Реферат: Архитектура мостов

Реферат: Архитектура мостов

Содержание:

1.Общие сведения об архитектуре.

Все определения, дающие истолкование понятию "архитектура"

могут быть сведены в три большие группы. Первая группа определений

рассматривает архитектуру как часть искусственной природы и особого рода

среду деятельности человека. Вторая основывается

на двуедином характере архитектуры и, наконец, третья – трактует архитектуру

как совокупность пользы, прочности и красоты.

Первая группа определений обычно используется в градостроительстве и при

проектировании крупных комплексов, включающих элементы различного

функционального назначения. К крупным архитектурным комплексам, как правило,

относят жилой район, зону отдыха, а также транспортные сооружения: вокзалы

или сложные транспортно-пешеходные развязки.

Вторая группа определений устанавливает место архитектуры в сфере

человеческой деятельности. При этом отмечается, что она расположена как в

области материальной, так и в области духовной культуры. Конструкции относят

к материальной, а художественные достоинства - к духовной сфере человеческой

деятельности.

Третья группа - понимание архитектуры как совокупности пользы, прочности и

красоты впервые появилась в книге римского строителя и теоретика архитектуры

Марка Полиона Витрувия.

Это определение понятия "архитектура" правомерно и в наши дни.

Согласно Советскому Энциклопедическому Словарю архитектура - это

художественно осмысленная конструкция, создаваемая человеком в различных

жизненных целях. Таким образом, и здесь обнаруживаются все компоненты триады

Витрувия. Со времени, когда художественная и материальная сторона архитектуры

выделились в отдельные области человеческой деятельности, вопрос о

соотношении пользы и красоты приобрел значительную остроту.

XX веке он ставится как проблема соотношения архитектурной формы сооружения и

его функции, а для инженерных сооружений, где функциональное назначение

доминирует, понимается как взаимосвязь конструкции и архитектурной формы,

тленно в такой постановке этот вопрос существует и в современном

мостостроении.

2. Особенности архитектуры мостов

В упрощенном виде вопрос соотношения конструкции и формы может быть поставлен

так: может ли художественная выразительность в мостах достигаться только с

помощью конструктивных элементов или эстетические достоинства проявляются в

них только при дополнительной декоративной обработке его частей. Не указывая

на какую-либо позицию как на единственно верную, можно, тем не менее,

отметить несколько принципиальных положений современного архитектурного

проектирования транспортных сооружений.

1. Габаритные размеры и основные элементы моста должны быть конструктивно

целесообразны: улучшение внешнего вида сооружения не должно идти по пути

применения усложненных решений.

2. Задача создания художественно полноценных мостов не ограничивается

включением в его композицию отдельных архитектурных деталей, пусть даже

совершенных с эстетических позиций. Невозможно создать архитектуру моста

только установкой перил или фонарей, какими бы достоинствами они не обладали.

3. В мостовых сооружениях основную художественную нагрузку несут важнейшие

конструктивные элементы. В этом случав они выступают как главный источник

архитектурной формы. Однако, чтобы стать архитектурной композицией,

конструкция должка быть переосмыслена с эстетических позиций, в противном

случав сооружение останется набором элементов, лишенных художественной

выразительности.

4. Указанная выше концепция не является единственным правилом в архитектурном

проектировании. Существует и противоположная позиция, которая не предполагает

отражения в облике моста его конструктивного решения. При таком подходе

фасадная композиция строится на основе закономерностей художественной

гармонии не связи с внутренней структурой сооружения. В этом случае

конструкция и форма существуют отдельно друг от друга и проектируются

независимо.

5. На форму мостов все большее влияние оказывает технология, т.е. условия и

способ изготовления и монтажа конструкций. Воздействие технологии особенно

существенно тогда, когда источником архитектурной формы является конструкция.

В этом случае их соотношение выглядит так: технология - конструкция - форма.

Облик моста в большой степени зависит от его конструкции, поэтому для

создания полноценного произведения архитектуры необходима совместная работа

инженера и архитектора на всех стадиях проектирования.

