CC BY
36
УДК 624.21
О. Л. ЗАКОРА (ДПТ)
АРХ1ТЕКТУРН1 ОСОБЛИВОСТ1 МОСТ1В
Розглянутi загальш вiдомостi про apxiTeKTypy моспв та на приклащ пiшохiдних моспв показан вдалi архггектурш рiшення.
Рассмотрены общие сведения об архитектуре мостов и на примере пешеходных мостов показаны удачные архитектурные решения.
Common information about architecture of bridges is considered in the article and on the examples of footbridges, successful architectural decisions are shown.
Загальш вщомосл
Арх1тектура (буд1вництво) - це система бу-дов, споруд, як формують просторове середо-вище для життя та д1яльност1 людей, а також саме мистецтво створювати щ будови i споруди у вщповщносп до зaконiв красоти [1]. Ii худо-жнi образи вiдiгрaють значну роль у духовному житп сyспiльствa. Основними якостями архте-ктури, за образним висловлюванням Вiтрyвiя, е «користь, мiцнiсть, красота» споруди. Ц функ-цiонaльнi, констрyктивнi i естетичнi якостi ор-гaнiчно взаемопов'язаш.
Мости вщносяться до вiдповiдaльних iнжене-рних споруд i до них висуваеться цiлий ряд вимог. Функцюнальш, або виробничо-експлyaтaцiйнi вимоги, зводяться до забезпечення зручного руху по мосту та шд ним (суден, зaлiзничного, aвтомобiльного транспорту, пiшоходiв). Конс-трукцп прогонових будов, опор повиннi бути рацюнальними для виготовлення, спорудження, а також зручними в експлуатаци.
Конструктивш або розрахунково-конструк-тивнi вимоги передбачають забезпечення мщ-ностi, жорсткостi, стшкосп i витривaлостi всiх елементiв моста на протязi всього термiнy слу-жби. Всi констрyкцii моста повинш бути стш-кими до ди води, температури, льоду та шюд-ливих реaгентiв.
Економiчнi вимоги полягають у необхвднос-тi при проектуванш вибору рiшення, яке перед-бачае нaйменшi витрати коштiв i мaтерiaлiв на бyдiвництво за можливо найменшо! трудомют-костi робiт при спорудженш моста (впрова-дження нових конструктивних схем, мaтерiaлiв i технологiй).
До мюьких мостiв поряд з перерахованими вище вимогами висуваються пiдвищенi арх> тектyрно-плaнyвaльнi вимоги. Зупинимося бiльш детально на цих вимогах та шляхах 1х виршень.
Основними засобами створення художнього образу в архiтектурi е формування простору i архiтектонiка або просто тектошка. При фор-муванш архiтектурного простору (архггектур-но! композици) використовуються основнi принципи формоутворення в природа
- цiлiснiсть;
- пропорци;
- симетрiя;
- ритм;
- головне в цшому.
Зв'язуючою ниткою безкiнечного рiзнома-нiття форм в природi е пропорщя «золотого» перетину (0,618:0,382).
Вшцем природи, як вiдомо, е людина, то не дивно, що вся ф^ура i окремi частини нормально розвинено! людини пiдпорядкованi симет-рil та «золотим» пропорцiям.
«Золота» пропорщя проявляеться в рослин-ному та тваринному свт, на мшро- та макро-рiвнях. Наприклад, сон та актившсть людини в межах доби, удари серця та його вщпочинок, кров'яний тиск у нормi i т. д.
Кисть руки людини мютить в собi вс пропорци спадаючого ряду «золотого» перетину: 100; 62; 38; 24; 14; 10. Це приклад е ще й наоч-ним свщченням того, що в частинах виявляеть-ся повторення будови цшого.
Неважко помiтити, що природа завжди створюе щось цiле: людину, рибу, коня. Вщ цього цiлого не можна нiчого вiдняти, не порушивши цшсшсть. Не можна нiчого i додати. Воно буде зайвим i також порушить цiлiснiсть i гармошю [2].
Будь-яка, в тому чи^ i мостова, споруда складаеться з частин. Частини рiзно! величини знаходяться у визначеному вiдношеннi (пропорци) одна до одно! i до цшого. Якщо сшввщ-ношення розмiрiв частин одше! до одно! i до розмiрiв всiе! (цшо!) споруди вiдповiдають «зо-
лотш» пропорцп - це веде до симетрп, ритму, гармони та красоти.
