В книге обобщен передовой опыт использования бетона и железобетона в архитектуре СССР и за рубежом. Даны классификация и анализ основных конструктивных систем зданий из сборного и сборно-монолитного железобетона, в частности каркасных, панельных, объемно-блочных, с несущими монолитными стволами, с подвесными перекрытиями, решетчатых и др. Значительное место уделено взаимосвязи материала, конструкции и формы в творчестве крупнейших зодчих и инженеров. Книга рассчитана на архитекторов, проектировщиков и специалистов промышленности строительных материалов.

От автора

Глава 1. Бетон и железобетон. Виды и свойства
Основные этапы развития
Номенклатура и свойства материалов
Особенности технологии производства

Глава 2. Железобетон и архитектурная форма
Классификация конструктивных систем
Каркасные и бескаркасные панельные системы
Объёмно-блочные здания
Новые системы из монолитного и сборно-монолитного железобетона
Пространственные покрытия

Глава 3. Бетон и железобетон в творчестве архитектора
Творчество мастеров рационализма и модерна
Тип и стандарт в интерпретации современных советских архитекторов
Опыт мастеров зарубежной архитектуры
Эстетика формы и фактуры

Заключение
Список литературы

От автора

Творческое освоение бетона и железобетона в современной архитектуре — сложнейшая проблема архитектурной практики и теории. Поэтому автор далек от мысли о том, чтобы в сравнительно небольшой книге раскрыть все многообразие этой проблемы и обращает внимание читателя на главные вопросы формообразования бетона и железобетона как конструкционных материалов.

В книге использованы опыт мировой архитектурно-строительной практики и результаты многолетних исследований автора в киевском Научно-исследовательском институте теории, истории и перспективных проблем советской архитектуры. Отдельные разделы выполнены под руководством д-ра техн. наук, заслуженного деятеля науки и техники УССР проф. В.Н. Ярина.

Автор приносит глубокую благодарность рецензентам — зав. кафедрой архитектурных конструкций КИСИ канд. техн. наук A.Л. Подгорному и канд. архитектуры доценту И.М. Щепетовой, научному редактору серии — канд. архитектуры Д.П. Айрапетову — зав. кафедрой архитектурного материаловедения МАрхИ — за ценные советы при подготовке рукописи к изданию; а также канд. архитектуры В.П. Дахно и фотографам H.М. Шомину и В.М. Мосунову за любезно предоставленные оригинальные фотографии.

Значение бетона и железобетона как основных строительных материалов XX в. трудно переоценить. В СССР, который занимает первое место в мире по производству бетона и железобетона, выпуск изделий из бетона и железобетона для сборного строительства достиг в 1975 г. 114 млн. м³ в год, к 1980 г. он превысил 140 млн. м³. Сборный железобетон последние 20 лет определяет индустриализацию как главное направление технической политики в области строительства. Это позволило высвободить около 1200 тыс. рабочих и достигнуть суммарного экономического эффекта в размере около 2,5 млрд. руб. в год. Широко используются бетон и железобетон в монолитных конструкциях, производство которых в 1975 г. составило 106 млн. м³.

Велико значение бетона и железобетона для архитектуры. Массовость, индустриальность, экономичность этих материалов, изделий и конструкций из них позволили реализовать стремление прогрессивных архитекторов создать массовое производство жилых домов и вплотную подойти к решению жилищной проблемы. В решениях XXIV и XXV съездов КПСС, в ряде постановлений партии и правительства уделено большое внимание вопросам дальнейшего совершенствования материально-технической базы строительства, производству цемента, бетона и железобетона и развитию на их основе индустриального крупнопанельного, объемно-блочного и монолитного домостроения. Внедрение бетона и железобетона в строительство внесло коренные изменения не только в традиционные методы проектирования, но и в само содержание архитектурного творчества. Еще на рубеже нашего века пионеры железобетона в России предсказали принципиально новую роль этого материала в развитии зодчества. В частности, известный советский зодчий А.В. Кузнецов писал: «В железобетоне мы имеем не только новый материал, но — что еще важнее — новые конструкции и новый метод проектирования зданий». Так впервые в мире была подмечена и сформулирована преобразующая роль железобетона в архитектурном проектировании и строительстве.

