Стальные конструкции - столетие каркасного строительства из стали
Применение навесных стен в первое время означало только новшество, тогда как стальной каркас получил международное признание. Первые полностью изготовленные из металла фасады для многоэтажного здания с железобетонным каркасом были применены в Париже уже в 1949 г. председателем строительной федерации Жаном Пруве, гениальным конструктором, которому строительство с применением стальных конс
трукций обязано многими важными предложениями и новшествами.
Международная архитектура стальных конструкций. Навесные стены (1945—1960 гг.)
Начало международной архитектуре зданий со стальными конструкциями было положено Людвигом Мис ван дер Роэ в Чикаго. Став в 1938 г. руководителем архитектурного факультета Иллинойского технологического института, он разработал за время своей 20-летней преподавательской деятельности план застройки территории института и осуществил наиболее важные части этого плана. Основу плана зданий составляла квадратная модульная сетка; ее организующее начало и основной шаг 7,2 м были закреплены в конструкции стального каркаса, которая своей темной окраской резко выделялась на фоне остекления и светлой кирпичной кладки глухих стеновых поверхностей.
Конструктивная система не была жестко регламентированной, в большинстве случаев несущие каркасы зданий соответствовали функциональным требованиям и изменяющемуся характеру строений: двух- и трехэтажных зданий, комбинированных учебных и зальных помещений, образующих большие объемы. Каждая структурная деталь (решения углов, окон, узловых соединений) скрупулезно проработана и оформлена. Если бы Мис ван дер Роэ не выстроил ничего другого, кроме комплекса технологического института, то уже этим он вложил бы краеугольный камень в архитектуру и строительство городских сооружений нашего столетия, в историю стальных каркасных зданий.
Влияние Мис ван дер Роэ на международную архитектуру значительно возросло после того, как им была развита новая структурная концепция для высотных домов. Архитектура небоскребов из металла была значительно сложнее, чем архитектура низких институтских зданий, так как задача огнезащитной облицовки не была решена. Может быть, это и послужило причиной того, что Мис ван дер Роэ в первом высотном жилом доме «Промон-тори» в Чикаго (1948 г.) решился на железобетонный вариант. Видимые железобетонные элементы здесь сокращены до тонких выступающих колонн в сочетании с широкими втопленными линиями подоконных элементов стен; уменьшение колонн коробчатого сечения ступенями по высоте соответствует снижению нагрузки.
Гораздо более сильное впечатление производил проект двух высотных жилых домов Мис ван дер Роэ на Лейк-Шор-Драйв в Чикаго (1949—1950 гг.). В плане оба здания имеют классические пропорции (3:5), несущие колонны стального каркаса установлены по квадратной сетке с шагом 6,4 м. Стальной каркас выявлен искусным приемом: колонны из широкополочных двутавров обетонированы до квадратного сечения, которое в свою очередь охвачено оцинкованными и сварЕННыми между собой стальными листами. Они не только образуют металлическую облицовку, но и дополнительно повышают жесткость стального каркаса и уменьшают колебания здания при ветровой нагрузке. Торцы перекрытий также обшиты стальными листами. Основная структура фасадной плоскости закрыта выступающей вперед системой вертикального членения с второстепенными колоннами, проходящими через все верхние этажи. Четыре второстепенные колонны приходятся на одну основную колонну; их интервал 1,6 м является модулем, определяющим ширину окон и ритм простенков. Второстепенные колонны оставлены без огнезащитной оболочки, так как они не несут нагрузки и стоят за пределами фасада; они воспринимают только ветровое давление и служат для укрепления алюминиевых профилей, которые окаймляют глухое остекление.
Структурная логика системы легко воспринимается. В цокольном этаже остекление вестибюля несколько отступает назад, колонны, облицованные листовой сталью, выдаются вперед и вся несущая структура представляется объемной. В нижней части фасада также отчетливо читается двутавровый профиль второстепенных колонн. Перспективная композиция придает зданию еще более величественное впечатление, хотя оно не имеет ни обычного деления на несколько зон, ни завершающего парапета. Корпус здания строго соответствует его функциональному назначению. Размер окон и шаг второстепенных колонн соответствуют масштабам человека. Соотношение длины, ширины и высоты, как всегда у Мис ван дер Роэ, тщательно уравновешено так же, как и расположение корпусов под прямым углом друг к другу. Эта деталь дает богатый эффект: с какого бы места не рассматривалась группа зданий, всегда одна боковая плоскость выглядит укороченной, так что выступающие двутавровые профили окон скрываются и сливаются в одну плоскость. При всей прозрачности решений каркасного строительства сохраняется и телесность строительного объема.
Какое умственное напряжение, какая многолетняя интенсивная работа были необходимы для возникновения новой архитектуры каркасных зданий в подлинном смысле этого слова!
Коротко рассмотрим, как Мис ван дер Роэ искал решение фасадов в своих более поздних высотных домах на озере Мичиган.
Уже опыт возведения первых зданий показал, что недостаточная точность установки второстепенных колонн на высоту более 20 этажей легко заметна на глаз и нарушает стройность фасада. Можно было бы устранить этот недостаток путем устройства стыков во второстепенных колоннах в уровне перекрытий, выделяя эти стыки листовыми прокладками в каждом этаже и прерывая таким образом сплошную линию колонн. Смещения колонн при таком решении были бы едва заметны. Кроме того, на фасадах получалась переменная ширина окон, так как каждая четвертая или пятая колонна фасада совпадала с основной, более широкой стальной колонной; поэтому простенок с обеих сторон несущей колонны должен быть уже чем простенки между средними окнами фасада. В жилых комплексах «Комонуэлс променад апартментс» и «Эспланад апартментс» постройки 1953 — 1956 гг. Мис ван дер Роэ сохранил строгую рядность двутавровых фасадных стоек, но сделал все окна одинаково широкими, установив несущие конструкции на расстоянии примерно 30 см позади фасада и проведя в образовавшемся промежутке обогревающие трубопроводы. Усовершенствованная Мис ван дер Роэ система стального фасада скрывала и железобетонные несущие конструкции.
Навесная стена представляет собой легкую стеновую конструкцию, укрепленную перед несущим каркасом и состоящую из заранее заготовленных, унифицированных элементов высотой в один этаж или более, которые выполняют все функции наружного ограждения. Преимущества этой системы очевидны: выигрыш в объеме помещения, уменьшение веса здания, ускорение и рационализация строительного процесса и не в последнюю очередь парадность и блеск, который исходит от стекла и металла, создавая впечатление современного решения фасадов. Закономерность и высокая архитектоничность металлических фасадов Мис ван дер Роэ служат если не образцом, то мерилом для лучших решений высотных зданий.
Скачать реферат