История развития архитектуры разделяется на периоды, каждый из которых

обладает совокупностью специфических черт, свойственных исключительно этому

периоду времени. Идейно, художественно и конструктивно обусловленная общность

черт, свойственных архитектурным сооружениям определенного исторического

этапа и представляющих собой основные отличительные признаки архитектуры

этого периода составляют понятие

"архитектурный стиль".

Это понятие относится не только к архитектуре, но и к другим видам

человеческой деятельности. Говорят о стиле в работе, стиле в одежде и т.д.

Архитектурный стиль - это комплекс наиболее характерных, свойственных

архитектуре только одного периода времени способов создания облика

сооружения.

Стиль каждой эпохи определяется совокупностью существующих эстетических

взглядов, строительных конструкций, социальных условий и возможностей

строительства. Например, архитектуру готических соборов определило: появление

каркасной каменной конструкции, укрепление самостоятельности городов и

расширение их строительных возможностей, общий подъем культуры, а также

средневековое религиозное мировоззрение, которое пронизывало все европейские

средневековые искусства.

В различных странах в рамках единого стиля могут встречаться существенные

национальные особенности. Они определяются местными традициями, строительным

материалом, климатическими условиями.

До настоящего времени история развития европейской архитектуры насчитывала

семь ярко выраженных стилей. Их влияние распространялось не только на

архитектуру, но и на другие сферы художественной деятельности. Установлены

следующие хронологические рамки каждого стиля:

Античность -VI в. до н.э.;

Романский стиль - IХ-XIII в.в.;

Готика – XIV-XVI вв.;

Ренесанс – XV-XVI вв.;

Барокко – XVI-XVII вв.;

Классицизм – XVII-XIX вв.;

Модерн - XIX (начало XX века).

По зарождение и развитие стилей происходило не одновременно во всех странах.

Были периоды истории, когда в Европе параллельно господствовало несколько

архитектурных стилей.

При построении пропорций моста соображения конструктивной целесообразности не

всегда совпадают с эстетической логикой, поэтому поиск оптимального решения

составляет одну из задач архитектурного проектирования мостов. Как показывает

опыт архитектурного анализа, наиболее удачным соотношением двух величин

является так называемое “золотое сечение”

Его пропорции были известны во времена Древнего Египта. “Золотое сечение”

представляет собой прямоугольник, в котором большая относится к меньшей как

их сумма относится к

большей стороне. Другими словами если большая сторона прямоугольника Y, а

меньшая X, то их соотношение выражается как Х\Y=Y\(X+Y).

В мостостроении примером удачно найденных пропорций может служить мост Зоо

через р. Рейн в

г. Кельне. Размеры пролетов этого моста хорошо согласуются между собой в с

высотой балки. Величина наиболее массивной русловой опоры зрительно оправдана

ее соответствием самому большому пролету. Пропорции панелей моста согласуются

с общими размерами сооружения.

Реальную величину всякого сооружения можно окончательно осознать, только

сравнив его размеры с размерами эталона. В архитектуре таким эталоном чаще

всего является человек .

Когда говорят о зрительном выражении величины сооружения, пользуются понятием

"масштаб". Элементами, ясно характеризующими масштаб сооружения, могут

являться двери, оконные проемы, а для мостов - перила, фонари, лестничные

сходы. Существенное влияние на масштаб оказывают соотношения частей

сооружения между собой и к целому, степень расчлененности архитектурной

формы, характер обработки поверхности, пластика и степень деталировки. Выбор

величины масштаба зависит от характера использования архитектурного

пространства.

С понятием масштаба связано понятие масштабности сооружения. Масштабность

характеризуется соотношение размеров, членении и деталей объекта со своим

окружением (городская среда, природный ландшафт) и ростом человека.

Сомасштабность человеку особенно важна в гражданской архитектуре и в

сооружениях, предназначенных для интенсивного пешеходного движения. Например,

в жилых районах, на пешеходных улицах либо на пешеходных уровнях в городских

транспортных сооружениях.

