Как приступали к строительству в Античном мире?
Однозначно ответить на этот вопрос трудно, мнения разделились. Одни считают античных строительный "голыми" эмпириками, которые в любом деле, включая и строительство, следовали опыту своих отцов и дедов. Другие не согласны с ними.
По фактам, накопленным к настоящему времени, можно с достаточной уверенностью предположить, что римляне умели выполнять элементарные расчеты своих сооружений, знали и пользовались чертежами и, вероятно, проводили испытания строительных материалов, в том числе и бетона. Если внимательно отнестись к документальным и археологическим источникам, то окажется, что в основе проектирования зданий и сооружений лежал главный принцип - придание постройке необходимого запаса прочности.
Используйте материковый грунт для фундамента
При закладке фундамента зданий необходимо
…копать ров до материка, да и в самом материке на глубину, соответствующую размерам возводимой постройки и шириною больше будущих подземных стен, и заполнять его самой основательной кладкой.
Тяжёлые здания и сооружения древнегреческих и древнеримских построек нуждались не только в надёжном фундаменте, но и в прочных грунтах основания. Уже в то время у проектировщиков сложилось определенное мнение относительно свойств различных грунтов (глин, суглинков, супесей, песков). В особых случая перед укладкой фундамента приходилось вынимать слой слабого грунта и отсыпать его новым, более прочным слоем. Современные строители достаточно часто прибегают к такому решению.
Думайте о пространственной устойчивости постройки
При возведении крепостных стен
…сквозь всю толщу стен должны как можно чаще закладывать брусья обожженного масленичного дерева, чтобы стена, связанная с обеих сторон этими брусьями, как скрепами, навеки сохранила свою прочность.
В настоящее время требование по обеспечению пространственной жёсткости является обязательными, поскольку невыполнение их приводит к ухудшению долговечности, раннему появлению трещин, уменьшению срока службы постройки. К таким мероприятиям можно отнести скрепление внутренней и наружной кладки стен с помощью анкеров, устройство обвязочного железобетонного пояса в кирпичных зданиях, системы вертикальных и горизонтальных связей в каркасных зданиях.
Природа все придумала за нас, воспользуйтесь этим
Каким образом инженеры античности подбирали соотношения диаметра и высота колонн в различных постройках, чтобы с одной стороны они были достаточно прочными, а с другой - имели правильное и красивое отличие?
Они измерили след мужской ступни по отношению к человеческому росту и, найдя, что ступня составляет шестую долю, применили это отношение к колонне, и сообразно с толщиной основания ее ствола, вывели ее высоту в шесть раз больше, включая сюда и капитель.
Таким образом дорийская колонна стала воспроизводить в зданиях пропорции, крепость и красоту мужского тела. С применением более эффективных материалов, более точных методов расчета, потребность в использовании такой зависимости отпала. Однако по сей день колонны в различных зданиях по всему миру, выполненные по образу человека, привлекают наше внимание своей красотой, эстетичностью и монументальной надёжностью.
Не стоит делать конструкции слишком тяжёлыми
Казалось бы, чем шире, толще, массивнее конструкция, тем она надёжнее. В действительности помимо надёжности есть и другие требования к сооружениям: прочность, эстетичность, экономичность. Оптимальное решение в геометрических размерах конструкции - это баланс, золотая середина между всеми главными требованиями к элементам зданий и сооружений.
Античные строители давали такие рекомендации к возведению перекрытий:
…надо озаботиться облегчить нагрузки стены посредством сводов из клинчатых камней... Ведь если над перемычками или притолоками будут клинчатые арки, то, во-первых, от облегчения нагрузки дерево не будет прогибаться, а, во-вторых, при какой-нибудь порче от ветхости его можно будет легко заменить без устройства подпорок.
В настоящее время инженеры-конструкторы бьются над созданием строительных систем, обладающих как можно большей прочностью, и как можно меньшей массой. Примером таких конструкций могут служить плиты перекрытия с пустотами, сводчатые и арочные перекрытия, сквозные конструкции в виде плоских и пространственных ферм.
Уделите особое внимание фундаментам
Каким бы ни было крепким, эстетичным, надежным здание, оно не сможет простоять и пару-тройку лет без надежного фундамента. Особое внимание фундаментам уделяется в наши дни, но и в античные времена существовали определенные рекомендации по устройству подземной части сооружений.
Обращайте повышенное внимание на фундаменты, потому что земляная засыпка может причинить им безмерный вред. Она ведь не может всегда сохранять одинаковый вес, обычный для нее летом, но в зимнее время, впитав в себя обилие дождевой воды, она и своим весом, и своим объемом разрушает и распирает каменную кладку фундамента.
