовательно, и пьедестала, наносится линия под углом 45° и на ней от
точки пересечения с осью откладывается по 2 модуля в каждую сторону. Через
полученные точки проводят вертикальные линии, которые и определяют ширину плинта базы колонны, а также ширину стула пьедестала (рис. 5.7).
Высота капителей у тосканской и дорической колонн равна 1 модулю.
Состоят капители из трех одинаковых по высоте частей, по 1/3 модуля. Верхняя
квадратная плита называется абак, под ней круглая в плане часть – эхин, ниже
эхина продолжение стержня колонны – шейка. Радиус шейки соответствует
верхнему радиусу колонны. Для тосканского ордера радиус равен 4/5 модуля,
для остальных ордеров – 5/6 модуля.
Высота ионической капители равна 2/3 модуля, так как она характеризуется спиральными завитками (волютами) во фронтальных плоскостях и отсутствием шейки колонны. Коринфская капитель имеет высоту 2 1/3 модуля, в том
числе абак 1/3 модуля, под которым располагается колокол высотой 2 модуля.
Колокол сложно обработан двумя ярусами листьев с завитками, в массах из ображенных наклонными линиями.
Построение антаблемента и его составных частей – архитрава, фриза и
карниза – показано на рис. 5.5. При этом карниз состоит из трех частей – поддерживающей, свешивающейся и венчающей.
Утонение колонны. Ствол колонны в нижней части на 1/3 высоты строится как цилиндр. Верхняя часть, 2/3 высоты, постепенно утоняется. В тосканском ордере – на 1/5 радиуса основания колонны с каждой стороны, для
остальных ордеров – на 1/6 радиуса (рис. 5.8). Построение утонения колонны
может быть выполнено двумя способами.
76
77
Рис. 5.6. Построение ордеров в массах
Рис. 5.7. Определение ширины стула пьедестала архитектурного ордера:
а - база (цоколь); б – стул; в – карниз пьедестала; г – база колонны
Первый способ (рис. 5.8, а). От точки М до точки N отложена высота колонны. От этих точек отложены радиусы нижнего (МА) и верхнего (NC) сеч ения колонны. На 1/3 высоты колонны из точки В начерчена четверть окружности радиусом 0В, равным радиусу нижнего сечения. Из точки С проведена вертикальная прямая до пересечения с горизонталями 1, 2, 3, проведенными из точек деления прямой. Параболическое очертание колонны вычерчивается по
найденным точкам при помощи лекала.
Рис. 5.8. Построение утонения ствола колонны
78
Второй способ (рис. 5.8, б). Выполнены такие же предварительные построения, с теми же точками АС и MN. Затем из точки С сделана засечка радиусом нижнего сечения колонны АМ. На вертикали NM точки К и С соединяются наклонной линией до пересечения в точке 0 с горизонтальной прямой,
проведенной на 1/3 высоты из точки В. Из точки 0 проведено несколько
наклонных прямых, например 01, 02, 03 и т.д. На каждой наклонной линии от
вертикали NM отложены отрезки m, равные радиусу нижнего сечения колонны.
Полученные таким образом точки будут искомыми точками параболического
очертания колонны.
Расширения частей ордера. Все части ордера имеют расширение книзу и
кверху (см. рис. 5,6). Расширение книзу способствует устойчивости. Необходимость расширения кверху можно проследить на примере карниза (рис. 5.9). При
построении основных частей ордеров необходимо соблюдать правило несвешиваемости. Оно состоит в том, чтобы расширения кверху никакой нагрузки не
несли и, следовательно, верхние части архитектурных элементов не должны
быть шире нижних.
Рис.5.9. Расширение кверху на примере карниза:
а – отсутствует карниз; б – карниз без слезника; в - карниз со слезником
Например, ширина архитрава должна быть такой, чтобы его грань находилась на одной вертикали с верхним диаметром ствола колонны, а ширина
пьедестала под колонной должна равняться ширине нижней части базы коло нны. На всяком изображении угловой колонны вертикальная линия угла антаблемента должна соответствовать продолжению очертания ствола колонны, то
есть выше и ниже лежащие опорные элементы должны находиться в одной вертикальной плоскости (рис.5. 10).