Багато визначних споруд давнини своею до-сконалiстю, красою зобов 'язат використанню при !х спорудженнi спiврозмiрностi частин i цiлого, системи пропорцш та сво!й спiврозмiр-ностi людиш.
Тектонiкою в теорн архiтектури називаеться художнiй вираз роботи конструкци та матерiа-лу. Тектонiка виявляеться взаемозв'язком i вза-еморозташуванням несучих та несомих частин, ршмчним строем форм, яю роблять наочними статичнi зусилля конструкци [1; 3-5].
Тектонiка споруди може бути реальною, шюзшною (уявною), а також реальною, проте пасивно вираженою.
В основнш сво!й масi мости шдкреслено тек-тонiчнi, оскшьки конструктивна роль елеменпв i характер розподiлу зусиль достатньо наочш. Якщо конструкцiям моста надаеться вигляд, який вiдповiдае !х дiйснiй роботi, то маеться на увазi реальна тектонiка.
Сутнiсть шюзшно! (уявно!) тектонiки поля-гае в тому, що при проектуваннi мосту або окремим його елементам надають форми, яю вiдрiзняються вiд ютинно використаних конс-трукцiй. Наприклад, перетворення рамного чи балочного моста за обрисами в арочний мют.
Вмше використання шкшйно! тектонiки до-зволяе збагатити архiтектурнi можливостi мостiв.
Проектування мостiв, у яких форми проявля-ються в точнiй вiдповiдностi до характеру ддачих зусиль на основi тiльки технiко-економiчних м> ркувань, приводить до тектошки реально!, але пасивно виражено!.
Такий утилiтарний пiдхiд до проблем тектошки може призвести до появи архтектурно слабких або ж просто потворних споруд.
До художшх засобiв архiтектури входять також фактура та колiр (колористика), розма!т-тя яких досягаеться рiзними способами обробки поверхш споруди.
Архiтектура шшохщних мостiв
Мости займають видне мюце як у природному, так i в штучному ландшафтах. Часто саме вони е найпом^шшими спорудами, домшанта-ми ландшафту. I вщ того, наскiльки мистецьки виконано мостову споруду, настшьки вона природно вписуеться, залежить те, чи впливае вона позитивно або негативно на природне оточуюче середовище, а також i на людину.
Функцiональнi вимоги до мостiв формал> зованi в технiчних умовах, у будiвельних нормах i стандартах (навантаження, деформацп,
трiщиностiйкiсть, вiброприскорення i т. iн.). Як правило, щ вимоги задовольняються шже-нерами-професiоналами, яю забезпечують неодмiннi умови абсолютно! надшносп i не-обхiдно! довговiчностi конструкци. Мостовi споруди повиннi вiдповiдати також i iншим вимогам, включаючи ппену, комфорт, захи-щенiсть i навиъ затишок. Все це великою мь рою вiдноситься i до шшохщних моспв. Мос-товi пандуси, прохожа частина моспв повиннi бути зручними для руху пiшоходiв, iнвалiдiв на колясках у будь-яку пору року i в будь-яку годину доби. 1ншими словами, уклони панду-ив, конструкцiя прохожо! частини i осв^лен-ня моста повиннi виключати незручносп, мо-жливе кригоутворення в осшньо-зимово-весняний сезони i т. д. У той же час шшохщ на мосту повинен бути надшно захищений вiд непогоди (вiтру, дощу i снiгу).
Освiтлення пiшохiдних моспв доцiльно здiйснювати свiтильниками, якi розташоваш в поручнях перил.
Пiшоходи, рухаючись по мосту, викликають його коливання, якi, в свою чергу, поряд з впро-вими, сейсмiчними та iншими впливами можуть створювати психологiчний, а при довгочасному впливi - i фiзiологiчний дискомфорт [6; 7].
Психологiчний вплив коливань, як сприй-маються органами почутпв (зорових i слухо-вих), виявляеться при пом^них на око коли-ваннях опор свiтильникiв, при коливаннях т-лонiв, несучих канаив, вант, якi супроводжу-ються стуком при сшвударах пiдвiсок (у вантових i висячих мостах), при вщчутних коливаннях прохожо! частини.
