Борис Николаев - Физические начала архитектурных форм

то и в искусстве, которое есть отражение жизни, это положение не может считаться достаточным. В жизни признание этого положения единственным ведёт к хулиганству – к то¬му же оно приведёт и в искусстве, и потому это положение не может быть поставлено в основу академического образования. То, что вещь нравится, не определяет ещё её достоинства: нужно ещё, чтобы она была хороша, то есть соответствовала бы своему назначению.

Именно эту точку зрения, то есть такую, которая бы давала возможность оценки внутреннего достоинства архитектурных форм, которые нам "нравятся", я и старался установить в моём труде.

Приведённые мною опыты и рассуждения позволяют установить основания для оценки как вообще архитек¬турных форм и "стилей", так и, в особенности, прошлого архитектуры.

Относясь с полным уважением к тому, что действительно заслуживает уважения в деятельности наших предков, мы не должны распространять этого уважения на бессмысленные подражания непонятным формам, а тем более формам, возникшим без всякого участия творчества человека. Может быть, тогда мы более ясно поймём, что гений даже классических народов, не есть предельная высота человеческого духа и творчества, и что лучшее и высшее всё-таки в будущем, а не в прошедшем.

Приложения

I. Изменения прочности в сооружениях в зависимости от колебаний температуры.

Строительная механика, а равно и строительная практика в силу чисто бытовых причин имеют своим предметом исследование статических условий строения главным образом во время его возведения и во время так называемой "сдачи" постройки.

После того как сооружение "сдано", предполагает¬ся, что последующие изменения его прочности уже не касаются проекта сооружения и происходят, вообще го¬воря, от разных не чисто механических причин: от гниения, ржавления, выветривания и т.д.

Между тем возможны и действительно осуще¬ствляются на практике и изменения чисто механического характера на почве перераспределения усилий, действующих в сооружении. Эти изменения, обыкновенно весьма медленные, с течением времени накопляются и могут вести к катастрофам. Между тем, некоторые из явлений, обусловливающих такие изменения, могут быть учтены. На один ряд явлений такого рода я и обращаю внимание строителей в настоящей статье.

Эти явления играют весьма важную роль в частях, подверженных разрыву, и главными образом в стропилах. Дело в следующем:

Уже не говоря, что мы игнорируем в наших расчётах упругое последействие, которое несколько видоизменяет форму, а с нею и распределение усилий, мы очень мало обращаем внимания на то, что постоянно приходится считаться с изменениями тем-пературы, от которых в нашем климате мы за¬щититься не можем. Между тем, изменения прочности сооружения, вызываемые колебаниями температуры, и накопляемые с течением времени, заслуживают серьёзного внимания.

Представим себе стропильную ферму, для просто¬ты состоящую из двух стропильных ног и затяж¬ки длиноюL. Положим, что после некоторого колебания равновесие установилось, и при распоре H затяжка стала длиноюL+l.

Тогда всякое понижение внешней температуры вызовет укорочение стропильных ног, между тем как длина затяжки, обогреваемой теплотою потолка, оста¬нется прежняя.

Это укорочение стропильных ног вызовет их осадку, уменьшение угла наклона, а следовательно и увеличение распора.

Увеличение распора вызовет добавочное удлинение в затяжке, что в свою очередь увеличит осадку и распор и т.д., до равновесия.

В лаборатории С.-Петербургского университета свинцовая горизонтальная труба, служившая долгое вре¬мя для опытов по определению коэффициента теплового расширения, удлинилась приблизительнона 1/100 своей первоначальной длины.

Это объяснимо разностью температур внешней и внутренней, так как трубка нагревалась внутри го¬рячей водой. Раньше нагревающаяся внутренняя стенка вытягивала ещё холодную наружную, а когда прибор охлаждался, то трубка уже не могла сокращаться до первоначальной длины, потому что часть тепловой энер¬гии терялась на механическую работу.

Так как минимум температуры, вообще говоря, будет обусловливать максимум напряжения, то есть вероятность объяснить странное на первый взгляд восточное предание, что наклонные башни и минареты падают под утро.

Катастрофа в Венеции случилась также ранним утром, т.е. во время, близкое к минимуму суточной температуры.

Если же на тело, например в конструкции, действуют внешние усилия, то видоизменения формы, ко¬нечно, будут ещё больше, так как эти усилия в одном случае будут прикладываться к частичным усилиям с плюсом, а в другом с минусом.