5.2.3. Изображение ордера в деталях
Основой для выполнения упражнений по вычерчиванию архитектурных
профилей (обломов) и архитектурных ордеров является задание, где студент
определяет тип ордера и размеры модуля.
79
Рис. 5.10. Правило несвешиваемости:
а – правило не соблюдено, штрихом показана зона нарушения; б – правило соблюдено
5.2.3.1. Элементы профилей
Для того чтобы рассмотреть ордера в деталях путем замены наклонных
линий соответствующими профилями, необходимо изучить, какие бывают
профили. Элементы профилей принято называть обломами. Как известно, профили бывают двух видов – прямолинейные и криволинейные. К прямолинейным профилям относятся пояс, полочка, плинт. Криволинейные делятся на простые и сложные. Простые профили строятся из одного центра, а сложные - из
двух центров. Существуют следующие виды обломов (рис. 5.11):
● полка – профиль в виде узкой полосы, выступающей из плоскости стены не менее чем на величину своей ширины;
● четвертной вал – профиль, имеющий очертания четверти окружности;
● выкружка – вогнутый профиль, образуемый четвертью окружности;
● каблучок – сложный элемент, имеющий две кривизны: наверху он образует выпуклость, а внизу - вогнутость;
● обратный каблучок – сложный элемент, имеющий две кривизны:
наверху он образует вогнутость, а внизу - выпуклость;
● гусек – профиль, имеющий тоже две кривизны: наверху у него вогнутость, а внизу - выпуклость;
● обратный гусек – профиль, имеющий две кривизны: наверху у него
выпуклость, а внизу - вогнутость;
● скоция – вогнутый профиль, имеющий две кривизны;
● астрагал – профиль, сочетающий полочку с валиком;
● полукружка – профиль, имеющий очертания полукруга, но образующий вогнутый профиль;
● слив – профиль, сочетающий обратную выкружку с полочкой;
80
● валик и вал – профили, имеющие очертания полукруга и различающиеся по величине;
● плинт – профиль нижней части базы колонны, имеющий вид низкого
параллелепипеда.
Смотря на эти архитектурные обломы, можно заметить, что выкружка и
гусек являются формами легкими и непригодными для поддержания тяжести.
Четвертной вал и каблучок как будто для этого и предназначены. Вал применяется главным образом в базах.
Рис. 5.11. Архитектурные обломы. Размер парты равен 4,6 мм
81
5.2.3.2. Тосканский ордер в деталях
Тосканский ордер – наиболее простой и наиболее тяжелый по своим пропорциям (рис. 5.12). Высота колонны равна 7 диаметрам или 14 модулям. Верхний диаметр колонны составляет 4/5 нижнего диаметра. Ствол колонны ввер ху
заканчивается астрагалом. База, равная по высоте модулю, делится на две равные части: нижнюю – квадратный плинт, и верхнюю – круглый в плане вал с
полочкой. Переход от ствола колонны к полочке выполнен посредством выкружки. Капитель высотой в модуль состоит из трех частей одинаковой высоты: шейки, составляющей продолжение колонны; четвертного вала с полочкой
и абака в виде квадратной в плане плиты, которая заканчивается полочкой.
Архитрав равен по высоте одному модулю и заканчивается полочкой.
Над архитравом расположен фриз высотой в 1 модуль и 2 парты, без каких- либо украшений. Карниз, верхняя часть антаблемента в этом ордере, самой пр остой формы.
Высота его, равная 1 модулю и 4 партам, делится на три части. Это нижняя, поддерживающая часть, средняя - свешивающаяся (слезниковый камень
или слезник) и верхняя - венчающая. Каблучок составляет поддерживающую
часть. На нижней части выступающего слезника сделана выемка (см. разрез
рис. 5.12), а сверху слезник украшен астрагалом. Венчающей частью является
четвертной вал. Пьедестал имеет внизу базу в виде плинта с полочкой наверху
и карниз в форме каблучка тоже с полочкой. Высота той и другой части составляет 1/2 модуля.
5.2.3.3. Дорический ордер в деталях
Дорический ордер состоит из более легких и разработанных форм, чем
тосканский ордер. Общий вид и разрез ордера даны на рис. 5.13, а профили основных частей ордера с размерами в партах даны на рис. 5.14.
