Наряду с вестготами на арену военных действий выходит и ряд других варварских племен: вандалы, франки, бургунды и др. Вестготы под предводительством Алариха опустошили Италию и осадили Рим. Осада закончилась вторжением в город. Вандалы через Галлию и Пиренейский полуостров перебрались на Африканское побережье и основали Вандальское государство со столицей в Карфагене. Вандалы постоянно вторгались на территорию Италии, и наконец король вандалов Гейзерих вошел в Рим. Бессмысленное страшное разрушение и опустошение древнего города с его памятниками, храмами, библиотеками вошло в историю под определением «вандализма».
Гунны не остались в стороне от тех процессов, которые происходили в Европе. Под предводительством талантливого полководца Аттилы они наводили ужас на все народы, населявшие эти территории. Последний отпор римская армия дала гуннам под предводительством полководца Аэция. Битва была выиграна. Гунны откатились за Рейн. Однако Западное Римское государство окончательно распалось. Формальной датой падения Западной Римской империи считается 476 г., когда последний пятнадцатилетний император Ромул Августул («Августенок») был свергнут с престола. Однако Восточной Римской империи предстоит еще долгая многовековая история под именем Византии.
9.3. Строительная наука в античном Риме. Материалы и конструкции
Основным письменным источником, по которому можно судить о состоянии строительной науки и строительного дела в Древнем Риме, является труд Витрувия «Десять книг об архитектуре». Он был написан между 27 и 14 гг. до н. э. и пользовался таким же авторитетом, как и труды Аристотеля в естественных науках, Эвклида в геометрии или Птолемея в астрономии. Высказывание Витрувия о том, что сущность архитектуры составляют «польза, прочность, красота», остается актуальным и по сей день. Из его трактата мы узнаем о правильном пропорциональном построении ордеров, военных осадных машинах, строительстве деревянных сооружений, римском бетоне, приемах римской кирпичной кладки, противопожарных мероприятиях, применяемых пигментах (красителях), контроле качества материалов, акустике театральных зданий и многом другом. Эти сведения и памятники архитектуры того времени, дошедшие до нас, дают исчерпывающую картину строительного искусства и архитектуры античного Рима.
Римские архитекторы и инженеры не были первооткрывателями во многих областях зодчества. Однако они смогли оценить, позаимствовать и довести до технического совершенства многие открытия других народов. Они не открыли арку, не им принадлежит изобретение водоснабжения и канализации и прочие технические новшества. Но именно римляне на основе арки перекрыли огромные по тем временам внутренние пространства, создали системы городского водоснабжения и канализации, построили целые комплексы общественных бань и др.
Рис. 9.2. Римский подъемный кран. Слева – копия с рельефного изображения на панели, хранящейся в Латеранском музее в Риме. Справа – современная реконструкция вида крана с торца
Рис. 9.3. Полиспаст, описанный Героном Александрийским в его труде «Механика» (кн. 2, гл. 23)
Собственная наука в Древнем Риме была развита крайне слабо. Римляне пользовались в основном научными открытиями древних греков. В математических школах в Риме учили в основном считать на счетах и сообщали лишь некоторые наиболее необходимые правила геометрии и самые незначительные знания в тригонометрии. Те, кто хотел познать в науках больше, уезжали учиться в Александрию
[72]. Несмотря на это, римлянам удалось создать множество шедевров архитектурно-строительного искусства, в которых инженерная мысль присутствует повсеместно. Так же, как и в Греции, все достижения в строительстве основывались в меньшей степени на научном, а больше на эмпирическом подходе.
Особое место в книге Витрувия уделено перемещению и поднятию тяжестей. Очевидно, что это была одна из основных проблем в строительстве. На основе письменных и графических сведений, дошедших до нас, была создана реконструкция римского подъемного крана (рис. 9.2). Общий замысел совпадал с полиспастом Герона
[73] (рис. 9.3). Римский подъемный кран технически намного более совершенен, чем все механизмы, которые описывает Альберти, архитектор эпохи Возрождения. Мы уже говорили о приемах перемещения больших обелисков в Египте. Римляне свободно переправляли огромные обелиски на кораблях по воде в Путеоли или Остию, а затем по суше в Рим. Все подробности достоверно не известны, но очевидно, что достижения эпохи Возрождения (Xv – XVI вв.) по перемещению, например, обелиска с заднего фасада собора св. Петра на площадь, где он находится ныне, были намного скромнее.
9.3.1. Строительство из дерева
Естественно, что многие сооружения древности строились прежде всего из дерева. Однако именно деревянное зодчество представляет наибольшую трудность в исследовании древней архитектуры. Сами строения не могли сохраниться; от них остались либо ямы от деревянных столбов, либо отверстия в каменных стенах от деревянных балок, по которым можно судить о сечениях и пролетах применявшихся деревянных конструкций. Сохранились также письменные свидетельства о деревянном строительстве. Так, Юлий Цезарь в книге «Галльская война» описал строительство всего за десять дней деревянного моста длиной 400 м через Рейн. Подлинных рисунков не сохранилось, но известна попытка реконструкции Палладио, архитектора эпохи Возрождения (рис. 9.4). По описаниям и рисунку видно, что сначала с помощью копра, использующего силу падающей тяжелой «бабы», с плотов были забиты в дно реки столбы-сваи квадратного сечения (450×450 мм). Пары свай размещались через 12 м. Между сваями укладывались поперечные балки, по которым устраивалась конструкция настила.
Применялось дерево и при сооружении скатных крыш. Причем если греки покрывали свои постройки стропильной конструкцией, опирая стропильные ноги на продольные прогоны, где возникали только вертикальные усилия, то римляне применили более совершенную конструкцию, в которой стропильные ноги соединялись между собой затяжкой, работавшей исключительно на растяжение. Эта конструкция, по существу, была прототипом первой фермы. В ней максимально использовались прочностные возможности дерева, хорошо работающего на растяжение. Вскоре для уменьшения естественного прогиба затяжки ее стали поддерживать висячей «бабкой». Такая конструкция позволила перекрыть значительные пролеты. Базилика Траяна имела пролет в 75 футов, или 22,5 м. В конструкции моста Траяна на Дунае, известной по барельефам на колонне Траяна, также использовались фермы (рис. 9.5).