Кроме того, в частном случае, в деревянных стропильных системах величина деформации ещё более увеличивается вследствие практикующегося обычая подтягивать затяжку кверху. Это, ослабляя в первый момент её натяжение, увеличивает расстояние между точками опоры, а следовательно и распоре, а следовательно в конце концов увеличивает напряжение затяжки.

Таким образом, это подтягивание производит действие как раз обратное ожидаемому усилению стропил.

Кроме того, в деревянных стропилах, помимо термических изменений, существуют ещё изменения формы вследствие колебаний влажности, такого же характера, как и под влиянием изменений температу¬ры, что, конечно, только увеличивает деформацию.

В частном случае не лишнее обратить внимание на небезызвестные в своё время стропила Московского экзерциргауза ввиду давности его постройки. По сделанному мною приблизительному (по мелко¬сти масштаба имеющегося у меня чертежа) расчёту, там при пролёте в 12 сажень стропильная затяжка испытывает разрывающее напряжение в 54 пуда на кв. дюйм.

Это напряжение близко к пределу упругости, рав¬ному для сосны 100 пуд. на кв. дюйм. В местах же стыков брусьев, образующих затяжку, есть ве¬роятность, что напряжение переходит за этот предел.

Не мешало бы ввиду того, что в этом здании бывают большие скопления народа, и что материал, из которого сделаны его стропила, вероятно, уже вышел из табличных коэффициентов прочности, сде¬лать точные обмеры этих стропил и расчёт их.

Такой расчёт, даже если бы он дал благоприятные результаты, был бы действием всё-таки более целесообразным, чем те недоумения и пререкания о причинах, которые обыкновенно возникают после всякой случившейся катастрофы.

II. Архитектурные пропорции.

В № 45 1904 года журнала "L'Architecture" по¬мещена статья архитектора Форэ (Р. Fаuré): "Архитектура-музыка. Рациональная система пропорции". В этой статье г. Форэ, указывая сначала на давно уже установленную связь между архитектурой и музыкой, как искусствами не подражательными и пользующи¬мися ритмом, и делая краткий обзор существующих теорий пропорций, предлагает свою систему.

Эта система является в сущности дальнейшим развитием системы равносторонних треугольников, предложенной Виоле ле Дюком. Нововведение г. Форэ заключается в том, что он делит равносторонний треугольник на два треугольника с углом в 30° при вершине и прямоугольник, делящийся диагональю на два таких треугольника, кладёт в основание своей системы. Для "анализа" архитектурного произведения он разбивает рисунок на такие прямоуголь¬ники, располагая их,

смотря но обстоятельствам, го-ризонтально или вертикально. И на основании многих анализов приходит к заключению, что композиции, удовлетворяющие глазу в смысле пропорций, удовлетворяют в то же время и такой разбивке на прямоу¬гольники с отношением сторон 1 : √3 или на тре-угольники с углами в 30°, 60° и 90°.С этой системой автор познакомил Гарнье, по¬казавши ему "анализ" Большой Оперы. Гарнье был заинтересован и высказал г. Форэ:

"я признаю вместе с вами, что художники имеют особенную манеру видеть… и что вы её разгадали".

"Видимые пропорции, будучи геометрического порядка, всегда одни и те же для всех времён, у всех народов. Их знать – не значит ли знать, откуда возникло наше эстетическое чувство формы?" – так заключает свою статью г. Форэ.

Эта теория г. Форэ, обнародованная "L'Architecture", как новинка, для многих из русских архитекторов представится вещью давно знакомой. В этом направлении работал покойный ректор Академии Художеств Д.И. Гримм. Результаты, к которым он пришёл, весьма близки к тем, к которым пришёл г. Форэ. Разница заключается лишь в том, что Д.И. Гримм, кроме прямоугольника с отношением сторон 1 : √3, применял и его производные,

например, окружность, построенную на его диагоналях и квадрат касательный этой окружности н т.п., благо¬даря чему совпадение форм получается более полное. Эта работа Д.И. Гримма уже в 1890 году появи¬лась в печати, а ещё раньше этого вошла в состав курса, читанного в Академии Художеств. Для нагляд¬ности, на приложенных рисунках приведены "анали¬зы" Д.И. Гримма и г-на Форэ.

Конечно, возможно совпадение, но возможно и то, что идеи Д.И. Гримма не были безызвестны г-ну Форэ, завезённые кем-нибудь из наших архитекторов в Париж. Если же это действительно совпаде¬ние, то следует признать, что совпадение может ока¬заться возможным не только на верных путях, но и на весьма сомнительных.