Пьедестал имеет внизу базу высотой 5/6 модуля или 10 парт. База состоит из двух плинтов, обратного каблучка и обратного астрагала. Построение высоты этих элементов показано на разрезе. Карниз пьедестала сходен с карнизом
тосканского ордера.
Он состоит из каблучка, слезника с полочкой и четвертного вала с добавлением сверху полочки. Слезник снизу с небольшой выемкой. Высота карниза
пьедестала равна 1/2 модуля или 6 парт.
Высота колонны составляет восемь ее диаметров или 16 модулей. Вер хний диаметр колонны равен 5/6 нижнего диаметра. Ствол колонны вверху з аканчивается астрагалом. Боковая поверхность ствола колонны иногда украшается продольными желобками, которые называются каннелюрами. По окружности колонны располагаются 20 каннелюр.
82
Рис. 5.12. Тосканский ордер:
а – общий вид и разрез; б – профиль карниза; в – профиль капители колонны;
г – профиль базы колонны и карниза пьедестала;
д – профиль базы пьедестала с размерами в партах.
Размер парты равен 2 мм
83
Рис. 5.13. Дорический ордер: общий вид и разрез
Канелюры в плане образуют полукруглые впадины. Радиусом каннелюры
служит катет прямоугольного треугольника, гипотенуза которого равна ширине
каннелюры.
Капитель тоже равна 1 модулю. Она разделена на три части и состоит из
шейки, четвертного вала и абака. Абак - это квадратная в плане плита. Под четвертным валом помещены три узенькие полочки, расположенные уступами.
Абак заканчивается полочкой с каблучком.
Архитрав высотой в 1 модуль имеет вверху полочку, фриз высотой в 1
1/2 модуля. Он украшен над центром каждой колонны триглифом шириной 1
модуль. Для образования полосок триглифы по ширине делятся на 12 парт. По84
лоски принимаются шириной по 2 парты, а скосы впадин по 1 парте. Промежутки между триглифами на фризе образуют метопы, на которых могут быть
помещены рельефные украшения.
Рис. 5.14. Профили основных частей дорического ордера с размерами в партах:
а – база пьедестала; б – карниз пьедестала; в – база колонны; г – капитель колонны;
д – архитрав и фриз; е – карниз. Размер парты равен 3 мм
85
База колонны состоит из плинта и вала. Вал заканчивается обратным ас трагалом, который служит переходом к стволу колонны. Высота базы равна 1
модулю.
Под триглифами ниже полочки архитрава на особой узенькой полочке
подвешены шесть капель, имеющих вид усеченных пирамид или усеченных конусов. Располагаются они на продолжении линий, отделяющих на триглифе
полоски от впадин. Над триглифами и метопами проходит поясок, который над
триглифами выступает несколько больше.
Карниз имеет высоту в 1 1/2 модуля. Половину этой величины занимает
поддерживающая часть, которая в свою очередь делится тоже на две части.
Нижняя часть состоит из упомянутого выше пояска над триглифами и метопами и из каблучка, поддерживающего верхнюю часть, в виде полки с зубцами.
На средней части карниза – слезнике, сверху расположен каблучок с полочкой. На нижней поверхности устроена полукруглая выемка, затем за узкой
выступающей полочкой – вторая широкая впадина (см. разрез рис. 5.13). В этой
впадине, как раз над триглифами, свешиваются три ряда капель по шесть штук
в ряду. Венчающая часть карниза состоит из выкружки с небольшой полочкой.
5.2.3.4. Ионический ордер в деталях
Ионический ордер по своим пропорциям более совершенный, чем тосканский и дорический. Пьедестал этого ордера имеет базу и карниз высотой по 1/2
модуля. Над квадратным в плане плинтом базы расположен обратный гусек, з аключенный между обратным астрагалом сверху и полочкой снизу. Эти части
вдвое выше, чем плинт. Карниз пьедестала состоит из слезника с полочкой и каблучком сверху и поддерживающего слезник четвертного вала с астрагалом снизу.
Общий вид, разрез и профили карниза и базы пьедестала даны на рис. 5.15.
