Физические начала архитектурных форм
Шрифт:
что, однако, не мешает ему считаться в то же время и почти идеально упругим.
Тот модуль (Юнга), которым пользуется теория упругости, на самом деле представляет величину совершенно фантастическую, так как большинство тел, вернее, все, за немногими исключениями, разрушаются гораздо раньше, чем его величина может быть обнаружена опытным путём. И та зависимость в виде простой пропорциональности между грузом и величиной удлинения на опытах не подтверждается. Вообще вся эта теория, удовлетворяющая первой практической потребности и, по-видимому, из-за неё возникшая, покоится на различных "коэффициентах", получаемых подозрительными путями и в строгой науке
Связь деформаций с термическими условиями также не выяснена. Я уже в свое время указывал, что термические изменения могут вызывать перераспределения усилий, а, следовательно, и деформацию, и уже к этому вопросу здесь не буду возвращаться.
Ввиду такой запутанности вопроса и неясности терминологии, с которою мы встречаемся в научных сочинениях, касающихся вопроса о деформации, в дальнейшем моём изложении я ограничусь одним термином хронической деформации, объединяя под этим термином все те деформации, которые только могут иметь место в строительных материалах под влиянием каких бы то ни было сил, а главным образом силы тяжести.
Это тем более возможно, что в зданиях мы имеем дело только с постоянными не меняющимися нагрузками и здание не имеет возможности восстановить упругие деформации. Эпитетом же "хроническая" я пользуюсь, чтобы указать на связь этой деформации с временем.
Несомненно, в большей или меньшей степени хроническая деформация существует в зданиях. Те вековые напряжения, которые действуют в зданиях, не меняя своего направления, не могут оказаться без последствий. Несомненно также, если мы наблюдаем и допускаем осадку зданий в вертикальном направлении, то должны допустить её и в других направлениях, вообще во всех, в каких действуют усилия в зданиях. Несомненно также, что эти деформации не могут не отразиться хотя бы незначительно на самой форме. В самом деле: если мы имеем арку на двух опорах, то эта арка видоизменит несколько ту форму, которую мы ей дали на чертеже, и будет разниться от той формы,
которую приняла бы эта арка, будучи сложена из тех же камней, но в горизонтальном, поваленном положении.
Но на практике мы видим, что все эти изменения формы весьма незначительны. Мы их обходим где нужно, и такие изменения первого момента нагрузки не производят настолько заметной деформации, чтобы ею можно было объяснить возникновение тех или других форм, которые мы встречаем в древних архитектурах.
Поэтому, если формы действительно могли появиться как следствие деформации, то они могли быть следствием только той деформации, которая является в течение долгого промежутка времени, так как в противном случае она уже была бы замечена.
Таким образом, вопрос распадается сам собою на следующие: во-первых — существует ли и насколько значительна эта деформация в тех зданиях, про форму которых мы с достаточною уверенностью можем сказать, что она была не такою, какою мы её видим в настоящее время.
Во-вторых — путём опыта мы должны исследовать из наблюдений над каким-нибудь строительным материалом величину и характер деформации, принимая во внимание время.
Наконец, в-третьих, — если некоторые формы действительно можно почесть за следствие хронической деформации, то попытаться воспроизвести такие формы искусственно, пользуясь каким-нибудь сравнительно быстро деформирующимся материалом.
Конечно, все эти вопросы требуют большого времени и труда для их всестороннего изучения, но тем не менее я полагаю, что мне удалось их достаточно осветить своими опытами и наблюдениями и даже ответить на них вполне определённо
IV.Деформация в существующих зданиях С.-Петербурга и других городов. Установление факта деформации.
Что касается до наблюдений над существующими зданиями, то прежде всего я обратился к зданиям, находящимся в Петербурге. И действительно, приглядываясь внимательнее к некоторым из них, мне удалось подметить явные следы деформации, хотя я мало надеялся на это вначале, так как Петербург выстроен сравнительно недавно.
Взглянем на вход в гранитном цоколе здания Биржи, выстроенного в 1810 году. Эти входы трапециевидной формы. Непараллельные стороны, сделанные, надо полагать, прямыми, теперь в некоторых местах представляют заметный изгиб, обращённый выпуклостью наружу. Если здесь ещё может возникнуть сомнение, то уже никакого сомнения быть не может относительно камней, образующих пяты перемычки. Эти камни свешиваются над пролётом, и нижнее ребро свешивающейся части везде делает более или менее заметный угол с продолжением этого ребра, лежащим на кладке,
что уже никоим образом не может быть объяснено небрежностью и остаётся допустить,
что это произошло во времени.
Обратите внимание на ростральную колонну, находящуюся против здания биржи. Гранитный пьедестал имеет совершенно правильно выгнутые рёбра, т.е. здесь мы имеем явление, аналогичное с теми изгибами, которые существуют в греческих и египетских зданиях: как там, так и здесь мы имеем дело с кладкой из отдельных камней. Влиянием же причалки здесь нельзя объяснить, так как некоторые линии выпуклы кверху. Рисунок 40 представляет капители здания биржи. Эти капители слишком плоски, чтобы можно было допустить, что они были так нарисованы.
Вообще у всех петербургских зданий этой эпохи мы находим теперь крайне плоские капители: линии эхиносов их делают с абакой очень острый угол.
Иногда такие капители, как, например, капители чугунных колонн триумфального портика Московской заставы, украшенных "иониками", кажутся вследствие этого развороченными. На то, что профиль их вначале был иной формы, указывают капители портиков зданий, находящихся там же, около Московской заставы (в одном из этих зданий теперь помещается школа десятников, а в другом пожарный обоз), видно по линиям каннелюр, что шейка капителей колонн разворочена, между тем как шейка таких же капителей на пилястре идёт в линию самой пилястры, как то видно по ребру её.
Вполне вероятна деформация в гранитных мостах Петербурга, где появлению её благоприятствовал сильный распор. Все мосты эти сильно осели и, сделавшись крутыми при въезде, стали горизонтальными и даже провисшими в средине, как, например, Прачешный. На этом мосту кроме того заметно, что железные решётки, которыми заделаны овальные просветы, несколько круглее, чем самые отверстия.
Интересно, что, несмотря на большое перемещение или осадку, идущую но направлению распора, ни на одном мосту не заметно расхождения швов. Сами же швы довольно сильно отклоняются от нормали к направляющей свода. На мосту через Зимнюю канавку заметно, кроме того, гораздо сильнее, чем на других мостах, симметричное отклонение вертикальных швов. Наклон их не может быть вызван конструктивными соображениями, да он и недостаточно правилен для этого; симметричность же и некоторая систематичность исключает предположение о небрежности кладки.