Бетон был первым искусственным конструкционным строительным материалом, который интуитивно изобрели древние и целесообразно использовали еще в II в н. э. в куполе римского Пантеона. Интервал между изобретением бетона и созданием железобетона составил столетия. Это был долгий путь человечества к созданию металлургии и цементной промышленности, которые обеспечили сырьевую базу новому искусственному материалу. Качественно новая сущность железобетона как конструкционного материала заключается в том, что это первый, созданный человеком материал с заранее заданными и рассчитанными свойствами. Эти свойства проектируются путем подбора состава компонентов, их структуры и свойств. Железобетон практически не является материалом в обычном смысле слова, он всегда — изделие, элемент конструкции или сама конструкция.

Путь инженеров к такому пониманию этого материала был трудным и относительно долгим. Поэтому в книге кратко рассмотрены основные этапы развития инженерного познания бетона и железобетона как строительных материалов. Большой вклад в науку о бетоне и железобетоне внесли видные русские ученые — профессора Н.А. Белелюбский, С.И. Дружинин, Н.А. Житкевич, Н.К. Лахтин, И.Г. Малюга, А.Р. Шуляченко и др. Велика роль советских ученых H.М. Беляева, А.А. Гвоздева, А.Ф. Лолейта, В.С. Келдыша, В.И. Мурашова, К.В. Сахновского, Б.Г. Скрамтаева, Я.В. Столярова, Н.С. Стрелецкого и др., чьи работы способствовали развитию теории и практики широкого применения бетона и железобетона в строительстве, созданию прогрессивных методов расчета железобетона на прочность по стадии разрушения (1938) и по предельным состояниям (1955). Изобретение предварительного напряжения железобетона, высокопрочных цементов, легких заполнителей, армоцемента, полимербетонов, широкое освоение заводской автоматизированной технологии изготовления сборных железобетонных изделий раскрыли перед архитекторами новые неисчерпаемые возможности в их творческой деятельности.

Роль бетона и железобетона в архитектуре определяется прежде всего тем, что они послужили основой для создания ряда новых конструктивных систем и архитектурных форм, которых прежде не было. Это — железобетонный каркас с безбалочными перекрытиями, здания из панелей и объемных блоков, монолитные несущие стволы и башни, плоские крыши, мощные рамы и здания, поднятые на столбы. Железобетон позволил создать пространственные покрытия больших пролетов, которых не знала еще ни одна историческая эпоха.

В СССР из бетона и железобетона строятся более 60% жилых зданий, плотины гидростанций, крупные промышленные и сельскохозяйственные комплексы, уникальные общественные и инженерные сооружения. Из железобетона были построены еще до войны такие известные произведения архитектуры, как Волховская (1918—1926) и Днепровская ГЭС (1932), оперный театр в Новосибирске (1931—1945), Госпром в Харькове (1929).

По проектам советских инженеров и архитекторов построены уникальные железобетонные сооружения послевоенного периода, такие, как Останкинская телебашня высотой 533 м в Москве (1958—1967) и монумент «Родина-мать» высотой 50 м в Волгограде (1965—1967). К оригинальным железобетонным сооружениям последнего времени следует отнести построенный в Москве для 0лимпиады-80 универсальный зал для спортивных игр в Лужниках, здания цирков в Казани (1967) и Фрунзе (1976), Дворец спорта в Вильнюсе (1976), певческая трибуна в Таллине (I960), покрытия промышленных зданий с пролетами до 160 м в Ленинграде и Киеве.

В настоящее время наряду с панельными зданиями из железобетона сооружаются многоэтажные каркасно-панельные здания, здания из объемных блоков, сборно-монолитные здания с несущими стволами, осваивается метод подъема перекрытий, возводятся монолитные железобетонные здания с использованием подвижной и переставной опалубки.

Практика применения бетона и железобетона огромна и разнообразна, но она требует анализа и теоретического обобщения с целью прогнозирования на будущее. Именно поэтому главное место в книге отведено анализу применения железобетона в различных конструктивных системах. Такой подход представляется единственно возможным для архитектора, если он хочет познать железобетон «изнутри-наружу», а не остаться его романтическим декоратором.

Другим аспектом книги является теоретическая интерпретация бетона и железобетона ведущими зодчими. Тезис о том, что «конструкция рождает форму» относителен, он определяет лишь принцип формообразования. Форма сохраняет свое активное значение по отношению к материалу и конструкции. Поэтому она может быть объектом творчества при условии, если не нарушен сам принцип формообразования. Бетон и железобетон еще в начале XX в., на первом этапе широкого внедрения, оказали заметное воздействие на архитектуру и архитекторов. Сначала оно было более поверхностным, эмоционально окрашенным и базировалось на скульптурно-пластических возможностях бетона, которые одни архитекторы пытались приспособить к традициям классики, другие — опоэтизировать и романтизировать в формах модерна.

