Армокаменные конструкции стен, садов, колонн и балочных перекрытий получили широкое развитие. Применение в каменной кладке металла позволило возводить более тонкие стены, облегчить своды и увеличить расстояния между опорами.
Каменные, возводимые по кружалам своды, использовались различных типов: цилиндрические и коробовые, различные виды сомкнутых и крестовых сводов, парусные и парусно-сомкнутые и др. Особое значение приобрёл купол, нашедший широкое применение в строительстве многочисленных залов.
Купол здания Сената с одинарной кирпичной оболочкой перекрывает пролёт 24,6 м, а толщина купола (27 см) составляет 1/81 часть перекрываемого пролёта. Такая поражавшая современников лёгкость конструкции свидетельствует о глубоком понимании зодчим М. Казаковым законов распределения усилий в сферической оболочке: удачно избрано очертание купола, приближающееся к параболе; на уровне карниза массивный световой барабан, прорезанный 24 окнами, армирован металлическими стержнями и связан с кладкой купола рядом поперечных ребровых стенок, повышающих жесткость опорного кольца .Купол церкви Голицынской больницы того же зодчего пролётом 17,5 м имеет конструкцию с двумя независимыми кирпичными оболочками. В вершине внутреннего купола устроено круглое отверстие (диаметр 4,45 м), через которое видна роспись плафона верхнего купола, освещаемая через окналюкарны в его основании. Верхний борт нижнего купола, выполненный из белого камня, представляет собой массивное и жесткое кольцо. Толщина купола около 50 см, его очертание приближается к параболе.
В 18 в. в России широко используются большепролётные решетчатые конструкции из дерева и металла. О широте поисков говорит предложенный в 1776 г. выдающимся русским изобретателем И. П. Кулибиным проект арочного деревянного моста через р. Неву пролётом около 300 м. Этот проект, не имевший себе равных в мировом мостостроении того времени, предлагал конструкцию из двух спаренных арок с ромбической по всей длине решеткой постоянной высоты 12,8 м и стрелой подъёма 25,6 м. Для монтажа арочных форм Кулибин предусматривал оригинальную систему канатных тросов, переброшенных через реку и подвешенных к береговым башням. Эта рациональная и смелая по замыслу конструкция предвосхитила развивавшуюся позднее систему висячих мостов.
В гражданском строительстве второй половины 18 – 19 вв. большепролётные деревянные конструкции получили наиболее интересную разработку в покрытиях зальных помещений. Двускатные фермы пролётов 24,87 м, к которым подвешена сложная конструкция потолкав виде зеркального свода с распалубками, применены М. Ф. Казаковым в покрытии Колонного зала (бывш. Благородного собрания, 1780 г.). Самый большой пролёт – 44,8 м перекрыт деревянными фермами в здании московского Манежа (1817 г.), запроектированными инженером А. А. Бетанкуром. Поставленные через 3,8 м фермы связаны между собой прогонами из брусьев. По размерам деревянные фермы Манежа не имели равных в Европе.
1.2 Чугунные, железные строительные конструкции
Сначала 19 в. всё более внедряются в практику большепролётные конструкции из чугуна и железа. В отличие от железа, хорошо работающего и на сжатии, и на растяжении, чугун – более хрупкий материал, плохо сопротивляющийся растягивающим усилиям. Тем не менее этот материал, отличающийся сравнительной простотой производства, получил применение в строительных конструкциях первой половины 19 в. Ещё в конце 18 в. чугун начал использоваться для изготовления колонн (палаты В. В. Голицына в Москве, 1685-1688 гг.). Балочные конструкции из чугуна были применены в России в 1725 г. в перекрытиях дозорной башни Невьянского завода на Урале в виде брусьев, усиленных снизу железными полосами. В начале 19 в. в Петербурге строится ряд арочных мостов в виде сплошных сводов, сложенных из пустотелых чугунных блоков, соединенных болтами. Из чугуна изготавливаются также решетчатые арки, фермы, купольные конструкции. Наиболее выдающиеся примеры большепролетных чугунных конструкций – покрытие Александринского театре (1828-1832 г., архит. К. И. Росси, инж. М. Е. Кларк) и купол Исаакиевского собора (1818-1858 гг., архит. А. Монферран) в Петербурге.
Конструкция перекрытия и покрытия здания над зрительным залом Александринского театра состоит из трёх основных частей: нижние решетчатые арки из чугуна пролётом 21 м поддерживают плафон зрительного зала и пол вышерасположенной декорационной мастерской; в средней части подпёртые подкосами чугунные фермы пролётом 22 м перекрывают помещение мастерской; верхняя арочная конструкция пролётом 30 м, выполненная из железа с чугунными стойками, является опорой для стропил.
