БЕТОН И МЕТАЛЛ

Возможности металлической конструкции поистине беспредельны. Однако и у металла есть свои слабые места. Он требует защиты от коррозии. Еще сложнее защитить его от быстрой деформации при пожаре. Но главное — в больших количествах он является дорогостоящим и дефицитным материалом. Ведь теперь дело касается уже не создания отдельных уникальных сооружений, а по-настоящему массового строительства. До сих пор экономия металла считается одним из главных факторов снижения стоимости строительства и эффективности инженерных решений.

Стеклянные пассажи удивляли посетителей торговых рядов в Москве (ныне ГУМ) необычностью форм и смелостью инженерного решения

Поэтому неудивительно, что в то время, пока шло успешное освоение металлических конструкций, здания в основном все же строились из мелкоразмерного камня или кирпича. Поскольку кладка велась на растворе, эксперименты с поисками хорошего вяжущего состава были обычным делом. Именно здесь и поджидали строителей интересные новшества.

В 1774 году англичанин Джон Смитон при строительстве Эддистонского маяка обратил внимание на то, что негашеная известь, смешанная с глиной, твердеет под воздействием воды. Добавив к этой смеси песок и дробленый доменный шлак, он получил бетон, возродив тем самым утраченную традицию древнеримского строительства. Бетонный фундамент маяка оказался на удивление прочным. Опыт Смитона начали повторять, меняя состав компонентов и тип вяжущего материала.

В 1824 году другой англичанин, Джозеф Аспдин, подверг обжигу при высокой температуре смесь известняка и глины, а затем размолол в порошок получившийся при этом клинкер. Этот порошок и был тем, что теперь называют портландцементом. С применением этого вяжущего материала качество бетона резко улучшилось. На берегах Темзы хватало необходимого сырья, и массовое производство портландцемента было налажено в короткие сроки. Литой камень получил широкий доступ на стройку. Из бетона стали возводить фундаменты, ограды, а затем и перекрытия. В 1867 году был построен первый железнодорожный мост из монолитного бетона.

Однако, обладая высокой прочностью на сжатие, бетон, как и камень, плохо работает на растяжение. Поэтому с появлением конструкций из монолитного бетона сразу же возникла мысль соединить его с металлом. Первые опыты в этом направлении датируются 1830 годом. Но лишь в 60-х годах был достигнут успех. Французский садовник Жозеф Монье, желая изготовить прочные кадки для деревьев, свернул металлическую сетку и залил ее бетонной смесью. Так прозаически родился железобетон — основной строительный материал нашего времени.

Хрустальный дворец в Лондоне — начало архитектуры стекла и металла (1851 г.)

Вместе с XX веком начинается победное шествие железобетона по стройкам Европы и Северной Америки. Сначала промышленные сооружения — элеваторы, электростанции, железнодорожные склады, гаражи. Потом — конторы, общественные здания и жилые дома. Внешний облик первых железобетонных построек никак не отражает особенностей нового материала. Но очень скоро декоративная имитация традиционных архитектурных форм, как ненужная мишура, облетает с лаконичных бетонных фасадов. Уже в ранних постройках (1904—1905 гг.) одного из пионеров железобетона — французского инженера и архитектора Огюста Перре — тонкий железобетонный каркас с квадратными рамами и большими остекленными проемами полностью определяет архитектурную композицию здания. Этот прием на долгие годы становится стереотипом архитектурного решения многоэтажных домов из железобетона, выполняемых в различных модификациях каркасной или панельной конструкции. Тех самых, которые теперь из-за их повсеместного распространения стали пренебрежительно называть «коробками».

Маяк

Швейцарский инженер Роберт Майар заставил работать железобетон совсем по-иному. Он использовал его не в ячеистой прямоугольной конструкции рамного типа, а в тонкой монолитной плите, дающей полную свободу в выборе точек опоры. В 1908 году Майар создал грибовидную конструкцию с колоннами зонтичного типа, плавно переходящими в плиту перекрытия. Тем самым он предвосхитил то направление железобетонного строительства, которое гораздо позже, уже в 50-е годы нашего века, развивал замечательный итальянский инженер Пьер Луиджи Нерви. Используя метод предварительного напряжения арматуры, он не только усовершенствовал инженерные решения большепролетных перекрытий, но и получил замечательные архитектурные эффекты. Мощные тектоничные опоры, ажурные реберные покрытия до предела обнажают работу конструкции. Она с такой классической полнотой и почти скульптурной выразительностью раскрывает строительные возможности материала, что поневоле перекликается с античностью и готикой.

Вообще железобетон быстро обнаруживает удивительную пластичность, податливость к образованию новых форм. Параболические своды, примененные французским инженером Э. Фрейсине при строительстве ангара в Орли близ Парижа (1916 г.), кладут начало целому поколению тонкостенных железобетонных покрытий. Причудливость форм при этом поистине не знает предела. Она порождает совершенно новые ассоциации и образы, не имеющие прецедентов в архитектуре прошлого.

Седлообразная железобетонная оболочка аэропорта имени Дж. Кеннеди в Нью-Йорке напоминает гигантскую птицу с широко раскинутыми крыльями. Ее создатель архитектор Ээро Сааринен утверждал, что первоначальный замысел формы возник у него при виде случайного выреза апельсиновой кожуры. С освоением железобетона творческая фантазия инженеров и архитекторов все чаще отталкивается от природных форм в поисках внутренней логики строения и конструктивной целесообразности построек. Универсальный и податливый материал успешно воспроизводит конструктивные принципы паутины и стебля растения, скорлупы ореха и кукурузного початка, открывая простор для экспериментов архитектурной бионики. О них еще пойдет речь в этой книге.

Цветник

Датчанин Йорн Утцон, участвуя в архитектурном конкурсе на здание оперы в Сиднее, взял за основу романтическую и довольно формальную идею парусов, летящих над океаном. Нашумевший проект получил первую премию и был осуществлен в натуре, несмотря на большие технические трудности. Этот печальный пример оторванного от реальности формотворчества может, с другой стороны, служить примером поистине неограниченных возможностей скульптурной лепки формы, которые дает архитектору монолитный железобетон.

Одно из самых красивых и необычных сооружений современной Москвы — олимпийский велотрек в Крылатском — образец рационального и творческого использования этих возможностей. Легко несут гигантское безопорное покрытие стадиона могучие железобетонные арки. Изящные, распластанные контуры здания словно вырастают из окружающего ландшафта, продолжая и органически дополняя мягкую пластику его форм. Глядя на такую постройку, проникаешься верой в то, что новая архитектура все-таки найдет свою версию ясного, доступного общему пониманию тектонического языка, который, как нам сегодня кажется, был свойствен прошлым эпохам зодчества и который, к сожалению, пока еще слишком часто подменяется невнятной архитектурной абракадаброй.