На общее благоприятное впечатление от моста большое влияние оказывает точно

найденное масштабное соотношение сооружения и окружающей застройки.

Необходимость в этом возникает при строительстве в районах со сложившейся

городской средой и особенно в районах, представляющих историческую ценность.

Умелое использование масштаба и масштабности сооружения - необходимое

условие для создания эстетически полноценных сооружений.

3. Понятие тектоники.

Под тектоникой понимают художественное выражение конструктивной основы

сооружения. Это понятие используется, когда говорят об отражении в образе

сооружения характера распределения усилий между его элементами, о работе

материала или о степени нагруженности конструкции.

Характер тектонических соотношений проще всего иллюстрируется зрительным

восприятием загруженности конструкции в зависимости от размеров несущей

колонны и нагрузки на нее.

Рассмотрим три возможных варианта тектонических соотношений

(рис .1). В первом из них колонна имеет максимальные размеры, от этого

возникает ощущение либо нерационального расхода материала, либо малой

способности материала опоры сопротивляться

сжатию ( рис .1 а). Второй вариант - классический пример соотношения

между несущей и несомой частями сооружения, которое соответствует оптимальному

распределению материала в каменной конструкции ( рис .1 б). Третий

вариант свидетельствует о явно различных свойствах материала в несущей и

несомой частях, что позволяет поддерживать значительную массу несравненно более

тонкой опорой (рис. 1 в). С помощью дальнейшей деталировки формы можно

придавать дополнительные нюансы тектоническому соотношению между несущей и

несомой частями. Колонна может воспринимать нагрузку легко, уверенно

сопротивляться давлению либо “работать на пределе возможностей”. (рис

1)

Зрительное восприятие "работы" сооружения не всегда соответствует

действительному распределению усилий. В общем случае тектонику можно

разделить на три вида: тектоника реальная, т.е. случай. когда визуальное

обозначение внутренних усилий в сооружении соответствует действительности;

тектоника мнимая - противоположный вариант; тектоника реальная, но не

выраженная художественны ми средствами - пассивно выраженная тектоника.

Проявлением реальной, активно выраженной тектоники являются архивольты на

каменных арочных мостах, которые подчеркивают значение блоков свода моста,

несущих нагрузку. Из современных мостов свойствами активно выраженной

тектоники обладает, например, конкурсный проект моста через пролив Босфор

инженера Финстервальдера и

архитектора Г.Ломера (рис .2).

В этом проекте характер работы элементов сооружения получает полноценное

архитектурное выражение. Основой художественного замысла является

противопоставление свободно висящей ленты проезжей части мощным приопорным

участкам, воспринимающим основные усилия от распора.

Классическим примером мнимой тектоники является маскировка балочного моста

под арочную конструкцию. Приемы мнимой тектоники получили широкое

распространение в нашей стране в 30-50 гг. В области мостостроения это

выразилось в архитектуре Москворецкого моста, железобетонная арочная система

которого представлена на фасаде подобием каменной арки.

Реальная, но пассивно выраженная тектоника присуща сооружениям. в процессе

проектирования которых архитектурные вопросы не рассматривались. В итоге это

приводило к появлению сооружений, логичных с инженерной точки зрения,

правильных в тектоническом отношении, но неудачных эстетически.

4. Особенности архитектуры древнего мира.

Хотя в античных греческих городах мосты строились редко (в строительной

практике греков совсем не встречается арок и арочных сводов), исторический

обзор следует начать с наследия именно этой эпохи и не только по причине ее

огромного влияния на мировую архитектуру. Для инженера-строителя большой

интерес представляет роль конструкции в формировании облика сооружения, а

именно Древняя Грация стала источником классических конструкций стоечно-

балочного типа.