Для усунення цих шкщливих коливань не-обхiдна розробка спецiальних заходiв, про що детально сказано в [6].
Естетичне враження, яке справляе мют, за-лежить вщ його арх^ектурних особливостей i вiд того, як вигляд моста в композицшному вщношенш узгоджений з оточуючим середо-вищем.
Коли проектуеться мют, весь складний комплекс функщональних, технiчних, економiчних i естетичних проблем повинен виршуватися в гармонiйнiй едностi. Проектування школи не слiд починати перед вiзуальним вивченням оточуючого середовища (ландшафту або мюь-кого пейзажу), в якому буде зводитись споруда.
Оточуюче середовище - це едшсть характеристик часу i простору. При проектуваннi та ощ-нцi мостiв необхiдно враховувати обидва цi па-раметри. Тут шд обставинами часу розумiються iсторiя та традицп мiсцевого мостобудiвництва,
рiвень розвитку технологi! та культури, а шд просторовими умовами - масштаб i характер природного ландшафту та топографiя мiсцевостi, масштаб i характер штучного оточуючого сере-довища (в умовах мюько! забудови).
Зовнiшнiй вигляд моста, як правило, сшв-вщносять iз загальним ландшафтом долини р> чки. При рiвнинному рельефi долини рiчки до-цiльнi балковi або рамш конструкцi! з невеликою будiвельною висотою, плоскi, «якi сте-ляться». Якщо рiчка мае нашвпрський або гiрський рельеф долини або висок береги, краще враження складають конструкцн, розви-нутi у висоту, наприклад, шдйомисп арки, пщ-пружш комбiнованi системи i т. ш.
Цей етап проектування, пов'язаний з вибо-ром статично! схеми моста, розбиттям його на прогони, вибором матерiалiв, виявляеться най-складнiшим, самим творчим i найвщповщаль-нiшим. Вiд прийняття вiрних або невiрних р> шень залежить i архiтектурно-художнiй вигляд моста, i комфортнiсть людей, i його вартють (будiвельна та експлуатацiйна) i, нарешт^ стан оточуючого середовища.
Тому, починаючи з вибору системи (схеми) моста i матерiалу, повинна бути налагоджена сумiсна робота iнженера i архитектора. Причому кожен з них повинен бути достатньо компетент-ним в област роботи iншого. Необидною умо-вою успiху е шдтримка естетичних якостей про-ектованого моста представниками замовника.
Вибiр мостово! системи (балково!, рамно!, арково!, висячо! чи вантово!), розмiщення рiвня про!зду, матерiалiв, з урахуванням вимог пщ-мостових габарита повинш бути пщпорядко-ваш задачам формоутворення простору, архте-ктурно! композицi!. Мостова конструкцiя не повинна пригшчувати чи, навпаки, губитися, здаватися мшкою, неспiврозмiрною оточуючiй забудовi, не повинна рiзко порушувати ландшафт, який уже склався.
У вщповщносп до прийнято! концепцi! (статично! схеми) моста повинш бути забезпе-чеш гармонiйнiсть поеднань i кратнiсть сшв-вiдношень (пропорцi!) його основних розмiрiв, урахування в пропорцiях «золотого» перетину. Це стосуеться як цшого - гармоншних пропор-цiй мiж центральними (русловими) прогонами i поеднуючими (береговими), так i частини -наприклад, в багатояруснш опорi додержання гармоншних пропорцш мiж висотами кожного ярусу, мiж товщиною i висотою ярусу, мiж то-вщиною опор i прогонових будов i т. д.
Форма кожного елемента повинна бути тюно пов'язана з його функцюнальним призначенням,
з дiючими зусиллями та вщповщати використо-вуваним матерiалам. Слщ уникати прикраси конструкцi! зайвими елементами - конструкцiя досконала, якщо в нш немае нiчого зайвого.
Повинен бути забезпечений ритм, повторю-ванють або чергування частин цiлого, наприклад, поеднуючих (берегових) прогонiв, промiжних опор, перильних огорож, опор освiтлення.
Обриси контурiв прогоново! будови повиннi бути ув'язаш з формами опор. В розташуванш елементiв моста повиннi дотримуватися порядок i рiвновага. Перевiреним елементом порядку е симетрiя i вона повинна використовуватися зав-жди, коли дозволяють функцюнальш потреби.
