Возникновение конструктивной системы

Каменный ордер возник из деревянной конструкции, все элементы которой были подчинены логике работы столбов, балок, стропил, капителей. Ряд стоек, поставленных в одну линию с относом вдоль стены, соединялся между собой положенными на них параллельно стене балками. На эти балки в свою очередь укладывался еще ряд балок, но уже перпендикулярно нижнему ряду, соединяя колоннаду со стеной. Поверх этого второго ряда укладывался (параллельно стене) еще один ряд, скреплявший всю систему в целом, а поверх него устраивался скат кровли. При переходе к каменной конструкции система элементов сохранилась в том же порядке. Постепенное эстетическое осмысление конструкции привело к закреплению оптимальных пропорций и художественной обработке деталей.

Прокладка между торцом стойки и первым рядом балок превратилась в капитель, балки второго ряда получили название фриз, а вся конструкция завершилась сверху карнизом. Для того, чтобы подчеркнуть напряженность конструкций, в ордерных системах колонны делают с едва заметным утолщением книзу — энтазисом; толщину венчающей части (антаблемента) делают намного больше диаметра колонны; расстояние между колоннами всегда меньше их высоты.

Каркас в архитектуре имеет значение жесткой пространственной системы, в которой несущие элементы четко отделены от ограждающих. Простейшие из этих систем: жердевые постройки шалашей, юрт. Художественно-осмысленные стоечно-балочные системы — ордера — были разработаны в античный период и до сих пор применяются в классической архитектуре как универсальный язык форм, раскрывающий работу каменной конструкции.

Возведение зданий каркасной конструкции началось в конце прошлого века и довольно быстро распространилось по странам Америки и Европы. Конструкции каркасных зданий за это время прошли значительную эволюцию.

Первым зданием каркасной конструкции в США следует считать построенное архитектором Дженнеем в 1883 г. 10-этажное здание с чугунными внутренними и наружными колоннами, поддерживающими перекрытия. В этом здании наружная стена самонесущая — несет только собственный вес и не поддерживает перекрытия. В связи с таким, новым тогда изменением функции стен возникла необходимость в конструкциях, которые должны были обеспечивать пространственную жесткость и устойчивость многоэтажных зданий. Ими стали жесткие вертикальные плоскости каркаса, предназначенные создавать совместно с горизонтальными жесткими плоскостями-перекрытиями необходимую пространственную жесткость и устойчивость здания. Стены же стали применять навесными.

В начале XX в., после научного обоснования методов расчета железобетонных конструкций, железобетон находит применение и для каркасов многоэтажных зданий.

При проектировании железобетонных каркасов схемы стальных каркасов были повторены без существенных изменений. Однако железобетонные каркасы получили в американской практике многоэтажного строительства значительно меньшее распространение, чем стальные. Анализ практики строительства многоэтажных зданий в США до 1945 г. показывает, что конструктивные решения каркасов не объединены общей идеей и направлением проектирования, в большинстве своем достаточно сложны и неэкономичны. Усложненные объемно-планировочные решения приводили соответственно к усложнению конструкции каркаса.