Максимального завершения художественное осмысление конструктивной системы

достигло в архитектуре греческих храмов. В этих постройках получила свое

развитие ордерная система. Понятие ордер (строй, порядок) употребляется, прежде

всего, применительно к каменным конструкциям, оно появилось как обозначение

каменной стоечно-балочной системы в храмах Древней Греции. Древнейшими являются

два типа ордера - дорический и ионический. Существовал также третий тип

ордера - коринфский, однако в Греческой архитектуре он применялся относительно

редко. Ордер состоит из трех основных частей - основания, колонны и перекрытия

.В конструктивном отношении ордер представляет собой стоечно-балочную систему,

которая впервые появилась в деревянных постройках, а затем была перенесена в

каменные сооружения. Его прототипом являются деревянные, укрепленные на

постаменте столбы, которые несут на себе стропильное перекрытие. Дорический

ордер сформировался на материковой части Греции, где были распространены

постройки из крупного леса. Более изящный ионический ордер появился на островах

Эгейского моря, где для строительства применялись мелкие бревна. Конструктивное

происхождение декоративных элементов ордера подтверждается при сравнении с

родственными ему деревянными системами. Например, на верхнем краю архитравной

балки под каждым триглифом помещены продольные пластинки с так называемыми

капельками. Эти детали, как считают ученые, имитируют гвозди, которыми была

прибита обшивка деревянных балок. Триглифы также являются "пережитком"

деревянной конструкции, их назначение - закрывать торец балки перекрытия.

Подобные аналоги можно дать для других элементов ордера.

В Древней Греции сложилось значительное количество типов ордеров храмов.

Основным являлся периптер, т.е. храм со всех сторон обнесенный

колоннадой. Более простыми и ранними по времени формирования были простила

(храм с колонным портиком на фа-

саде) и амфипростиль ( с двумя ордерными портиками на противоположных

сторонах). Существовали и более сложные системы, например диптэр - храм

, обнесенный двумя рядами колонн. Встречаются

круглые храмы с колоннадами

Культовые сооружения не были единственным типом построек. В греческих городах

строились каменные жилые и общественные здания, укрепления, стадионы, порты,

большинство из которых не сохранилось даже фрагментарно.

Римское государство подверглось сильному влиянию греческой культуры. Римляне

не только переняли большинство греческих строительных приемов, но и

заимствовали основное достижение греков -ордерную систему. Ордер, однако, не

был перенесен ими в свои сооружения буквально. Из его трех греческих типов на

италийской почве сформировалось не менее пяти римских разновидностей.

В архитектуре греческой классики ордерная система применялась в строгом

соответствии со своей конструктивной сущностью. Греки понимали и использовали

его только как переложенную на каменный материал стоечно-балочную

конструкцию. Он художественно обозначал реальную конструкцию греческих

храмов. Римские строители применяли ордер более свободно и не вбег-

да, особенно в поздний период развития своей эпохи, увязывали его с

конструктивной системой сооружения. Например, колонны с антаблементом,

увенчанные фронтоном, могли существовать как самостоятельная архитектурная

форма, которая накладывалась на фасадную стену и художественно формировала

вход в здание. Таков входной портик римского Пантеона. Ордер часто применялся

как

чисто декоративный элемент, украшавший интерьеры либо расчленявший гладкие

стены зданий.

Таким образом, одной из характерных черт римской архитектуры являлась более

вольная трактовка ордерной системы.

Ордер - не единственная композиционная система древних строителей. Не меньшее

значение приобрела в римской архитектуре арка. Ордерно - арочная ячейка как

художественная система имела

чисто римское происхождение. С ее помощью решены такие сооружения, как арка

императора Тита или Колизей.

Римская архитектура отличалась значительным разнообразием типов сооружений.

Важным дня мостовиков является появление в этот период капитальных каменных

мостов и водопроводных сооружений - акведуков, а также мощенных камнем дорог.

Кроме храмов, стадионов, театров, жилых домов римляне строят арены,

окруженные со всех сторон местами для зрителей, -амфитеатры ( самый большой

амфитеатр Флавиев или Колизей); многоэтажные жилые дома - инсулы (на

современном языке многоквартирные дома) дворцу; общественные бани - термы,

выполняющие одновременно функции клубов; триумфальные площади императоров -

форумы. В Риме появляется новый тип общественного здания - базилика, которая

в дальнейшем превращается в христианский храм.