Силует, обриси прогонових будов та опор повиннi сприяти вiзуальному сприйняттю статично! роботи моста, створювати враження м> цносп, стiйкостi та надiйностi.
Бажано використання моделей не тiльки для перевiрки розрахункiв, але i для оцшки архiтек-турно-художнього образу моста.
Для посилення архiтектурно-художньо! ви-разностi моста використовують фактуру, колiр, прийоми нюансу i контрасту. Наприклад, тек-тонiка арки може бути посилена рустом або архiвольтами, тектошка рами або нерозрiзно! балки - шдкреслюванням !х вутiв.
У довгих прогонах нижня грань балки повинна бути трохи вигнута до гори, оск1льки пряма ниж-ня грань балки буде здаватися провислою а, отже, знищувати вiдчугтя легкостi прогону.
При виборi обрисiв арочного моста слщ шу-кати вiрне сшввщношення мiж стрiлою арки, прогоном, товщиною i висотою опори. Високi опори слщ проектувати так, щоб вони звужува-лися догори у вщповщносп до зменшуваних зусиль. Доцiльнiше, якщо це звуження забезпе-чуеться не прямими лiнiями, а параболiчними, що надае конструкцi! витончено! форми. Вико-ристовуючи пластику i архiтектурнiсть бетону шляхом влаштування фасок, каннелюр, викру-жок можливо надавати опорам приемно! форми. Можливо значно покращити зовнiшнiй вигляд моста, якщо пофарбувати його кольорами, яю гармонують з оточуючим середовищем. Бетонш конструкцн також виграють вщ фарбування, оскiльки нефарбований сiрий цементний зовш-шнiй шар притягуе бруд i пил, як магнiт. Якщо видалити зовнiшнiй цементний шар i пофарбувати елементи мостово! конструкцн фарбами на силшоновш основi, то на десятирiччя забезпе-чено привабливий вигляд усiе! споруди [5].
При проектуванш моста слiд уникати таких конструктивно-технолопчних рiшень, якi мо-жуть зiпсувати в процесi експлуатацi! його зов-
шшнш вигляд, наприклад, складних форм для залiзобетонних мостiв, погано! гiдроiзоляцii або арматурних випускiв, якi можуть викликати потьоки при вилуджуванш цементного розчину або утворювати iржавi плями.
Велике значення для фасаду мае лшя прохожо! частини. Вона завжди повинна бути шд-креслена, вщ цього виграе зовнiшнiй вигляд моста. 1з можливих рiвнiв розташування прохожо! частини - зверху, знизу чи посередиш -перевагу слщ вiддавати першому, оскiльки ви-ступаючi вище прохожо! частини (при рус понизу або посерединi) конструкци псують перспективу рiчки i прилеглу до моста архiтектурну забудову, а при наявносп ще й верхшх зв'язкiв мiст перетворюеться на коридор. Збшьшення будiвельноi висоти прогонових будов у разi руху верхом частково може бути компенсовано влаштуванням консолей плити прохожо! частини, яю кидають тiнь на фасад прогоново! будо-ви та зорово зменшують його висоту.
На профiль прохожо! частини моста впливае природний рельеф мюцевосп, потреби висотних габаритiв водного i наземного транспорту, допу-стимi уклони (для шшохщних мостiв 20 %), ви-бiр конструктивного рiшення моста та естетич-нi вимоги. Тому профшь прохожо! частини мо-же бути прямим, горизонтальним, похилим або ж криволшшним: опуклим, угнутим, або скла-дати комбiнацiю з вiдрiзкiв рiзноманiтних гео-метричних лiнiй. Найбiльш доцшьним, iз архь тектурних мiркувань, е криволшшний, з опук-лiстю догори, обрис прохожо! частини. Наоч-ною iлюстрацiею може служити пiшохiдний мют через рiчку Десна (м. Чершпв). За умова-ми судноплавства профшь центрального прогону нерозрiзноi прогоново! будiвлi описаний вертикальною кривою радiусом 2000 м. Боковi прогони поеднуються з центральним зворотни-ми вертикальними кривими радiусом 500 м. При цьому ухил прохожо! частини складае 60 %. Не дивлячись на те, що прогонова будова змонтована з прямолiнiйних блоюв довжиною 10,5 м, !! профшь мае плавний криволшшний обрис. Збшьшення висоти прогоново! будови над опорами вщповщае особливостям нерозрiз-них систем, тобто робить легким читання тек-тошки нерозрiзноi прогоново! будови. Вщсут-нiсть зовшшшх ребер жорсткостi посилюе вра-ження легкостi та витонченостi мосту. Мют не-симетричний в силу того, що правий берег вищий за лiвий i фарватер змщено в бiк правого берега. Тому вюь композицii моста змщена в бiк правого берега, щоб вона спiвпадала з вiссю зорово! рiв-новаги асиметричного рельефу. Мют гармошйно вписуеться в оточуючий ландшафт.