Покрытие Исаакиевского собора, выполненное из чугуна и железа, состоит из трёх ребристых куполов. Основное ядро – конический купол диаметром 22.15 м и связанная с ним общими опорами полусфера с круглым проёмом в вершине. Рёбра этих куполов – чугунные. Наружный купол, покрытый медными золочеными листами, соединёнными с главным коническим куполом системой железных связей.
Развитие производства ковкого железа позволило с начала 19 в. всё шире использовать этот материал. Внешний купол Казанского собора в Петербурге (1801-1811 гг., архит. А. Н. Воронихин) диаметром 17,7 м является первой в России значительной по размерам пространственной системой, выполненной целиком из железа в сочетании с двумя кирпичными куполами нижней части конструкции. Оригинальную решетчатую систему, составленную из многочисленных железных стержней, представляет конструкция куполов Троицкого собора в Петербурге (1827-1835 гг., архит. В. П. Стасов) диаметром 11,55 м.
Возведение шпилей с начала 18 в. стало одной из актуальных задач строительства (Меньшикова башня в Москве, 1701-1707 гг.; Петропавловский собор , 1712-1733 гг., и Адмиралтейство, 1727-1738 гг., в Петербурге и др.). Гигантские деревянные шпили представляли собой смелые строительные конструкции. Сохранившийся до нас шпиль Адмиралтейства – сложная пространственная конструкция, основанная на восьми- и четырёх–гранном в плане решетчатом деревянном каркасе, нижняя часть которого заключена в стены башни. Не менее смелой была деревянная конструкция шпиля Петропавловского собора, имевшая высоту от основания до яблока 45 м. Шпиль простоял без повреждения более 100 лет. Заменивший его в 1856 г. металлический шпиль, возведенный по проекту выдающегося русского инженера Д. И. Журавского, развил достижения предшественников на основе нового материала – железа. Его сложная конструкция высотой 48,5 м (вместе с яблоком и фигурой 56,43 м) представляет собой восьмигранную усеченную пирамиду, состоящую из рёбер, колец и диагональных связей в плоскостях пирамиды. Шпиль рассчитывался характерным для того времени приближенным методом как консольная балка.
2.Архитектура первой половины и середины 18 в. (здания и архитектурные ансамбли)
2.1Архитектура первой трети 18 в
Архитектура первой трети 18 в. связана более всего с застройкой Петербурга, основанного Петром 1 в 1703 г. Указом царя с 1714 г. было приостановлено возведение каменных зданий в Москве и других городах России. Основные ресурсы были сосредоточенны на строительстве новой столицы, являющейся одновременно важнейшей морской крепостью и торговым портом. Близ устья Невы у её разветвления на два рукава были возведены бастионы Петропавловской крепости; на противоположном берегу строилась судостроительная верфь, названная Адмиралтейством. Застройка велась активно и на Васильевском острове, между двумя рукавами Невы; царские дворцы и резиденции сановников расположились вдоль реки на адмиралтейской стороне выше верфи. Застройка набережных у разветвления реки на Большую Неву и Малую Неву стала основной последующего формирования ансамблей центра столицы.
В градостроительстве соблюдались принципы регулярности планировки и застройки наряду с развитием древнерусских композиционных принципов. С целью предания улицам и площадкам единообразия и представительности было предписано застраивать город только каменными зданиями и глинобитными с деревянным каркасом «мазанками», раскрашенными под камень. Застройка велась по «образцовым» проектам, ряд которых был разработан ведущим архитектором петровского времени – Доменико Трезини. Было предусмотрено три основных типа домов – «для именитых», «для зажиточных» и «для подлых», различавшихся по занимаемой площади, этажности и удобствам. Дома имели плоские регулярные фасады с чётким ритмом окон, обработанных наличниками. Двухэтажные дома «для именитых» иногда расчленились пилястрами, углы обрабатывались рустом. По типу богатых домов «для именитых» построен Летний дворец Петра 1 в Петербурге (1710 – 1714 гг.) архитекторами Д. Трезини, А. Шлютером, Н. Микетти, М. Земцовым.
Строившиеся в Петербурге первой трети 18 в. общественные и культовые здания отличались четкостью членения и сравнительной простотой фасадов. Пилястры, филенки, рустованные вертикали, наличники и местами вводимые живописные элементы фронтов, люнет и картушей составляли основу выразительных средств. Известный рационализм пластической разработки фасадов сочетался с декоративными элементами и приёмами, характерными для барокко. Ордерные членения использовались широко, но, как правило, ордер на фасадах получал декоративно- плоскостную трактовку в виде одинарных или «наложенных» одна на другую пилястр с раскрепованным, антаблементом. Вместе с тем иногда ордер трактовался и более строго, по-классически «конструктивно» («Зал торжествований», 1725 г., архит. М. Земцов).