Римское государство обладало значительными строительными возможностями, и

усилия его архитекторов были направлена на наиболее рациональное их

использование. При этом конструкция и архитектурная форма могли существовать

независимо друг от друга. Иногда архитектура правдиво выражала конструктивную

основу сооружения, но чаще, особенно в период императоров, решение фасадов и

интерьеров осуществлялось с помощью огромной декорации, в которой могли

использоваться форы ордерной или ордерно-арочной системы. Подтверждение этому

- Термы Каракалла в Риме или Пантеон.

Отсутствие связи между архитектурной формой и конструкцией во многом

объясняется методами строительства, существовавшими в то время. На

строительных работах в Римском государстве было занято большое количество

неквалифицированной рабочей силы. Отсюда стремление предельно рационально

организовать процесс строительства, максимально разделив функции между

исполнителями и упростив строительные приемы. Вследствие этого строительство

здания и

его архитектурная отделка выполнялись разными группами рабочих.

Необходимость постоянно упрощать строительные приемы привела римлян к

большому количеству остроумных изобретений, которые позволили существенно

облегчить и удешевить процесс возведения зданий. Все строительные приемы

римлян можно разделить на две большие группы, обусловленные особенностями

применявшегося материала. К первой группе относятся приемы возведения

построек из монолитной бетонной кладки, во второй - из тесаного камня .

Римское государство обладало развитой сетью путей сообщения. Ее общая

протяженность составляла приблизительно 80 000 км. На дорогах было построено

большое количество мостов. Каждый крупный

город снабжался водой. Протяженность водопроводов Рима составляла 500 км, из

которых 55 км проходило по аркам акведуков. До нашего времени сохранилось

около 30 каменных мостов, из которых в самом Риме 6, и 30 акведуков. Первый

каменный мост был построен в 127 году до н.э. и располагался в центре города

у подножия Палатинского холма.

Для мостов Рима и его провинций характерно симметричное построение композиции

фасада с нечетным числом пролетов. Центральная часть проезжего полотна

горизонтальна, ось симметрии часто

отмечена аттиком (невысокая декоративная стенка, располагаемая

обычно над аркадой), уклоны обоих въездов симметричны. Крайние

арки меньше средних. На одном из съездов могла располагаться триумфальная

арка - характерный элемент в композиции римских мостов. Над опорами

располагались дополнительные отверстия, которые служили для пропуска воды в

паводок и одновременно облегчали вес конструкции. Таков, например, мост

Фабриция в Риме, построенный в середине 1 века до н.э. Подобные отверстия

появлялись как чисто функциональный элемент. Однако в раде случаев они

становятся частью декора, например на мосту через р.Мареччия в Риминии

построенном в 20 г. до н.э.

Своды мостов имели полуциркульное очертание, стрела подъема их арок равнялась

половине пролета.

Принцип наибольшей экономичности и максимальной рациональности, свойственный

римским строителям, проявился в выборе материала. Внешний слой некоторых

мостов выложен из прочного и дорогого материала - травертина, внутренние ряды

- из более дешевого- туфа. Этот прием использован, например, при

строительстве моста Адриана в Риме ( современное название мост Ангела).

Кладка его

сводов из блоков без раствора характерны для большинства каменных мостов,

таких как мост через р.Мареччия в Риминии, мосты Фабриция и Цестия на острове

Эскулапа в Риме.

Вместе с тем римские строители постоянно стремились упростить и удешевить

возведение каменных сводов. Первый практический вывод, сделанный ими из

соображения экономии, состоит в том,

что они возводили в опалубке только верхнюю часть кладки свода, используя в

качестве опоры для кружал выступы, сделанные в кладке нижних частей свода.

Это сделано в Гардском акведуке, на мосту Фабриция и др.

Затем римляне стали упрощать конструкции верхней части арок. В результате

Страницы: 1, 2