В середине второй главы рассматриваются вопросы оптимизации и совершенствования расчетных схем основных конструктивных элементов с выявлением проблем изменения потенциальной энергии деформаций конструкций в зависимости от расположения опор. Анализируются соотношения, определяющие условия реализации предельных состояний, учитываемые при расчете сооружений на наиболее неблагоприятные условия, которые могут возникнуть при его возведении и эксплуатации.

Третья глава посвящена анализу некоторых наиболее ярких архитектурных работ, систематизированных по категориям структурных систем, и изучению влияния внешних и внутренних структур на образ и форму этих построек.

В заключении приводятся результаты комплексного анализа конструктивных и архитектурных проблем, результаты междисциплинарного обобщения исследований: анализ конструкций зданий, начиная от выбора конструктивных систем и материала несущих конструкций до отдельных элементов сооружений, с учетом требований комплексной безопасности, экономической целесообразности и архитектурной и структурной выразительности для различных типов зданий (сооружений).

В монографии систематизированы материалы, охватывающие комплекс проблем и вопросов, связанных с проектированием и возведением (реализацией) оптимальных конструктивных систем.

Рассмотрено влияние рациональных конструкций, новых материалов и современных технологий на формирование строительных и конструктивных систем зданий (сооружений) с различными геометрическими параметрами и типологией.

Выявлены возможности синтеза современных объемно-планировочных решений, конструктивной системы и экономической целесообразности в формировании архитектурных композиций проектируемых объектов.

Приведены общие принципы и методы проектирования рациональных конструктивных систем, обладающих необходимой сопротивляемостью внешним и внутренним силам и воздействиям и при этом отвечающие эстетическому замыслу архитектора.

Авторский коллектив полагает, что монография может быть интересна для всех специалистов инвестиционно-строительной сферы деятельности: проектировщиков, архитекторов, строителей, а также для преподавателей, аспирантов и студентов архитектурно-строительных вузов.

Особенность научного познания заключена в ориентации науки на изучение объектов, которые могут быть включены в деятельность, и их исследование как подчиняющихся объективным законам функционирования и развития. На процесс научного познания влияют и особенности изучаемого объекта и многочисленные факторы социокультурного характера.

Прикладное исследование – это такое исследование, направление которого задает заказчик по своему усмотрению, фундаментальное исследование направлено в основном научному сообществу.

Теоретическая (научная) и практическая (проектная) архитектурно – строительная деятельность архитектора в современных условиях направлена на создание архитектурных проектов, удовлетворяющих современным эстетическим и техническим требованиям, а также на устойчивое развитие архитектурной среды и поддержание культуры.

«Архитектурная наука – многогранное и специфическое социальное явление, зарождающееся при определенной зрелости архитектурно-строительной сферы. Будучи частью науки вообще, она обладает общенаучными чертами и вместе с тем ей присущи свои особенности. Отдельные составляющие архитектурной науки возникли и формировались вместе с развитием общества…» [54].

По своей направленности, по непосредственному отношению к практике архитектурная наука, как и любая другая, подразделяется на фундаментальную и прикладную. В соответствии с официальными определениями [№ 127-ФЗ, ст. 2]., можно говорить о том, что в архитектурной науке фундаментальные исследования направлены на получение новых знаний об основных закономерностях самой архитектуры, истории ее развития и перспектив в будущем, а прикладные развивают знания, предназначенные для применения в проектировании архитектурно-строительных и градостроительных объектов.

Как отмечает А.П. Кудрявцев, несмотря на трудности, в настоящее время можно отметить рост авторитета архитектуры в современной отечественной науке. Это происходит благодаря тому, что архитектура вошла в систему государственных академий наук в соответствии с дополнением к ФЗ «О науке и государственной научно-технической политике» [51].

Активную деятельность в области архитектурной науки по таким направлениям, как образование, фундаментальные и прикладные исследования, ведет РААСН, организованная в 1992 г. [53]. Продолжают разносторонние фундаментальные и прикладные исследования профессора и преподаватели Московского архитектурного института, МГСУ, Академии архитектуры и искусств ЮФУ, Уральского государственного архитектурно-художественного университета и других вузов.

Таким образом, архитектурная наука является важной отраслью знаний, основанных на научных исследованиях в области архитектуры. Она имеет такую же строгую структуру, как и любая другая наука, и решает сложные задачи, стоящие перед архитектурой. Именно наука обеспечивает развитие архитектуры, являясь одной из ее важных основ. В связи с этим современные проблемы архитектурной науки требуют скорейшего решения для обеспечения базы развития отечественной архитектуры.

Архитектура создается в соответствии с потребностями и возможностями общества, которое определяет функциональное назначение и художественный строй архитектурных произведений. Она не только обеспечивает необходимые для жизненных процессов материальные условия, но и является одним из факторов, направляющих эти процессы. Будучи вещественной реальностью, архитектура способствует выполнению обществом его многообразных жизненных функций, т. е. оказывает на него обратное влияние. Архитектурная организация жизненных процессов является одним из главных источников формообразования и структурного наполнения в архитектуре, необходимой базой ее образного строя, и, наконец, условием, игнорируя которое архитектура не может успешно выполнять свои воспитательную и эстетическую функции. Таким образом, архитектура соединяет в себе три элемента: социально-функциональный, технический и эстетический.

Современные технические исследования являются не только применением существующего научного знания, но имеют творческую компоненту. Поэтому в методологическом плане исследование в инженерной деятельности (а архитектурно-строительное проектирование относится к инженерной деятельности) не очень сильно отличается от научного исследования. Уважающий себя инженер ищет решения, даже если они еще не подкреплены научными разработками, а прикладные исследования и разработки все более и более выполняются людьми с научными знаниями в области фундаментальной науки.

Чтобы выявить особенности инженерной теории, ее сравнивают, прежде всего, с естественнонаучной. Г. Сколимовский писал: «Техническая теория создает реальность, в то время как научная теория только исследует и объясняет ее». Неразрывность математико-естественнонаучных методов – «идеализированная абстракция», и общая схема действия строительной науки, основанной на технических нормах и правилах (регламентах), позволяет найти обоснованное решение.

По мнению Э. Лейтона, техническую теорию создает особый слой посредников – «ученые-инженеры» или «инженеры-ученые». Для того чтобы информация перешла от одного сообщества (ученых) к другому (инженерам), необходима ее серьезная переформулировка и развитие. Техническая наука обеспечивает применение теоретических идей к практическим проблемам и образовывает новые понятия на основе объединения понятий и элементов науки и техники.

Теория архитектурно-строительного проектирования может быть отнесена к абстрактным техническими теориям, для которых характерны в качестве обоснования как фундаментальные инженерные исследования общей методологии, так и совершенно различные, логически не связанные теории. Например, необходимость брать в расчет не только взаимодействие технических разработок с экономическими факторами, но и связь техники с культурными традициями, а также психологическими, историческими и политическими факторами. Таким образом, мы попадаем в сферу анализа социального контекста научно-технических знаний.