Тектоника мостов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

Кафедра «МТ и ПС»

Реферат

На тему: «Тектоника мостов»

Выполнил: студент 11-СЖД(С)-СД-038

Борисенко М.Е.

Проверил: Швец Я.А.

Хабаровск, 2015

Содержание

1. Общие сведения об архитектуре

2. Особенности архитектуры мостов

3. Композиции моста

4. Тектоника современных пространственных конструкций

Литература

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. тектоника архитектура мост конструкция

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.

3. Композиции моста

Создание образа моста относится к сфере деятельности архитектора.

В образе сооружения автор выражает свою творческую позицию, свое понимание стоящей перед ним проблемы. Поиск художественного образа представляет собой главную задачу архитектурного проектирования. Примером выразительного образа мостового сооружения являются балочные мосты, образную характеристику которых можно определить как движение формы над препятствием. В настоящее время балка часто трактуется как непрерывное и бесконечное движение формы.

Горизонтали балки противопоставлено вертикальное движение опор и сопряжения этих элементов зрительно прерывают непрерывность движения. Следует обратить внимание на то обстоятельство, что образное выражение непрерывности, движения не имеет ничего общего с действительной длиной моста. В самом деле, в виадуке Европа, построенном в Австрии через долину Сили, идея непрерывного движения пролетного строения выражена очень образно и убедительно, при этом длина сооружения составляет 777 м (пролеты: 27+( 2х33) +27+81+108+198+ (2х81) и границы моста ясно видны.

Другими примерами удачного образного выражения движения являются мост через р. Дунай в г. Унтермархгалле и Дейцерский мост через р. Рейн в г. Кельне /10/. Оба они имеют небольшую (по современным понятиям) длину - 336 и 368 м. Иную картину можно наблюдать, когда приемы построения образа сменяются реальным возведением мостового сооружения большой длины. Практика мостостроения знает немало примеров, когда участки автострад или городских дорог выносятся на эстакады, достигающие в длину нескольких километров. Подобные решения часто вызывают ощущение однообразия и монотонности, так как не имеют ничего общего с динамичной архитектурой композиций.

При этом необходимо помнить, что указанная выше образная трактовка мостов балочной конструкции приведена здесь лишь в качестве примера, она является наиболее распространенной, но не единственной. Принципы построения образа сооружения на основе конструктивных элементов применимы к мостам любой конструкции, в частности они дают интересные результаты при проектировании висячих и вантовых мостов.

Основу их композиции может составить контрастное сопоставление горизонтали (балка жесткости) и вертикали ( пилон). При этом убедительное художественное звучание получает главная конструктивная идея - проезжая часть, подвешенная к пилону с помощью вант. Образ моста в этом случае определяется архитектурным решением пилона и балки жесткости. В литературе по архитектуре вантовых мостов встречаются случаи, когда для характеристики образа сооружения их называют коротконогие, длинноногие, стройные или растопыренные.

Выше уже указывалось, что принцип построения образа не означает буквального "цитирования" конструкции, речь здесь вдет о выражении основного конструктивного принципа. В этой связи показателен Северинский мост через р. Рейн в Кельне архитектора Г. Ломера. Мост имеет металлическую балку жесткости и А-образний пилон. При восприятии моста возникает ощущение, что балка свободно проходит между стойками пилона, В действительности же она опирается на пилон, но это сознательно не показано для более точной передачи ощущения того, что мост действительно подвешен на пилоне. (рис 5) Интересное образное решение получили системы висячих мостов в проектах перехода через р. Тахо около Лиссабона.

В первом варианте - это мост с А-образными пилонами, в главном пролете которого балка жесткости подвешена к несущему кабелю с помощью наклонных подвесок.

Второй проект интересен своими наклонными V - образными пилонами, живописной системой вант и несущих кабелей. Помимо архитектурного, необходимо отметить еще один метод проектирования мостов, получивший название дизайнерского. Дизайн, или художественное конструирование это эстетическое и функциональное оформление предметной среды. Применительно к мостам художественное конструирование - это проектирование и размещение элементов конструкции в пространстве при комплексном решении инженерных и эстетических задач.

Выделение дизайна из общей системы методов архитектурного проектирования носит весьма условный характер, однако сделать это позволяют следующие его особенности. Первая состоит в безусловном соблюдении принципа наибольшей конструктивной и функциональной рациональности. Любые отступления от этого принципа с целью достижения большего художественного эффекта, строго говоря, уже не являются художественным конструированием. Вторая и главная особенность, которая определяет художественное конструирование, состоит в том, что архитектор работает с архитектурными формами, в то время как дизайнер может иметь дело с конструкцией.

Примерами дизайнерского подхода к проектированию могут служить мост через р. Северн архитектора П.Томаса, построенный в Великобритании в 1966 г и мост через пролив Фемарн-Бельт, построенный в ФРГ на несколько лет раньше по проекту архитектора Г.Ломера Архитектору необходимо решить задачу соотношения моста и окружающей среды. Под окружающей средой понимается как естественная природа, так и самая разнообразная городская застройка.

Поиск наиболее удачного соотношения моста со сложившимися городскими районами не подчиняется точным законам. Вопрос о том, как они должны соотноситься между собой, в разное время решался по-разному в зависимости от преобладающих эстетических взглядов. В настоящее время наблюдается тенденция к органичному включению новых построек либо в природный ландшафт, либо в существующий городской контекст.

Для решения этой задачи необходимо выявить в сложившейся городской среде наиболее общие, типичные черты и затем сохранить эти черты в новом сооружении. При решении задач гармоничного сочетания старой и новой застройки архитектор использует возможности ритма, пропорций, масштаба, принципы, положенные в основу традиционных приемов построения композиции силуэта мостов, применяет декор и малые архитектурные формы. Удачным архитектурным решением моста в исторической городской среде принято считать Московский мост, построенный в 1938 г. в г. Москве по проекту арх. А. В. Щусева и инженера В. С. Кириллова.