Колонна ионического ордера по высоте равна девяти диаметрам или 18
модулям. Верхний ее диаметр составляет 5/6 нижнего диаметра. Ствол колонны
украшает 24 каннелюры. Каннелюры в плане образуют полукруглые впадины,
между которыми расположены узкие дорожки. Сверху каннелюры заканчиваются полукругами, а внизу горизонтально. Ствол колонны внизу начинается
полочкой с выкружкой, а вверху заканчивается астрагалом.
База колонны равна 1 модулю и состоит из трех частей. Нижнюю часть
образует плинт, верхнюю – вал, а среднюю – особого вида форма, состоящая из
двух скоций и двух астрагалов. Для определения размера вала и скоций добавляется еще полочка ствола колонны.
Капитель ионической колонны не имеет шейки. Высота капители равна
2/3 модуля или 12 парт. На обычном четвертном вале, помещенном выше аст86
рагала колонны, покоится особой формы абак, состоящий из двух частей.
Верхняя часть непосредственно под архитравом представляет собой квадратную плиту с профилем из каблучка с полочкой.
Рис. 5.15. Ионический ордер:
а – общий вид и разрез; б – профиль карниза пьедестала;
в – профиль базы пьедестала. Размер парты равен 4,3 мм
87
Нижняя часть состоит из двух волют в виде спиральных завитков, заканчивающихся в центре глазком. Радиус глазка равен одной парте. Центры глазков расположены на линии астрагала колонны на расстоянии 1 модуля от ее
оси. Наибольшее расстояние от центра до верхней точки волюты – 9 парт. Через четверть окружности по горизонтали это расстояние равно 8 партам. До
нижней точки волюты расстояние измеряется в 7 парт. До следующей точки по
горизонтали – 6 партам и до вертикали вверх – 5 партам. Это расстояние равно
высоте четвертного вала капители, круглого в плане и выступающего между
волютами. На плане капители видно, как завитки волют образуют по бокам
капители валики, так называемые балюстры, которые украшают листьями.
Профили капители и базы колонны представлены на рис. 5.16.
Приближенное построение волюты ионического ордера
Спираль волюты можно построить по точкам 1-12. Расстояния от центра
глазка волюты до каждой точки принимаются в следующей последовательности:
● до точки 1 – 9 парт;
● до точки 2 – 8 парт;
● до точки 3 – 7 парт;
● до точки 4 – 6 парт;
● до точки 5 – 5 парт;
● до точки 6 – 4 парты;
● до точки 7 – 3,7 парты;
● до точки 8 – 3 парты;
● до точки 9 – 2,4 парты;
● до точки 10 – 2 парты;
● до точки 11 – 1,6 парты;
● до точки 12 – 1,3 парты.
Точное построение волюты ионического ордера
Построение волюты приведено на рис. 5.17. Как уже указывалось при
описании капители ионического ордера, радиус глазка волюты равен 1 парте, а
расстояние до наиболее удаленной от центра глазка точки волюты по вертикали
равно 9 партам. На чертеже радиус равен 1/9 части вертикали ОА. Внутри глазка построен вписанный квадрат. Середины противоположных сторон квадрата
соединены прямыми линиями 1-3 и 2-4. Эти прямые разделены, каждая на
шесть равных частей.
Полученные точки соединяют прямыми линиями, как показано на правом
рисунке увеличенного чертежа глазка. Линии 1-2, 2-3, 3-4 и т.д. служат при их
продолжении границами соседних дуг спиралей, а точки от 1 до 12 являются
центрами этих дуг. Первая дуга волюты А-I вычерчена радиусом I-А из центра
1, вторая дуга I-II вычерчена радиусом 2-I из центра 2 и т.д. до последней дуги
XI-XII, вычерченной радиусом 12-XI из центра 12.
88
Рис. 5.16. Профили капители и базы колонны ионического ордера с размерами в партах.
Размер парты равен 4,6 мм: а – капитель колонны; б - база колонны
Чтобы получить центры для построения второго оборота волюты, расстояния между использованными центрами на линиях 1-3 и 2-4 делятся на четыре
равные части. На 1/4 расстояния от точки 12 таким образом получена то чка 13,
из которой радиусом 13а проведена дуга ае до пересечения с линией 14-13.
