Тема 1.3. Конструкции и декоративные элементы зданий

Все типы зданий состоят из двух основных групп конструкций: опорных (несущих) и перекрывающих (несомых). К опорным конструкциям относятся фундаменты сооружений, стены и отдельно стоящие опоры (колонны, столбы, стойки).

Фундаменты – подземные части здания, воспринимающие всю нагрузку от здания и внешних сил (ветер, снег и т.д.), они передают давление надземной части на прочный слой грунта, называемый материком. Для придания зданию устойчивости нижняя часть фундамента (подошва, или башмак) делается шире верхней его части. Фундаменты, на которые опираются стены, имеют в плане форму ленты, поэтому называются ленточными. Фундаменты под отдельно стоящими опорами ставятся изолированно друг от друга, они называются островными. На фундаменты опираются капитальные стены и стойки (колонны, столбы).

Капитальныминазываются стены, входящие в состав основных, несущих конструкций зданий, они бывают наружными и внутренними. Наружные стены, располагаясь по периметру, ограждают здание. Чаще всего для наружных стен используют каменную кладку, которая выполняется из кирпича, легких бетонных блоков или естественных камней (известняк, песчаник, туф и т.д.), уложенных горизонтальными рядами на растворе с перевязкой вертикальных швов. Правило перевязки швов заключается в том, чтобы вертикальные швы одного ряда не находились над вертикальными швами нижележащего ряда. Только в этом случае обеспечивается связанность, монолитность всей стены. Для скрепления кирпичей (или камней) швы заполняются раствором – известковым, цементным или смешанным. Промежуточным, переходным элементом от стен к фундаменту является цоколь. Он является наземной частью здания, несколько массивнее стен, способствует упрочению постройки и защищает ее от проникновения грунтовой сырости.

Фасад здания обычно завершается карнизом. Он предохраняет стены от стекающей с крыши воды и является эстетическим завершением фасада. Выше карниза по длине фасада или по периметру всего здания устанавливается парапет– невысокая каменная стенка или сквозная ажурная решетка. Для придания фасаду пластичной выразительности применяют раскреповки и ризалиты. Раскреповки членят объем здания по вертикали с помощью небольших выступов – утолщений стены. Ризалиты представляют собой большие участки стены, выступающие за линию фасада (центральный, боковые или угловые ризалиты). Кроме этого, на фасадной стене здания могут располагаться балконы, лоджии, эркеры.Последние представляют собой часть внутреннего объема здания, вынесенного за пределы его наружных стен в виде закрытого балкона. Эркеры обычно не опускаются до земли, охватывая один или несколько этажей. Они могут располагаться на плоскости стены и на углу здания. В плане эркеры делают прямоугольными, треугольными, полукруглыми, трапециевидными. Стены эркера обычно имеют широкие окна или сплошное остекление.

К перекрытиямотносятся междуэтажные и чердачные перекрытия. И те и другие могут быть балочными или сводчатыми. Горизонтальные балки опираются двумя концами на две опоры – стены или стойки. Балки, имеющие один заделанный конец, а второй свободно висящий, называются кронштейнами, или консолями. Они используются для поддержания выступающих частей сооружений – балконов, эркеров, навесов. Балки бывают деревянными, каменными, металлическими или железобетонными. В балочной конструкции давление от балки передается на опоры (стены и столбы) вертикально, небольшой изгиб балки под влиянием собственного веса и внешней нагрузки не оказывает бокового давления на опоры.

Размеры перекрываемых балками пролетов ограничены и зависят от материала самих балок (от 2-4 метров – каменные балки, 5-6 метров – деревянные). При необходимости перекрытия большего пространства внутри него устанавливают ряды стоек-пилонов или колонн. На стойки каждого ряда укладывается многопролетная балка, которая называется главной, или прогоном. Сверху на нее в перпендикулярном направлении накладываются второстепенные балки, которые и перекрывают помещение. Между рядами опор образуются проходы – нефы. Многонефная балочная конструкция с промежуточными опорами впервые появилась в храмовой архитектуре древнего Египта.