Для сохранения его художественного единства с ансамблем Кремля использован прием "мнимой тектоники". Железобетонная конструкция представлена здесь в виде каменной арки, при этом фасадная поверхность отделана материалом, по фактуре и цвету сходным с материалом стен Кремля. Важное значение имеет выбор силуэта моста. В этой связи можно считать оправданным опыт строительства вантовых мостов в г. Риге и г. Кельне.

Силуэт средневековых городов во многом определялся стройными вертикалями башен соборов и ратуш. И в настоящее время он во многом сохранился и определяет облик центральной части многих старых европейских городов. Вертикали пилонов мостов в этих городах поддерживают общий характер силуэта и не противоречат древней застройке, несмотря на новизну их облика и конструкций. На фоне спокойного, скупого пейзажа прекрасно читается неординарный силуэт моста.

Архитектура здесь безусловно является центром ландшафтной композиции. Мост трактуется как "предмет", а природа - как "фон". Гармония достигнута о помощью контрастного сопоставления противоположных элементов. Значительная часть ландшафтных композиций (как и композиций вообще) считается законченной лишь в случае, когда невозможно добавить или убрать в ней что-либо. Если исчезнет мост через пролив Фемарн-Бельт, весь ландшафт утратит достоинства, которые он сейчас, безусловно, имеет. Если основным композиционным приемом считать контрастное сопоставление элементов (в нашем случае природы и сооружения), то наиболее сложно проектировать мосты средних размеров.

Сложность, по-видимому, заключается даже не в абсолютных размерах, а в соотношении масштаба ландшафта и постройки. Когда масштабный строй моста близок масштабу окружающей природы, система в целом не достигает контрастности, необходимой для появления какого-либо яркого художественного качества. Простой набор элементов не становится композицией.

Нет ясности что "предмет", что "фон". Когда нет ясности, что главное, элементы композиции не получают художественной связи друг с другом и в итоге постройка воспринимается как "негармоничный элемент ландшафта, подлежащий устранению". Вероятно, этил объясняется тот факт, что большинство мостов средней величины не украшает природу, хотя, если рассматривать их вне связи с ландшафтом, могут обладать определенно архитектурной выразительностью.

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.

4. Тектоника современных пространственных конструкций

Общий технический прогресс, создание высокопрочного железобетона - «армоцемента», применение в строительстве стали и др. эффективных материалов открыли перед архитектурой небывалые возможности. В формообразовании конструкций как решающий фактор выступает логическое распределение усилий в зависимости от свойств и качеств используемого материала и обусловленная жёсткость формы. Эффективность наиболее простых конструкций - железобетонных складок, характеризуется тем, что они могут выдерживать нагрузку, многократно превышающую вес самого изделия. Простота и эффективность складчатых конструкций позволяют применять их для покрытий больших пролётов, а также в рамных и стеновых конструкциях, когда для них необходимы особая лёгкость и прочность. Примером может служить большой зал ЮНЕСКО в Париже (1958г.)

Ещё более полно стала использоваться прочность материала в форме оболочек двоякой кривизны или скорлуп, широко распространённых в природе. Классическим примером использования сферической оболочки может служить арена, построенная к Олимпийским играм 1960г. в Риме. Её. покрытие собрано из ромбических элементов. Рёбра, концентрируя нагрузку, передают её наклонным вилкообразным опорам, расположенным по окружности.

В современной архитектуре часто применяются формы, составленные из ряда гиперболических поверхностей. Сочленения отдельных гиперболических поверхностей, ограниченных прямыми линиями, могут быть выявлены, если каждая составляющая часть работает самостоятельно, опираясь на свои опоры, либо отдельные поверхности гиперболического параболоида сливаются в более сложную поверхность двоякой кривизны. Пример: ресторан в Ксохимилко (1957г. Мексика).

Полусфера и цилиндр - формы, обладающие наиболее ясными математическими закономерностями,- широко применяются в современной архитектуре.

При строительстве здания аэровокзала в международном аэропорту им. Кеннеди (1962г.) сделан шаг в развитии пластичности новой архитектурной формы. В формообразовании этого здания нет ни одной простейшей геометрической формы. 4 оболочки двоякой кривизны образуют внутреннее пространство и внешнюю форму, остеклённые ленты зазоров между оболочками служат для того, чтобы в здание сверху поступал дневной свет.

Использование свойств стали не только на сжатие и изгиб, но главным образом на растяжение позволило создать лёгкие подвесные конструкции, которые могут перекрывать огромные пространства при минимальном количестве опор. На этой основе возникла новая архитектурная форма, отличающаяся лёгкостью и изяществом. В 1964г. при строительстве Национального стадиона в Токио применена оригинальная вантовая конструкция.

Говорить о создании стройной тектонической системы пространственных конструкций ещё преждевременно, хотя отдельные сооружения достигли большой выразительности. С развитием пространственных конструкций открывается возможность создания форм более сложных, чем те, которые доступны элементарной геометрии, и подчиненных геометрическим закономерностям высшего порядка. Несомненно, что развитие пространственных конструкций оказывает революционизирующее влияние на архитектуру. Художественное освоение новых систем - выявление их пластики, соразмерности членений и закономерностей восприятия- основная задача архитектора.

Литература

1. Пунин А.Л. Синтез искусств в Архитектуре мостов.

2. Гибшман Е. М. Архитектурное проектирование мостовых сооружений.

3. Гибшман Е. М. Средства архитектурной композиции городских транспортных сооружений. МАДИ 1998 год.

Размещено на Allbest.ru