Трагический случай, описанный историком Тацитом (7 г. н. э.), побудил строителей тщательно продумывать фундаменты будущих сооружения.
Некто Атилий, вольноотпущенник, решившись выстроить в Фиденах амфитеатр для гладиаторских представлений, не укрепил его основание на прочном грунте и не скрепил прочными связями деревянного остова, как человек, который не имел ни достаточно денег, ни желания угодить гражданам своего города, но взялся за это дело для грязной выгоды. Стеклось большое множество народа, жадного до таких зрелищ..., собрались особенно много мужчин и женщин и людей всякого возраста... Переполненное здание пошатнулось и обрушилось внутрь, стремглав увлекло с собой и завалило огромное множество людей... 50 тыс. человек было при это катастрофе изувечено или раздавлено.
После этого происшествия Сенат постановил, чтобы никто не давал гладиаторского зрелища, у кого имущества было менее 400 тыс. сестерциев, и чтобы амфитеатр строился не иначе, как на почве, твердость которой была удостоверена осмотром.
Продумывайте все в мельчайших подробностях
Началу строительных работ, как было принято, предшествовало представление архитектором сметы, имеющей форму договора между заказчиком и подрядчиком, а при строительстве ответственных сооружений - между сенатом или императором и строительной коллегией. В сметах обычно перечисляли все виды работ, связанные с возведением данного сооружения. При этом предусматривались мельчайшие подробности, благодаря чему они служили как бы инструкцией для подрядчиков и рабочих.
В известном городе Ebhesus существовал строгий, но справедливый обычай. Когда архитектор договаривался о подряде, он составлял смету и представлял ее на утверждение..., а свое состояние закладывал до окончания строительства. Если стоимость строительных работ соответствовала смете, то архитектору воздавались официальные почести, составлялся почетный указ и выдавалась грамота. Если стоимость не превышала 1/4 части запланированной сметы, то разность между фактической стоимостью и стоимостью по смете вычиталась (за счет города) и на архитектора штраф не накладывался. Если же перерасход стоимости был больше 1/4 части составленной сметы, то недостающая сумма взыскивалась из личных средств архитектора.
Вероятно, к смете проекта обычно прилагалась пояснительная записка. Так, известно, что греческие архитекторы составляли подобные пояснения, в которых раскрывали замысел сооружения и способы его строительства, хотя ни одно из этих письменных свидетельств не дошло до наших дней. В известном сочинении Юлия Цезаря "Записки о Галльской войне" сказано, что при строительстве моста через Рейн, составлялись многочисленные записки и планы.
Современное проектирование и строительство не может обойтись без тщательно продуманного проекта. Чем подробнее проработаны все аспекты строительства, тем качественнее и надежнее окажется будущее строение. Даже если вы строите небольшой дачный домик, не поленитесь и сделайте функциональную схему, постарайтесь продумать логистику строительных материалов, стоянку строительной техники и возможность несложного ремонта.
Для музыканта - ноты, для строителя - чертежи
Совсем недавно группой немецких археологов был обнаружен архив "строительных чертежей". Они находились в руинах знаменитого храма Аполлона в Дидимах, к югу от современного турецкого города Секе. Выгравированные на стенах чертежи занимают площадь свыше 200 кв. м и представляют собой наиболее подробный и полный из известных нам "комплектов" древних строительных чертежей. Установлено, что это рабочие чертежи, представляющие собой заключительную часть архитектурного проектирования. Они были предназначены непосредственного для производства работ.
Заключительной стадии, вероятно, предшествовало несколько этапов предварительного проектирования. Сами же предварительные эскизы могли выполняться на папирусе, пергаменте, отбеленных деревянных досках и даже на плоских каменных плитах, что подтверждается находками немецких археологов.
Само наличие смет также говорит о существовании чертежей, поскольку рассчитать стоимость строительства без соответствующего обоснования в виде чертежей невозможно.
Известно, что в случае необходимости римляне изготавливали модели будущих сооружений. Интересное упоминание о моделях водопроводов с долинами рек, тоннелями и мостами имеется у Фронтина. Встречаются портретные изображения императоров и царей, в руках которых находятся миниатюрные сооружения.
На сегодняшний день ни одно строительство не обходится без чертежей различных разделов проекта (архитектурный, конструктивный, производство работ, инженерные сети и т.д.). Если проектируется уникальный или технически сложный объект, то в ход идут современные возможности 3D-моделирования, многофакторные прочностные и деформационные расчеты.
Можно сказать, что наши предки еще во времена античности заложили первые принципы надежного строительства. Их мотивы и доводы оказались абсолютно верными, и по всей день мы используем наработки предшественников, но с учетом технических достижений современной эпохи.