- Стоечно-балочная система перекрытий
- Своды
Стоечно-балочная система перекрытий
Основной принцип строительства в Древнем мире — архитектуре Древнего Египта и Древней Греции.
Элементы смыкаются под прямым углом.
Первоначально главным строительным материалом были древесные стволы. Затем блоки камня и кирпич.
Величина прочности камня на изгиб ограничивала ширину пролёта примерно до 5 м.
Своды
aka Арочно-купольная система перекрытий.
Хоть и цилиндрические своды появились уже в 4-3 тыс до н.э. в Египте и Месопотамии, массовое использование Арочно-купольной системы началось в Древнем Риме — тогда изобрели Арку и Купол, и основные типы сводов, в основе которых они лежат.
Смогли появиться благодаря 1) изобретению надёжных связующих — цемент и бетон 2) развитию науки, позволившей рассчитывать более сложные криволинейные конструкции.
В Арочно-купольных сводах камень работает уже не на изгиб, а на сжатие. Это даёт более высокую прочность, благодаря чему размер пролёта мог быть значительно больше 5 м в Балочно-стоечной системе.
Своды в Древнеримской архитектуре, и в её наследниках — романской и византийской архитектуре — были тяжёлыми. Поэтому стены-опоры для этих сводов возодились очень толстыми и массивными. Нагрузка передавалась непосредственно на стены.
В готической архитектуре изобрели новый вариант распределения нагрузки. Массивная стена, служившая опорой для тяжёлого свода, была заменена на систему Контрфорсов и Аркбутанов.
франц. contre force — «противодействующая сила» > Контрфорс — появившийся в романской архитектуре элемент, ещё более важное значение приобрёл в готической архитектуре. Вначале — выступающая часть стены снаружи здания, напротив тех мест, в которых упираются в стены подпружные арки сводов. С развитием зодчества, уже не примыкали к сданиям, а стояли отдельно — со стеной связывались аркбутаном. Аркбутаны позволили строить ещё выше. Контрфорсы и Аркбутаны Усиляет несущую стену, принимая на себя горизонтальное усилие распора от Сводов. В Эпоху Возрождения, с возвращением искусства к античным формам, Контрфорсы перестали использовать. Точнее, как я понял, их стали использовать в замаскированном виде — в виде групп колонн, декорированных полуколоннами выступов стен (пиллястры барокко).
франц. arc-boutant — «подпорная арка» > Аркбутан. Наружная каменная полуарка, передающая горизонтальное усилие распора от Свода постройки на Контрфорс. Если я правильно понял, Аркбутаны — это продолжение внутренних арок внутри здания. Аркбутаны позволили значительно сократить размеры внутренних опор, освободить пространство здания, увеличить оконные проёмы и пролёты сводов.
То есть Контрфорсы и Аркбутаны — это технические элементы распределения нагрузки, которые решили не прятать, а выставить напоказ как декоративные элементы.
Усилие стало передаваться не непосредственно вниз, а распределялось и отводилось вбок по Аркбутанам, уходя в Контрфорсы. То есть теперь опорой служила на вся стена, а несколько надёжных опорных Контрфорсов.
Это позволило значительно утончить стены, стало возможно добавлять огромные витражные окна.
Также изменилась кладка самих сводов — если раньше они были сплошные, то теперь свод стал представлять из себя жёсткие рёбра (Нервюры), служащие для опоры и распределения нагрузки, а промежутки между Нервюрами начали выкладывать лёгким кирпичом, выполняя теперь только ограждающую функцию.
Похоже, переход к Готической архитектуре — это переход к скелетной несущей конструкции.
Завершающая веха в эволюции сводов — в 19 веке с изобретением Железобетона.
Если вам есть что дополнить в статье — напишите это в комментариях.