Враження легкостi, стрiмкостi i витонченос-тi в архiтектурний вигляд шшохщного моста через Венецiанську протоку в райош станцii метро «Пдропарк» (м. Ки!в) привносить безша-ршрна полога арка. Аркова прогонова будова мае гарш пропорцii: пологiсть - 1/8,4, вщно-шення висоти арки до прогону в п'ят - 1/48,7, в замку - 1/91,0. Струнка надаркова прогонова будова у виглядi тонких стояюв i легких плит прохожо! частини з постшним прогоном 6 м вдало поеднуеться з симетричними естакадами пiдходiв, яю мають аналогiчну конструкцiю i такий же прогш, i створюе певний ритм, який вдало видшяе та вщтшюе витонченiсть та вира-знють арки. Складаеться враження, що арка широко i вiльно «зробила крок» з одного берега протоки на другий берег.
Це враження посилюеться обрисом прохожо! частини, поздовжш ухили поеднуються над аркою плавною кривою.
Цей мют е прикладом вдалого поеднання матерiалу (залiзобетон), сучасних технологiй (збiрна конструкцiя) для досягнення художньо! виразност всiеi споруди.
Висячi та вантовi мости значно розширюють «спектр» як конструктивно-техшчних, так i ар-хггектурно-художшх рiшень. Висячi та вантовi системи дозволяють перекривати значш за роз-мiрами простори. Балка жорсткостi на всш до-вжинi мае постшний, вiдносно тонкий, перетин. Мiцнi, висок пiлони, якi пiдтримують балку жорсткост завдяки високомiцним несучим кабелям i вантам, складають враження надшност i в той же час легкост всiеi споруди.
У самих цих системах закладеш великi арх^ектурш можливостi. Особливо великi економiчнi та арх^ектурно-планувальш мо-жливостi закладенi в шшохщних мостах завдяки легкосп конструкцш, витонченостi та гнучкостi форм. Поряд з використанням зага-льноприйнятих засобiв композицii художня виразнiсть висячих i вантових систем може бути досягнута вибором кшькоста, конструкци, обрису i положення у просторi пiлонiв, вибором кiлькостi ферм (у висячих) i кiлькостi площин, системи розташування вант (веерна, арфа i т. iн.) вантових моспв, а також вибором обрису балки жорсткость
Весь цей набiр засобiв створення художньо! виразностi мос^в повинен бути композицiйно пов'язаний з оточуючим ландшафтом або мюь-кою забудовою, з урахуванням пщпорядкова-ност чи домiнування моста над мюцевютю.
Значнi архiтектурнi можливостi пiшохiдних моспв криються в конструкцii та заповненш перил, а також конструкци сходiв, пандусiв тощо.
Б1БЛЮГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. БСЭ.-М: Советская энциклопедия, 1970. Т. 2. -296 с.
2. Ковалев Ф. В. Золотое сечение в живописи. Учебное пособие. - К.: Высш. шк., 1989. - 143 с.
3. Гибшман М. Е. Проектирование транспортных сооружений / М. Е. Гибшман, В. И. Попов. - М.: Транспорт, 1988. - 445 с.
4. Пунин А. А. Архитектура отечественных мостов. - Л.: Стройиздат, 1982. - 152 с.
5. Мостостроение мира. 1997. № 2.
6. Закора А. Л. Гашение колебаний мостовых конструкций / А. Л. Закора, М. И. Казакевич; Под ред. Н. Г. Бондаря. - М.: Транспорт, 1983. - 134 с.
7. Казакевич М. И. Аэродинамика мостов. - М.: Транспорт, 1987. - 240 с.
Надшшла до редколеги 07.08.2004.