Точка 14 взята на 1/4 расстояния от точки 11. Из точки 14 проведена дуга ef радиусом 14е до прямой 14-15.Причем точка 15 взята на расстоянии 1/4 от точки
10. Подобным образом построение продолжается до конца. Прямые линии, показанные штрихпунктиром, служат границами соседних участков дуг второго
оборота волюты. Кроме того, на рисунке показаны следующие центры – точки
15,16, 17 и 18.
89
Рис. 5.17. Точное построение волюты ионического ордера
90
Антаблемент ионического ордера имеет высоту в 4 1/2 модуля и делится
в отношении 5:6:7 на архитрав (1 1/3 модуля), фриз (1 1/2 модуля) и карниз (1
3/4 модуля). Архитрав состоит из полос, причем ширина каждой из них постепенно увеличивается также в отношении 5:6:7 и равна последовательно снизу
вверх 5, 6 и 7 партам. Архитрав заканчивается вверху каблучком с полочкой
высотой в 1/4 модуля (рис. 5.18).
В карнизе поддерживающая часть занимает половину высоты и состоит
из каблучка, зубцов и четвертного вала, ниже которого расположен небольшой
астрагал. Слезник карниза по высоте равен венчающей части. Он заканчивается
полочкой с каблучком, а в нижней плоскости имеет широкую, но неглубокую
выемку. Венчающая часть карниза состоит из гуська с полочкой (рис. 5.19).
Рис. 5.18. Профили архитрава и фриза ионического ордера с размерами в партах. Размер парты равен 4,6 мм
91
92
Рис. 5.19. Профиль карниза ионического ордера с размерами в партах. Размер парты равен 4,6 мм
5.2.3.5. Коринфский ордер в деталях
Коринфский ордер наиболее легкий по пропорциям и самый богатый по
отделке и украшениям (рис. 5.20-5.23). Пьедестал имеет базу высотой 5/6 модуля и состоит из квадратного плинта, вала, обратного гуська с полочкой внизу и
обратного астрагала сверху.
Высота карниза пьедестала составляет, как и база, 5/6 модуля. Карниз с остоит из шейки (в виде небольшого фриза), отделенной от стула астрагалом;
слезника, увенчанного каблучком с полочкой, и поддерживающей части в виде
астрагала с гуськом, уходящим в выемку слезника.
Колонна коринфского ордера по высоте равна десяти диаметрам или 20
модулям. Верхний ее диаметр составляет 5/6 нижнего диаметра. Ствол колонны
украшают 24 каннелюры такой же формы, как в ионической колонне, с той
лишь разницей, что не только вверху, но и внизу они заканчиваются закруглениями. Ствол колонны внизу имеет полочку с выкружкой, а вверху заканчивается астрагалом.
База колонны высотой в 1 модуль состоит из четырех частей - квадратного в плане плинта, вала, затем особой формы, состоящей из двух скоций и двух
астрагалов, и, наконец, второго вала. Деление высоты базы между этими ее частями показано на рис. 5.20.
Капитель колонны коринфского ордера – особого вида. Высота всей капители равна 2 1/3 модуля, причем 1/3 модуля (6 парт) составляет высоту абака.
Абак имеет вид плиты с четвертным валом сверху. Углы этой плиты немного
срезаны в плане, перпендикулярно к диагоналям квадрата, а стороны несколько
вдавлены (рис. 5.21).
Ниже абака размещены четыре завитка, поддерживающих ее срезанные
углы, и четыре меньших завитка, поддерживающих розетки, расположенные на
вдавленных частях абака. Под завитками в два яруса расположены листья капители. Антаблемент ордера высотой в 5 модулей состоит из архитрава в 1 1/2
модуля, фриза в 1 1/2 модуля и карниза в 2 модуля. Архитрав в отношении 5:6:7
разделен на три полосы мелкими профилями и увенчан каблучком с полочкой.
Фриз в виде вертикальной плоскости используется для украшения рельефным орнаментом. А вверху фриза протянут узкий астрагал.
