БАЛКИ И РАМЫ

Балочной называют такую конструкцию, которая работает на изгиб в четко выраженном одном направлении ее расчетного пролета. К балочным конструкциям принадлежат собственно балки, балочные плиты, наслонные стропила, стропильные и мостовые фермы.

Балка — линейно протяженный элемент, два размера которого, высота и ширина поперечного сечения в несколько раз меньше третьего размера длины, пролета. При этом высота сечения балки должна быть не более ее пролета, так как в противном случае такая высокая балка будет работать как балка - стенка.

Не ведавшие об изгибающих моментах и моментах сопротивления, строители Древней Греции знали о недостатках каменных материалов, об их естественной и приобретенной трещиноватости, которая могла стать причиной внезапного обрушения балок из камня. — Такое расположение затруднительно потому, что архитравы из-за больших размеров пролетов могут переломиться, — писал римлянин Витрувий о пролете архитрава в три диаметра колонны. Разделение балочной конструкции по колоннам на три яруса — архитрава, фриза и карниза — оправдано опытом ее замыкания в арки по колоннам при любом развитии трещин в блоках каждого яруса (24). С той же целью архитравы ряда храмов выполнены не из цельных блоков, а из более тонких, узких, поставленных на ребро вплотную друг к другу. Так, архитравы Парфенона составлены из трех плитбрусьев. Эти приемы позволили сохранить относительно большие расстояния между колоннами и после замены деревянных архитравов каменными. Украшающие фриз традиционные триглифы закрывали в эпоху деревянного строительства торцы деревянных балок, укладывавшихся на деревянные же архитрав и стены. В каменных храмах эти балки и плиты, но из камня, укладывали на более широкие, чем фриз, блоки архитрава, а фриз закрывал их торцы сплошь, но триглифы сохранились как элемент декора. Максимальный шаг колонн, а значит пролет архитрава, из числа дошедших до нас памятников древнегреческой архитектуры в храме Артемиды в Эфесе, 6,12 м (!) вместо обычных 4 — 4,5 м.

Нигде более не встречающийся интереснейший прием разгружения каменной балки использован в базилике Болнисского Сиони в Грузии: камень второго ряда над каменной дверной перемычкой имеет щелевидную прорезь, благодаря которой нагрузка от вышележащих каменных блоков передается на опоры, освобождая перемычку от работы на изгиб (25). И тут камень работает в образующейся над перемычкой арке.

Междуэтажные перекрытия зданий различного назначения — наиболее материалоемкие пролетные конструкции. Развитие этих конструкций весьма поучительно, если из несметного числа вариантов их устройства выбрать наиболее характерные решения. Спонсор статьи предлагает в Самаре навесные фасады, алюкобонд, композитные панели.