Строительство в прошлом и в современности

В начале истории строительства строительные материалы, предлагаемые природой, соединялись простым способом и почти без изменений. Сегодня строительные материалы и конструкции в большинстве своем изготавливаются технически, и их свойства полностью используются. Профессиональное обращение с этими строительными материалами и конструкциями привело к появлению множества строительных профессий. Так как при возведении строительного сооружения заняты многие строительные профессии, то планирование их взаимодействия неизбежно.

Развитие строительства

В древности здания и сооружения строились из имеющихся в природе строительных материалов и отделывались также с применением этих материалов. При этом в большинстве случаев получались массивные строительные сооружения, как, например, пирамиды. В этих сооружениях за основу принимались часто определенные соотношения масс, которые снова применялись в последующих сооружениях. В пирамиде Хеопса, воздвигнутой около 2500 лет до Рождества Христова, например, массы основываются на числе π и отношениях Золотого сечения (рис. 1).

Рис. 1. Пирамида Хеопса

Полученный опыт при обработке строительного материала — камня, а также все увеличивающиеся знания о его свойствах, сделали возможным все более облегчать массивные сооружения. Это показывают каменные балки на двух, поставленных по бокам, опорах. Так, например, в Львиных воротах в Микенах дверная перемычка состоит из каменного блока длиной четыре с половиной метра, шириной два метра и высотой один метр (рис. 2). Для разгрузки перемычки установлен камень высотой три метра, украшенный рельефом. Проемы в стенах для дверей и окон до настоящего времени устраиваются подобным образом. Стены разделялись на опоры и стойки, из стоек развились колонны. Египетские и греческие храмовые комплексы, как, например, храм Зевса в Олимпии (рис. 3), являются примерами такого строительства.

Рис. 2. Львиные ворота в Микенах

Рис. 3. Храм Зевса в Олимпии

Пролеты каменных балок со временем все более возрастали. Выступающие строительные конструкции защемляли в теле сооружения. Это все придавало сооружениям впечатление легкости. С помощью все более выступающих камней, нагруженных, например, землей и камнями в качестве противовеса, проемы замыкались в верхней части. Из этих фальшивых арок развились арочные конструкции из клинчатых камней или из камней в форме квадров с клинчатыми растворными швами. Такие арки были сначала полукруглыми и могли воспринимать и передавать нагрузки. Это использовали не только в дверных и оконных проемах, но и строили таким образом мосты, как, например, акведук в Ниме (рис. 4).

Рис. 4. Акведук в Ниме

Располагая такие арки одну за другой получали цилиндрические своды, с помощью которых можно было перекрывать помещения. Цилиндрические своды находят также над проездами ворот, переходами и каналами. Также и в плане применялись круговые арочные формы, как, например, в крепостных сооружениях башен и городских ворот Порта Негра в Трире.

Из сводчатого покрытия квадратного помещения с помощью проходящих перпендикулярно друг другу цилиндрических сводов возникают крестовые своды. Перекрытие помещений, круглых в плане и с равномерно поднимающимся по окружности сводчатым покрытием, привело к полушару, который называется куполом. Купол Пантеона в Риме имеет диаметр 43,6 м. Высота и диаметр помещения одинаковы, так что вписанный шар мог бы касаться пола. Купол покоится на цилиндрической нижней конструкции, толщина стены которой составляет 6,3 м. Внутренняя оболочка несет купол. Кессонный потолок купола в вершине имеет круглое отверстие диаметром 9 м для освещения. Для экономии веса купола в монолитный раствор купола подмешивалась легкая вулканическая порода в качестве заполнителя (рис. 5).

Рис. 5. Пантеон в Риме

Развитие новых строительных материалов, таких, как сталь, бетон и железобетон, свойства которых можно определить расчетным путем и поэтому можно использовать в полной мере, позволяют создавать новые строительные формы. Примеры этому в области строительства из стали — это Эйфелева башня в Париже, или для строительства из железобетона — это трибуны стадионов и спортивных залов, а также мосты и зальные постройки (рис. 6).

Рис. 6. Спортивный зал

Строительный материал — дерево занимает в истории строительства особое место вследствие своих свойств. Так из деревянных хижин развились фахверковые дома, простые балки покрытий развились в большепролетные клееные ригели и фермы.