Карниз по очертаниям очень схож с карнизом ионического ордера. По ддерживающая часть высотой в 2/3 всего карниза состоит из каблучка, ряда зубцов и четвертного вала с астрагалом наверху. Слезник увенчан каблучком с полочкой. Венчающая часть состоит из гуська и полочки. В отличие от ионического ордера на нижней плоскости слезника расположены модильоны в виде
кронштейнов, как бы поддерживающих слезниковый камень.
Высота карниза разделена для размещения всех этих элементов на 6 равных частей, каждая по 12 парт. Модильон представляет собой доску, на которой
расположен завиток, закругляющийся в разные стороны. Длина доски составляет 12 парт, а ширина – 7 парт. Модильоны размещаются над осями колонн и в
93
промежутках между ними на одинаковых расстояниях, не превышающих 1 1/2
модуля.
Рис.5.20. Коринфский ордер: а - общий вид и разрез;
б – профиль базы пьедестала. Размеры даны в партах
94
Рис. 5.21. Профили базы колонны и карниза пьедестала коринфского ордера
с размерами в партах:
а – база колонны; б – карниз пьедестала.
Размер парты равен 5 мм
95
Рис. 5.22. Капитель коринфского ордера: вид сбоку и вид снизу.
Модуль равен 45 мм. Размер парты 2,5 мм
96
Рис. 5.23. Профиль антаблемента коринфского ордера с размерами в партах.
Размер парты равен 2,5 мм, размер модуля равен 45 мм
97
5.2.4. Архитектурные композиции
с применением архитектурных ордеров
В Древней Греции и Древнем Риме были разработаны архитектурные
композиции с применением ордеров. Их три: аркады, колоннады и портики.
Колоннада – это ряд колонн, перекрытых общим антаблементом, при
этом ордера могли быть неполными или полными. Расстояние между осями колонн могли быть равными 1/3 высоты колонны или 1/3 высоты колонны с антаблементом. Варианты могли быть и такими, когда расстояние между колоннами называлось частое, и они располагались так, чтобы в каждом квадрате
было три колонны: две по краям квадрата и одна в центре квадрата. Редкое расстояние было тогда, когда в двух квадратах располагались четыре колонны
(рис. 5.24).
Рис. 5.24. Колоннада дорического ордера:
а – отношения колоннады; б – редкое расположение колонн; в – частое расположение колонн
Колоннада могла быть по периметру здания, или на одной стороне зд ания, или на части стены. Колонны могли выступать полностью за стеной или
частично в виде полуколонны или ¾ колонны (рис. 5.25). Если колонна полностью выступает за пределами стены, то за ней, стена украшается пилястром, ко98
торый является как бы тенью колонны. Пилястр выступает от плоскости стены
на 1/5-1/6 часть его ширины (рис. 5.25, е).
Крыша в здании с прямоугольным планом могла быть четырехскатной
или двухскатной. При двухскатной крыше в торцевых стенах ниже конька о бразуется треугольник, который называется щипцом, если не было карнизов. В
случае если треугольник имел горизонтальный и два наклонных карниза, то такой треугольник назывался фронтоном (рис. 5.25, в).
Портал. Главный вход на фасаде обычно обрабатывался колоннами какого-либо ордера и сверху антаблемента над входом размещался фронтон, а иногда карниз. Такой богато оформленный вход назывался порталом. Ордер мог
быть неполным или полным. Если портал обрабатывался полным о рдером, то
под колонной и пилястром делается общий пьедестал (рис. 5.25, е). Колонны
могут быть полными, полуколоннами и ¾ колоннами.
Размер дверного проема определяется следующим образом. Расстояние
между осями колонн делится на шесть частей и четыре части будут шириной
проема, а высота может быть 1,5 или 2 квадрата, а верх проема почти всегда з аканчивался полукругом. Расстояние между осями колонн равно 2/3 высоты колонны (рис. 5.26).
Аркада – это ряд арочных проемов перекрытых общим антаблементом.
Ширина проема может быть определена так же, как в колоннаде, но здесь на
шесть частей делится не расстояние между осями колонн, а между осями простенков, так как в аркаде колонн может и не быть. Однако все размеры должны
быть выдержаны в каком-то ордере. Арочный проем обычно имел обрамление ,
которое называется архивольтом. Архивольт опирается на горизонтальную полочку, которая называется импост (рис. 5.27, б).
