Обзор исторического развития конструкций из дереваАрхитектурный строительство зодчество феодализм Дерево в качестве строительного материала применяется с древнейших времен. Этому способствовало наличие лесов, легкость обработки и транспортировки деревянных элементов к месту строительства. Кроме того, древесина обладает хорошими конструкционными качествами - значительной прочностью и упругостью при сравнительно небольшой массе. Широкое применение древесины в строительстве объясняется её ценными свойствами: Дерево обладает значительной прочностью, а конструкции, выполненные из него, могут выдерживать большие нагрузки (деревянные мосты, стропильные фермы и т.д.). Малая теплопроводность и небольшой объемный вес делают пригодным дерево для устройства деревянных стен и перегородок. Легкая обрабатываемость дерева инструментами позволяет изготовлять из него различные изделия. Вместе с тем дерево имеет и существенные недостатки: - возгораемость; - подверженность гниению, червоточению; - увеличение в объеме при увлажнении и коробление при высыхании; - различная механическая прочность вдоль и поперек волокон; - слабое сопротивление скалыванию. Историческое развитие деревянных конструкций как отрасли строительной техники неизбежно связано с развитием производства, а, следовательно, и общества. Применительно к нашей стране, в которой сосредоточены огромные лесные богатства, технико-экономическая целесообразность деревянного строительства не вызывала сомнений. С давних пор применялись в строительстве деревянные сооружения оборонительного, общественного, хозяйственного, жилищного и других назначений.
Основной конструктивной формой бревенчатых сооружений стал сруб, который выполнялся из горизонтально расположенных бревен, соединенных врубками, шипами и другими видами соединений, что требовало большой квалификации мастера. В строительстве сооружений, выполняемых в виде сруба, русские мастера достигли большого совершенства. На рисунке показаны основные формы бревенчатых несущих конструкций. Сочетанием этих основных форм в деревянном зодчестве были созданы самобытные, выдающиеся по красоте рубленые сооружения. Основные формы бревенчатых несущих конструкций из горизонтально расположенных бревен в виде сруба: Для стен: а - прямоугольный сруб, б - квадратный сруб (четверик), в - многоугольный сруб (восьмерик); для покрытий - двускатный сруб, д - четырехскатный сруб (палатка или епанча); шатровый пирамидальный четырехгранный сруб: е - низкий h<b (колпак), ж - высокий h > 1,5 b (шатер), з - многогранный шатер, и -- килевидный сруб (бочка) (на чертеже показана также схема построения бочки); к-- кубоватое четырехгранное покрытие (куб), л - кубоватое многогранное покрытие Примерами таких сооружений являются Успенский шатровый храм в Кондопоге высотой 42 м, построенный в 1774 г. Четырехгранный сруб (четверик) уширяется вверху с помощью повалов, образующих защитный карниз, а затем переходит в рубленый, также с повалами вверху, восьмигранник (восьмерик). Покрытие выполнено в виде шатра с пологим карнизом, называемым «полицей». Еще более сложной является конструкция 22-главого высотой 35 м Преображенского храма в Кижах на Онежском озере, построенного в 1714 г. Многоглавые храмы в Кижах на Онежском озере и Успенский шатровый храм в Кондопоге на берегу Онежского озера В 1667 - 1681 гг. в с. Коломенском под Москвой для царя Алексея Михайловича был построен деревянный рубленый дворец. Строители дворца под руководством плотничного старосты Петрова создали выдающийся образец дворцового деревянного зодчества Общий вид дворца в селе Коломенском объединявший в единую композицию многие основные формы. Дворец называли восьмым чудом света. Иностранцы, приезжавшие в Москву, восторгались этой постройкой. Мастерство плотников того времени было очень высоким, о чем можно судить по высказыванию Жана Соважа, который в 1586 г. путешествовал по России. Он так характеризует оборонительную ограду Архангельска: «Она составляет замок, сооруженный из бревен, заостренных и перекрестных: постройка его из бревен превосходна, нет ни гвоздей, ни крючьев, но все так хорошо отделано, что нечего похулить, хотя у строителей русских все орудия состоят в одних топорах; но ни один архитектор не сделает лучше, как они делают». Можно было бы привести много других примеров выдающихся образцов деревянного зодчества, характеризующих довольно длительный этап строительства из бревен, преобладавший в России до XVIII в. Русские плотники отличались не только конструкторским мастерством. Они владели искусством передовых методов строительства, обеспечивающих высокие темпы возведения сооружений. Доказательством этого служит строительство крепости Свияжска, выполненное под руководством Ивана Григорьевича Выродкова. Все сооружения, куда входили: крепостные стены, рубленые «тарасами», шириной 5 м и длиной около 3000 м, имевшие два ряда бойниц, семь стрельниц, семь ворот и 18 башен; 370 домов; четыре лавки; две башни с общим расходом древесины примерно 20 тыс. м3 - были зимой 1550 - 1551 гг. заготовлены и построены под Москвой в районе Углича. После разметки все сооружения были разобраны, собраны в плоты, а затем по Волге сплавлены к устью р. Свияги, где в течение одного месяца была возведена крепость. В конце XVII в. появилась возможность вначале ручной, а затем механической продольной распиловки бревен, что способствовало созданию стержневых систем в виде брусчатых и дощатых конструкций. Однако для их изготовления по-прежнему требовались высококвалифицированные мастера-плотники, так как соединения элементов этих конструкций по длине и в узлах выполнялись в виде сложных врубок. Начало XX-го века в России отличается созданием станкостроительной, авиационной, химической и других отраслей промышленности при малом еще производстве цемента и стали. Перед строителями была поставлена задача создать новые формы деревянных конструкций построечного изготовления, не требующих квалифицированных плотников, которых при резком увеличении объема строительства было явно недостаточно. Российскими инженерами-строителями такая задача была решена. Были предложены и широко внедрены при строительстве промышленных и общественных зданий и сооружений так называемые дощато-гвоздевые конструкции, где основным соединением деревянных элементов были гвозди, установка которых не требовала от рабочих высокой квалификации. В создании этих новых конструктивных форм принимали активное творческое участие профессора, доктора технических наук: В.Ф. Иванов, В.М. Коченов, М.Е. Каган, Ю.М. Иванов, А.Б. Губенко, доценты, канд. техн. наук: Г.В. Свенницкий, Б.А. Освенский, Г.А. Цвингман, К.П. Кашкаров и др. Вслед за гвоздевыми конструкциями в 1932 - 1936 гг. В.С. Деревягиным были предложены брусчатые конструкции на пластинчатых нагелях в виде балок пролетом до 6 м и ферм пролетом до 21 - 24 м
|