Затем архитекторы попытались понять конструктивную сущность железобетона и сформулировать новую эстетическую концепцию формы. Это были А.В. Кузнецов, Ф.О. Шехтель, О.Р. Мунц в России, Ле Корбюзье во Франции, В. Гропиус в Германии, положившие начало «протоконструктивизму». Советские конструктивисты расширили понятие «конструктивность», перенеся его из сферы конструкций и материалов в сферу творческого функционального метода. Железобетон зачастую определял формы во многих проектах 20-х—30-х годов. В отдельных случаях железобетонные конструкции были талантливо интерпретированы в проектах и зданиях архитекторов братьев Весниных, С.С. Серафимова, А.В. Кузнецова, И.А. Голосова, К.С. Мельникова, И.И. Леонидова и др. В то же время архитекторы понимали, что необходимо творчески подходить к использованию бетона и железобетона. «Архитектор,— писал И.И. Леонидов, — должен глубоко вдумываться в то, что принято называть «свойствами» и «возможностями» каждого строительного материала. Он должен уметь комбинировать и искать и только тогда сумеет раскрыть все возможности каждого материала... Он должен творить новые формы и конструкции из данного материала».

После второй мировой войны в результате недостатка металла бетон и железобетон начинают играть в архитектуре ряда стран новую, более активную роль. В нашей стране они признаны наиболее эффективными материалами для массового индустриального домостроения. В Италии, Франции, Японии, США и др. странах железобетон получил широкое применение в строительстве общественных и промышленных сооружений. Творческий опыт ведущих архитекторов и инженеров этих стран (О. Перре, Ле Корбюзье, Ф.Л. Райта, П.Л. Нерви, Ф. Канделы, О. Нимейера, К. Танге и др.) в области трансформации форм железобетонных сооружений заслуживает глубокого профессионального изучения.

Роль архитектора в создании и внедрении материала многоплановая и проявляется на нескольких уровнях. Архитектор может и должен выступить в роли заказчика промышленности стройматериалов, создателя требований и правил, т. е. стандартов на материалы, включающих в себя функциональные и эстетические требования. Именно так следует понимать идею М.Я. Гинзбурга о «диктатуре архитектора» в области стандартизации строительных материалов. Другой аспект влияния архитекторов на материал — это творчество, изобретение новых форм и конструкций. В настоящее время наблюдается новая волна архитектурного изобретательства, в том числе в области применения бетона и железобетона. Не только оригинальные проекты жилища будущего, но и все увеличивающееся число авторских свидетельств, полученных инженерами и архитекторами на новые конструкции и формы, показывают, что творческое освоение железобетона активно развивается.

Все большее внимание уделяется и вопросам эстетики бетонных поверхностей. Этот вопрос тесно связан с формой и конструкцией, поскольку именно здесь, на поверхности материала, в его фактуре, рельефе осуществляется «контакт» сооружения с окружающей средой, с человеком. Форма и фактура связаны с технологией бетонных работ, они зависят от новых методов («ударный бетон») и технологии (состав бетона, опалубка, матрицы, орудия обработки). Но они должны быть подчинены архитектору. Впервые на это обратил внимание Лe Корбюзье, постигнув искусство пластического освоения бетонной формы, архитектурного выявления рельефа и назвав это «моденатурой».

Наконец, есть еще один аспект влияния архитектора на освоение строительного материала, в частности бетона и железобетона, — это архитектурная наука. Архитектурное материаловедение, архитектурные конструкции — новые направления, которые отражены в деятельности специальных кафедр вузов, отделах НИИ, многочисленных публикациях. Этому аспекту обязана своим появлением и настоящая серия книг. «Нам, архитекторам, — писал известный советский зодчий и педагог А.С. Никольский, — нужны новые, свои архитектурные курсы технических дисциплин... Возьмем пример железобетона — нового материала, который, по моему разумению, медленно и плохо осваивается как техникой, так и архитектурой...». Архитектурное освоение бетона и железобетона продолжает оставаться актуальной задачей современной строительной теории и практики. Автор надеется, что настоящая книга поможет решению этой задачи.