Для того, чтобы выдержать все размеры по какому-то ордеру, нужно
определить величину модуля. Для этого всю высоту аркады делят на 15 частей,
12 частей будет колонна, а 3 части антаблемент, а затем делится высота коло нны на 14, 16, 18 или 20 частей, в зависимости какой ордер – тосканский, дорический, ионический или коринфский и это будет модуль. Имея размер модуля
можно определить все элементы: архитрава, фриза, карниза, размер архивольта,
импоста. Высота проема, как правило, принималась равной двум квадратам
(рис. 5.27, а).
Портик – это квадратное в плане здание, которое со всех сторон имеет
вид арки с угловыми простенками по сторонам (рис. 5.28). Портик всегда без
колонн, но размеры все должны подчиняться какому-то ордеру, как в аркаде.
99
Рис. 5.25. Элементы колоннады:
а – четырехскатная крыша; б – двухскатная крыша;
в – фронтон; г – щипец; д – разрез фронтона 1-1; е – полная колонн; ж – полуколонна;
и – ¾ колонны
100
Рис. 5.26. Портал:
а – общий вид с ¾ колоннами; б – портал с полными колоннами;
в – фасад низа портала, обработанного полным ордером;
г – вид сбоку низа портала, имеющего ордер
101
Рис. 5.27. Аркада:
а – общий вид без колонн;
б – общий вид без колонн, но с архивольтом и импостом;
в – архивольт и импост, более детально;
г – аркада с колоннами
102
Рис. 5.28. Портик:
а – общий вид; б – план портика; в – план крыши портика
Контрольные вопросы
1. Классификация жилых зданий.
2. Классификация общественных зданий.
3. Планировочные схемы многоквартирных жилых домов.
4. Планировочные схемы общественных зданий.
5. Основные типы одноэтажных и многоэтажных производственных зданий.
6. Основные конструктивные элементы здания.
7. Конструктивная схема здания с продольными несущими стенами.
8. Конструктивная схема здания с поперечными несущими стенами.
9. Конструктивная схема здания с полным и неполным каркасом.
10. Определение площади застройки.
11. Определение жилой площади здания.
12. Определение объема здания.
13. Основные части неполного ордера.
14. Основные части полного ордера.
15. Основные части антаблемента.
16. Элементы капителей дорического, ионического и коринфского ордера.
17. Архитектурные композиции с применением колоннад.
18. Архитектурные композиции с применением аркад.
103
Заключение
В учебном пособии раскрыто и показано многообразие многовековой человеческой культуры, связанной с развитием строительной науки и архитектуры. Строительство и архитектура принадлежат к числу древнейших отраслей
народного творчества. На развитие строительной техники и строительного дела
влияли различные науки, в том числе математика, механика, физика.
Пройдя через многие тысячелетия, строительное дело непрерывно развивалось и совершенствовалось. Сегодня используются современные достижения
науки и техники, внедряются и применяются новые строительные материалы,
конструкции и детали заводского изготовления.
Студенты ознакомятся с историческим прошлым развития строительной
науки, ознакомятся с задачами дальнейшего технического прогресса в области
строительства, научатся применять строительные конструкции и материалы.
Библиографический список
1. Помпеев, И.А. Основы строительной специальности / И.А. Помпеев. – Л.:
Изд-во Ленинград. ун-та, 1976. – 88 с.
2. Федеральный государственный образовательный стандарт ФГОС ВПО по
направлению подготовки 270800 «Строительство», профиль «Проектирование зданий». – М., 2010. – 32 с.
3. Маклакова, Т.Г. Архитектура: учебник / Т.Г. Маклакова, С.М. Нанасова. –
М.: Изд-во АСВ, 2004. – 464 с.
4. Соколов, А.М. Основные понятия архитектурного проектирования /А.М.
Соколов. – Л.: Изд-во Ленинград. ун-та, 1976. – 192 с.
5. Построение архитектурных ордеров: метод. указания по дисциплине
«Введение в специальность» / Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т.; сост.:
Ф.М. Савченко, Т.В. Богатова, Э.Е. Семенова. – Воронеж, 2010. – 28 с.