В сводчатых конструкциях используют разнообразные типы сводов, самые распространенные – это коробовые, крестовые, сомкнутые, парусные, зеркальные. Своды выкладываются из соприкасающихся друг с другом клиновидных камней. Нагрузка свода передается на опорные части свода – пяты. В этих точках возникает помимо вертикального горизонтальное давление – распор. Для погашения силы распора опорные стены укрепляют приставленными к ним с наружной стороны массивными пилонами – контрфорсами. Кроме этого, иногда применяют специальные металлические струны – затяжки, стягивающие опорные части сводов.

Впервые сводчатые конструкции стали применять этруски и древние римляне. С помощью сводов они перекрывали огромные пролеты. Как известно, самое большое сводчатое сооружение – купол храма Пантеон (его диаметр почти 43 метра). В Средние века своды применяли, но их размеры сильно сократились. В эпоху Возрождения активно возводились купольные постройки, наряду с обычными сводами. В настоящее время для возведения купольно-сводчатых перекрытий используют железобетон.

Крышейназывается покрытие, завершающее здание и служащее для защиты от атмосферных осадков. Она состоит из водонепроницаемой оболочки – кровли и поддерживающих ее конструкций – стропил. Внутренний объем, образуемый стропилами, называется чердак. Крыши бывают односкатными, двухскатными, четырехскатными и др. Верхняя, горизонтальная линия пересечения скатов называется коньком крыши. Кровельный материал (черепица, железо, шифер и др.) укладывается на обрешетку – сквозной настил из планок, набиваемых на наклонные брусья стропил.

Лестницы – конструктивные элементы зданий для сообщения между этажами. Внутренние лестницы ограждают несгораемыми стенами, в результате чего образуется особое помещение – лестничная клетка. Лестница состоит из площадок и соединяющих их маршей (каждый марш включает не более 12-15 ступеней). В зданиях, помимо капитальных стен, ставятся перегородки. Они служат для разделения внутренних помещений и не несут нагрузки вышележащих конструкций и поэтому бывают более тонкими, чем капитальные стены. Окнаобычно размещаются по одной вертикальной оси. Они заполняются оконными блоками, в современных зданиях оконный переплет становится предельно простым. Дверизаполняются дверным блоком.

Основные несущие конструкции здания, в том числе фундаменты, стены, отдельные опоры и перекрытия, воспринимающие и передающие все нагрузки, составляют единую пространственную конструктивную систему – несущий остов здания.

Деревянные здания.

Дерево широко применялось в отечественной архитектуре на протяжении многих веков. Деревянные конструкции отличаются от каменных и кирпичных. Несущий остов деревянных зданий может быть бревенчатым, брусчатым, каркасным, щитовым, панельным. Издавна на Руси наиболее распространенным типом жилого дома был бревенчатый сруб. Его конструктивная основа – стены из горизонтально уложенных бревен, связанных по углам врубками. Каждый ряд называется венцом. Врубки делаются с остатком («в обло») и без остатка («в лапу»). Сруб является своеобразным модулем всего деревянного сооружения. Соединяя ряд срубов, расставляя их различно по отношению друг к другу, получают самые разнообразные объемно-пространственные композиции зданий. Их возводят обычно на каменном фундаменте. Окна и двери прорубаются в любом месте, но с таким расчетом, чтобы не ослаблять конструкцию в целом.

В странах Западной Европы, начиная со средневековья, возводились каркасные деревянные дома. Их стены состояли из не обшитого снаружи деревянного брусчатого каркаса, который заполнялся камнем, кирпичом, глиной и т.д. Такая система называлась фахверк. При этом фахверк играл не только конструктивную, но и декоративную роль, расчленяя фасад на панели различной формы и придавая зданию своеобразный вид.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: