3. Форма и конструкция
Артур Шопенгауэр в своем фундаментальном труде «Мир как воля и представление» писал, что единственной темой архитектуры является «опора и тяжесть, а основной закон состоит в том, что не должно быть тяжести без достаточной опоры, или опоры без соответствующей ей тяжести» [10]. По его мнению, наиболее сильное эстетическое воздействие возникает, когда «опора и тяжесть совершенно обособлены» [10], например, в системе колонн и балок. Арочные и сводчатые системы средневековых соборов не казались Шопенгауэру привлекательными, в отличие от ордера античных храмов. Но, несмотря не некоторую предвзятость, он в своих текстах выражает важнейшую мысль: форма конструкции должная соответствовать выполняемой ей функции – воспринимать нагрузку и передавать ее на основание. Декор не имеет отношения к подлинной архитектуре. Мысли Шопенгауэра созвучны слова французского архитектора ХХ века Огюста Перре: «Тот, кто маскирует столб, совершает ошибку. Тот, кто создает фальшивый столб, совершает преступление» [6].
Великий немецкий философ ошибался в главном: основной темой архитектуры во все времена была и остается жизнь людей во всем многообразии ее проявлений. Содержание работы архитектора – организация пространства для этой жизни посредством как материальных, так и нематериальных структур. Несущая конструкция является необходимым условием сохранения формы (как в живой природе, так и в архитектурной среде) и, следовательно, «предпосылкой подтверждения функции материального мира» [12].
3.1. Типология несущих систем (по х. Энгелю)
Несущие конструкции подразделяются на системы, активные по:
форме («это системы из гибкой, не жесткой материи, в которых изменение направления сил происходит благодаря приданию им соответствующей формы» и ее стабилизации [12]);
вектору («это системы из коротких, жестких, прямых линейных элементов (стержней), в которых изменение направления сил происходит посредством нужного векторного деления, т. е. деления на большое количество элементов в направлении отдельной силы (сжатие или растяжение)» [12]);
сечению («это системы из жестких, массивных линейных элементов, включая их уплотнения в виде панели, в которых изменение направления сил происходит за счет мобилизации срезывающих сил» [12]);
поверхности («это системы из деформативных на изгиб, но жестких на сжатие, растяжение и срез поверхностей, в которых изменение направления сил происходит благодаря сопротивлению поверхности» и ее форме [12]);
высоте («это системы, в которых изменение направления сил, определяемых высотой, т. е. аккумуляцией и заземлением поэтажной и ветровой нагрузок, происходит с помощью нужной высоты – безопасной несущей конструкции» [12]) (рис. 19).
Рис. 19. Типология несущих систем (по Х. Энгелю).
К несущим системам, активным по форме, относятся:
вантовые конструкции (параллельные, радиальные и двухосные вантовые сооружения, вантовые фермы);
тентовые конструкции (шатры, волнистые тенты и тенты со смещением вершины);
пневматические конструкции (воздухоопорные системы, системы с воздушной подушкой и пневмокаркасные системы);
арочные конструкции (линейные арки, своды и опорные решетки) [12] (рис. 20).
Рис. 20. Типология несущих систем, активных по форме (по Х. Энгелю).
К несущим системам, активным по вектору, относятся:
плоские решетчатые фермы (фахверки с верхним, нижним или двумя поясами, высотные фахверки);
переносной плоский каркас (линейные, складчатые и перекрещивающиеся фахверки);
изогнутый каркас (цилиндрические, седловидные, куполообразные и сферические фахверки);
пространственный каркас (плоский, складчатый и изогнутый пространственный каркас, линейные решетчатые системы) [12] (рис. 21).
Рис. 21. Типология несущих систем, активных по вектору (по Х. Энгелю).
К несущим системам, активным по сечению, относятся
балочные конструкции (однопролетные, неразрезные, шарнирные и консольные балки);
рамные конструкции (однопанельные, многопанельные и одноэтажные рамы);
перекрестно-балочные конструкции (гомогенные, уступчатые и центральные балочные решетки);
панельные конструкции (панели одинаковой формы, ребристые плиты, панельные рамы и консольные плиты) [12] (рис. 22).
Рис. 22. Типология несущих систем, активных по сечению (по Х. Энгелю).
К несущим системам, активным по поверхности, относятся:
пластинчатые конструкции (однопролетные, сквозные, консольные и перекрещивающиеся пластины);
складчатые системы (одноосные, многогранные, перекрестные и линейные складчатые конструкции);
своды-оболочки (цилиндрические, куполообразные, седловидные и линейные своды-оболочки) [12] (рис. 23).
Рис. 23. Типология несущих систем, активных по поверхности (по Х. Энгелю).
К несущим системам, активным по высоте, относятся:
растровые высотные сооружения (рамочные, решетчатые и пластинчатые растры, а также растры из стабилизирующих стоек);
высотные сооружения с оболочкой (рамные, фахверковые и пластинчатые оболочки, а также оболочки со стабилизирующим каркасом);
ствольные высотные сооружения (консольные стволы, стволы под косвенной нагрузкой, а также комбинации стволов);
мостовые высотные сооружения (мосты-фермы, одноярусные и многоярусные мосты) [12] (рис. 24).
Рис. 24. Типология несущих систем, активных по высоте (по Х. Энгелю).