6. Буга, П.Г. Гражданские, промышленные и сельскохозяйственные здания:
учебник/ П.Г. Буга. – М.: Высшая школа, 1983. – 408 с.
7. История строительной техники/ под общ. ред. В.Ф. Иванова. – Л.: Госстройиздат, Ленинградское отделение, 1962. – 560 с.
8. Всеобщая история архитектуры: в 12 т. - Т. 1. Архитектура древнего мира
/гл. ред. Н.В. Баранов. – М.: Стройиздат, 1983. – 273 с.
104
Оглавление
Глава 1.
1.1.
1.2.
1.2.1.
1.2.2.
1.2.3.
1.2.4.
1.2.5.
Глава 2.
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
Глава 3.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
Глава 4.
4.1.
4.2.
Глава 5.
5.1.
5.2.
5.2.1.
5.2.2.
Введение ………………………………………………………….
Специальность 270800 «Проектирование зданий»
и стандарт специалиста…………………………………………
Общие сведения о специальности ……………………………..
Федеральный государственный образовательный стандарт
Требования к результатам освоения основных образовательных программ бакалавриата. ……………………………………
Требования к структуре основных образовательных программ
бакалавриата ……………………………………………………..
Гуманитарный, социальный и экономический цикл (Б.1), всего
1180 часов ………………………………………………………….
Математический, естественнонаучный и общетехнический
цикл (Б.2), всего 2556 часов ……………………………………….
Профессиональный цикл (Б.3), всего 3636 часов…………………
Структура гражданского и промышленного строительства
Классификация зданий и сооружений …………………….
Объемно-планировочные решения и процессы, происходящие
в здании……………………………………………………………..
Конструктивная структура зданий …………………………...
Конструктивные схемы зданий ………………………………..
Основные нормативные документы в строительстве
и научные исследования в области строительной техники
Этапы создания зданий и сооружений ………………………..
Выбор площадки для строительства ………………………….
Изыскательские работы ………………………………………...
Проектирование зданий и сооружений ………………………..
Строительство зданий и сооружений ………………………..
Сдача зданий и сооружений в эксплуатацию …………….......
Исторические сведения о вкладе крупных инженеров в
развитие строительного образования…………………………
Роль выдающихся инженеров в развитии строительной
техники……………………………………………………………
О системе строительного образования в России …………
Общие понятия об архитектурной композиции
с применением классических архитектурных ордеров ……
Краткие сведения об истории развития ордерной системы
Архитектурные ордера…………………………………………
Общие сведения ………………………………………………….
Построение ордера в массах ……………………………………
105
3
4
4
5
6
8
8
9
11
14
14
18
22
30
32
35
35
37
38
48
52
53
53
66
70
70
74
74
76
5.2.3.
5.2.3.1.
5.2.3.2.
5.2.3.3.
5.2.3.4.
5.2.3.5.
5.2.4.
Изображение ордера в деталях …………………………………
Элементы профилей …………………………………………………
Тосканский ордер в деталях ………………………………………….
Дорический ордер в деталях ………………………………………….
Ионический ордер в деталях ………………………………………….
Коринфский ордер в деталях ………………………………………….
Архитектурные композиции с применением архитектурных
ордеров ……………………………………………………………..
Контрольные вопросы ………………………………………………
Заключение ……………………………………………………….
Библиографический список ………………………………………
к.т.н., доц. Савченко Федор Миронович
к.т.н., доц. Семенова Эльвира Евгеньевна
доц. Богатова Татьяна Васильевна
ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ
Учебное пособие
для студентов, обучающихся в бакалавриате
по направлению «Строительство»
Редактор Аграновская Н.Н.
Подписано в печать 28.06. 2013. Формат 60×84 1/16. Уч.-изд. л. 7,2.
Усл.-печ. л. 7,3. Бумага писчая. Тираж 200 экз. Заказ № 341.
Отпечатано: отдел оперативной полиграфии издательства учебной литературы
и учебно-методических пособий Воронежского ГАСУ
394006 г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
106
79
80
82
82
86
93
98
103
104
104
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
121
Размер файла
11 226 Кб
Теги
савченко, специальности, 722, введение
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа