Изготовление макета начинается с каркаса, устанавливаемого на основание. На этом этапе каждый ученик уже определился с желаемыми размерами макета и самостоятельно вычислил его масштаб.
Если начать строить дом на земле без подготовки, скорее всего он со временем потрескается и развалится. Почему? Потому что Земля всегда находится в незримом для короткого момента движении. Она живая, изменчивая, в ней протекают реки, растут деревья, роют норы животные. Дом, выстроенный на неустойчивом основании, тоже будет неустойчивым.
Основание
Основание дома — фундамент — это подземная несущая конструкция, которая воспринимает нагрузки от здания и распределяет их по массиву грунта. От качества фундамента зависит прочность, долговечность здания, а также безопасность людей, находящихся в нём.
Наиболее часто используемые фундаменты: плитный, ленточный, столбчатый или свайный, о них будет сказано чуть подробнее. Но не стоит говорить, что на этом виды фундаментов заканчиваются. Большие и маленькие дома строятся на воде, в сейсмически активных зонах и других землях со специфическими особенностями, что отражается в локальных способах строительства и подготовки основания.
Если готовить устойчивую площадку целиком, то это — плитный фундамент. Это универсальное решение, но у него есть свои недостатки: — стоимость — не обязательно делать площадку под всей площадью здания, это не экономно по расходу материала; — плита требует выровненного участка и тщательной подготовки основания, иначе плита «поедет» вместе с домом; — не будет ни подвала, ни цокольного этажа.
Если готовить основание только под стенами дома, то это — ленточный фундамент. Один из самых распространённых типов фундамента в частном строительстве. Бывает монолитным (заливается прямо на строительной площадке) или сборным (собирается из готовых элементов — например, из железобетонных блоков или кирпича).
Если готовить основание только под отдельные опоры (столбы или столбики) в ключевых точках (углы постройки, пересечения стен, под колоннами, каминами), то это — столбчатый фундамент. Материалы столбов: бетон, кирпич, асбестоцементные трубы с бетоном. Столбики связывают между собой «ростверком», который равномерно распределяет нагрузку на опоры.
Если готовить основание только под отдельные опоры в ключевых точках (углы постройки, пересечения стен, под колоннами, каминами), и для устойчивости необходимо, чтобы они опускались глубоко, то это — свайный фундамент. Сваи связывают между собой «ростверком», который равномерно распределяет нагрузку на опоры.
Для макета необходимо изготовить площадку-основание: подмакетник. Он является имитацией плитного фундамента.
Вычерчивается контур здания в выбранном масштабе на листе пенокартона или гофрокартона. Вырезается.
Рекомендации по резке плотного картона
Главное правило: не пытаться прорезать материал полностью за один раз. Резать плотные материалы необходимо в определённом положении: лезвие ножа должно находиться в перпендикулярной листу плоскости. Обычно с помощью металлической линейки удерживается линия, по которой необходимо сделать ровный рез. У резаков, скальпелей, канцелярских ножей предусмотрена сменяемость лезвий.
Каркас
Вопросы:
Что такое каркас?
Зачем «дырявить» стену, если можно её оставить целой?
Сколько стульев человек может нести одновременно?
Может ли лист бумаги выдержать человека?
Необходимо ли, чтобы строительный материал имел одинаковую плотность на протяжении всей длины состоящего из этого материала элемента?
Если предположить, что человек ненадолго стал птицей, которой необходимо свить гнездо, он столкнётся с рядом ограничений: строительным материалом будут только ветки, а транспортировка материала на участок строительства возможна только клювом и лапками. При этом птичьих сил хватит только на нагрузку маленькими веточками.
Так и первые люди, решившие строить себе дома, столкнулись с рядом ограничений, причиной которым аналогичные птичьим проблемы. Это отражается во всех видах традиционных домов. Традиционные дома* — это жилища, которые отражают культурные, климатические и хозяйственные особенности народа, его образ жизни и доступные строительные материалы. Являются наиболее простыми примерами со строительной точки зрения, почему дома выглядят именно так, а не иначе.
*Тему традиционных домов можно шире раскрыть через дополнительную литературу: — «Архитектура» Берта Барди Мила (серия «Первые книжки о науке»); — «Архитектура без архитектора. Вернакулярные районы городов мира» Андрей Иванов.
«Экономит» не только природа, но и человек, используя собственные ресурсы рационально. Человек придумал машины, многократно усиливающие его собственную мощь, но не всегда их использование возможно и «того стоит», поэтому логическое обоснование того или иного решения всё ещё важный вопрос строительной сферы.
Каркас здания — это его «скелет», главная опорная конструкция, которая обеспечивает прочность, устойчивость и долговечность сооружения. Он состоит из взаимосвязанных линейных элементов (стержней, балок, опор), которые воспринимают нагрузки от здания и передают их на фундамент. Многие принципы создания каркаса заимствованы у природы.
Визуальное исследование «Алгоритмы и структуры в концепции архитектуры XX века»**
**Визуальное исследование рассматривает и сравнивает способы формирования структур природой и человеком, где каркас тоже является структурой.
Использование нескольких слоёв, как в природе, приводит к более выгодным решениям. Выбор материала каркаса и его конструктивного решения часто компромисс, и выглядит как настройка относительных свойств: 20% лёгкий / 80% прочный (например, керамический кирпич); 65% временный / 35% долговечный (например, деревянный каркас); 70% быстровозводимый / 30% качественный (например, панельный дом).
Ответы:
Каркас — самая прочная часть здания, его основа.
«Дырявить» стену нужно тогда, когда необходимо сократить её вес. Например, здание многоэтажное, и основание не выдержит нагрузку «без дыр».
Если стул состоит из легковесного каркаса, при этом складывается, один человек может унести более 10 штук.
Лист бумаги может выдержать почти всё, главное, в какую форму его свернули.
Высокая плотность материала необходима там, где элемент встречается с давящей на него нагрузкой, которой ему необходимо противостоять.
Пример художественных работ, в основе которых — каркас
Пример готового каркаса
Для макета необходимо изготовить каркас здания: склеить прочную форму из деревянных палочек, оставив места для окон и дверей.
При наличии в задании конструктивной схемы ученик её повторят. При её отсутствии ученик самостоятельно выбирает необходимые расстояния между палочками-опорами, их размеры, материал и стыки между собой, чтобы конструкция была устойчивой, и к ней в дальнейшем можно было крепить элементы отделки.
Рекомендации по подрезке и склеиванию деревянных палочек
Доступным материалом являются деревянные палочки, но их особенность — скруглённые края, от которых необходимо избавиться, поскольку палочки необходимо соединять встык. Толщина палочек 1–2 мм, обрезаются они чуть тяжелее плотного картона. Можно обрезать края одной палочки, тем самым «создав модуль» для таких же элементов. Соблюдаются общие правила реза.
При необходимости создать колонну, состоящую из нескольких элементов, нужно задуматься о том, как их «удачнее» располагать. Учитывая искривление дерева лучше их чередовать, применять «перевязку» элементов. Таким образом нивелируется искривление в одну из сторон, неидеальность равномерно распределяется. Для создания углов в 90 градусов рекомендуется использовать линейку-прямоугольник или специально изготовить шаблон.
