Архитектурно-строительные конструкции. 
Архитектурно-строительные конструкции

ОБЩЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ

В результате изучения данной главы студент должен:

знать

• • ключевые понятия и определения, относящиеся к зданиям, сооружениям и их архитектурно-строительным конструкциям;
• • способы классификации элементов несущих и ограждающих конструкций;
• • функции зданий и строительных сооружений;
• • функции несущих, ограждающих и совмещенных строительных конструкций;

уметь

• • выбрать соответствующие строительные конструкции для проектирования и возведения зданий и сооружений различного назначения;
• • выделять в сложном объекте простейшие типы несущих конструкций;
• • составлять расчетные схемы зданий и сооружений;

владеть

• • навыками проектирования малоэтажных и многоэтажных зданий, жилых и промышленных зданий из конструктивных ячеек;
• • представлением, что будет иметь специалист, взявшись за исследование или проектирование объекта заданного назначения.

Здания и сооружения. Конструкции зданий и сооружений

Материальный мир, окружающий человека, состоит из отдельных объектов. Объекты могут быть природными или техническими, созданными человеком. Каждый объект существует в определенной свойственной ему форме и выполняет определенные функции. Объектами деятельности строителей являются строительные здания и сооружения.

Здание — это наземное строительное сооружение, состоящее из отдельных взаимосвязанных частей — несущих и ограждающих конструкций — и предназначенное для проживания или деятельности людей. Это, например, жилые дома, гостиницы, школы, больницы, театры, производственные цеха, животноводческие фермы и т. д. Примерами строительных сооружений, не являющихся зданиями, могут служить инженерно-технические сооружения (резервуары, мосты, мачты, телевизионные башни), подземные сооружения (туннели, подземные хранилища, станции метрополитена), а также архитектурные и мемориальные сооружения (стелы, монументы, крупномасштабные скульптуры).

Функции здания. Главное назначение здания — ограждать человека от воздействий окружающей среды, создавать комфортные условия для жизни и деятельности. С развитием человечества развивались и здания — от примитивных жилищ до сложнейших инженерно-технических систем, обеспечивающих жизнедеятельность своих обитателей. Каждое здание в зависимости от своего назначения должно обеспечивать определенные функциональные процессы. Однако основные функции для всех зданий одинаковы — это обеспечение пространства для размещения и передвижения людей и оборудования, обеспечение микроклимата, светового режима, акустики, водоснабжения, удаления отходов и т. п. Выполнение функций здания обеспечивается его конструкциями, инженерными системами и оборудованием.

Конструкции здания. Форма здания создается при помощи отдельных элементов — строительных конструкций, выполняющих несущие, ограждающие или совмещенные (несущие и ограждающие) функции. Сопротивление здания или инженерного сооружения силовым воздействиям обеспечивается его несущими конструкциями, объединяемыми в конструктивные системы (используется также термин " несущие системы"). По официальной строительной терминологии, несущие конструкции — это строительные конструкции, воспринимающие нагрузки и воздействия и обеспечивающие прочность, жесткость и устойчивость зданий и сооружений. Защиту здания от воздействий несилового характера обеспечивают ограждающие конструкции. Они предназначены для изоляции внутренних объемов в здании от внешней среды и защиты этих объемов от атмосферных воздействий, шумов и вибраций. Таким образом, строительные конструкции зданий противостоят внешним воздействиям, при этом сохраняя форму строительного объекта и способствуя выполнению его функций.

Знаменитая «триада Витрувия», предложенная им в качестве основного закона «хорошей архитектуры», гласит: «Прочность, польза, красота» (лат. firmitas, utilitas, venustas). Основываясь на этом законе, архитектор и теоретик Г. Земпнер в 1850-х гг. разработал триаду понятий «функция — конструкция — форма», положенную им в основу практической эстетики. Идея Земпнера состояла в разработке таких эстетики и теории художественной формы, которые позволили бы преодолеть разделение художественной практики на проектирование (конструирование, утилитарное формообразование) и последующее декорирование (украшение) изделий. В практической эстетике Земпнера берут свое начало архитектурные стили XX в. — конструктивизм, модернизм, авангард, заложившие основы современной архитектуры.

Несущая конструкция занимает в современной архитектуре основополагающее место. Конструкция может служить основным инструментом для создания формы. От конструкций и их форм зависит решение основных задач архитектуры: функциональной организации пространства, эстетики сооружения и его экономичности. В конструкциях концентрируются новейшие достижения науки и техники. В конце XX — начале XXI в. появилось понятие «конструктивная архитектура» . Один из ярчайших представителей этого направления — испанский архитектор Сантьяго Калатрава.

В начале XXI в. сформировался новый стиль в архитектуре — параметрическая архитектура, основанная на аналитических методах задания поверхностей, математическом и компьютерном моделировании. Самыми известными архитекторами, работающими в этом стиле сегодня, считаются Заха Хадид и Патрик Шумахер. В новой архитектуре конструкции рассматриваются как чрезвычайно существенная, а по мнению ряда теоретиков — как основная сторона проектирования. Архитектор должен изучать конструктивные системы, несмотря на сложности технических расчетов.

В XXI в. архитекторы и конструкторы имеют в своем распоряжении обширный ассортимент конструкций и конструктивных форм. Чтобы эффективно его использовать, необходимо владеть методами инженерного творчества, основанными на систематическом научном подходе к созданию несущих систем. Необходимо знать, из каких базовых несущих элементов формируется конструкция, создать банк этих элементов и сформулировать принципы формирования из этих элементов несущих конструкций и несущих систем различных иерархических уровней.