Готические своды
Сен-Шапель
Свод
(от
≪сводить≫
? соединять, смыкать) ? в
архитектуре
тип
перекрытия
или покрытия пространства (помещения), ограниченного стенами, балками или столбами ? конструкция, которая образуется наклонными
поверхностями
(прямолинейными или криволинейными).
Своды позволяют перекрывать значительные пространства без дополнительных промежуточных опор, используются преимущественно в круглых, многоугольных или эллиптических в плане помещениях.
Своды, как правило, испытывают нагрузку от собственного веса, плюс от находящихся выше конструктивных элементов здания и атмосферных воздействий. Под нагрузкой свод работает преимущественно на
сжатие
. Возникшее вертикальное усилие сжатия своды передают на свои опоры. Во многих типах сводов возникает дополнительное усилие ? горизонтальное, т. е. они начинают работать ещё и на
распор
. Горизонтальный распор может быть минимальным или же погашаться в теле кольцевой затяжки или иной заложенной в теле свода арматуры.
Своды подразделяют на:
- Повышенные
? отношение стрелы свода или подъема к пролету свода более 1/2.
- Пониженные
? отношение стрелы свода к пролету колеблется от 1/4 до 1/2.
- Плоские
? отношение меньше 1/4.
В России теорией равновесия сводов активно занимались знаменитые учёные, такие как академик
Петербургской Академии наук
С. Е. Гурьев
[1]
.
Стоечно-балочная система перекрытий
. Храм Афины в
Пестуме
. Около 500 г. до н. э.,
Великая Греция
,
Италия
: стойки ?
колонны
, балки ?
архитравы
Арочная система перекрытий
. Гардский мост (
Пон-дю-Гар
) ? древнеримский
акведук
I в. н.э. в районе
Нима
,
Франция
: нагрузка распределяется не смыкающимися под прямым углом балками и стойками, а полуциркульными арками
Конструкции сводов, т.е.
арочно-купольная система
перекрытий
явилась следующим шагом в развитии архитектуры. Ей предшествовала
стоечно-балочная система
, в основе которой лежит использование древесных стволов в качестве главного строительного материала. Несмотря на то, что блоки камня и кирпич вскоре заменили древесину, стоечно-балочная система (т. е. конструкция, элементы которой смыкаются под
прямым углом
) оставалась основным принципом строительства в Древнем мире ? в архитектуре
Древнего Египта
и
Древней Греции
. Величина прочности камня на изгиб ограничивала в стоечно-балочной конструкции ширину пролёта примерно до 5 м. (Те своды, которые все-таки встречаются в архитектуре этих периодов, например, казематы акрополя
Тиринфа
и
шахтовые гробницы
носят название
ложных сводов
, т. к. в отличие от классических вариантов, не передавали распор и напоминали их лишь внешне).
Ситуация изменилась лишь с изобретением достаточно надёжных связующих ? таких как
цемент
и
бетон
, а также с развитием науки, которая позволила рассчитывать более сложные криволинейные конструкции. Применение криволинейных сводов, где камень работает уже не на изгиб, а на сжатие, поэтому обнаруживает более высокую прочность, позволило значительно превысить указанный выше размер пролета от 5 метров балочно-стоечной системы.
[2]
Хотя цилиндрические своды появились уже в IV ? III тыс. до н. э. в Египте и Месопотамии, массовое использование арочно-купольной системы перекрытий началось лишь в архитектуре
Древнего Рима
. К этому времени принято относить изобретение
арки
и
купола
, а также основных типов сводов, в основе которых лежат два этих конструктивных элемента. Со временем число этих типов увеличилось.
Своды в древнеримском строительстве, а также в её наследниках ?
романской
и
византийской архитектуре
были достаточно тяжёлыми, поэтому, для того чтобы выдерживать вес перекрытий, стены-опоры для этих сводов возводились очень толстыми и массивными. Нагрузка в таких конструкциях передавалась непосредственно на стены. Следующий этап в развитии сводов наступил в
готической архитектуре
, строители которой изобрели новый вариант распределения нагрузки.
Два варианта распределения нагрузок: романика и готика
Руины православного храма. Сохранились фрагменты арок цилиндрических сводов, опирающиеся на столбы-колонны
Готический свод после землетрясения: обрушился кирпичный криволинейный потолок (запалубка), а рёбра-нервюры, на которых держалась кладка потолка, выстояли.
Массивная стена, служившая опорой для тяжелого свода, была заменена на систему
контрфорсов
и
аркбутанов
. Теперь усилие стало передаваться не непосредственно вертикально вниз, а распределяться и отводиться вбок по аркбутанам, уходя в контрфорсы. Это позволило намного утончить стены, заменив их на несколько надежных опорных контрфорсов. Кроме того, произошло изменение в
кладке
собственно сводов ? если раньше они целиком выкладывались из массивных камней и были одинаковы по всей толщине, то теперь свод стал представлять собой жёсткие рёбра (
нервюры
), служащие для опоры и распределения нагрузки, а промежутки между нервюрами выкладывались лёгким кирпичом, выполнявшим теперь лишь ограждающую, а не несущую функцию. Это открытие позволило архитекторам готики перекрывать конструктивно новыми типами сводов большие пространства соборов и создавать высокие потолки.
Наконец, следующая и на сегодняшний день завершающая веха в эволюции сводов наступила в XIX веке с изобретением
железобетона
. Если до этого инженерам приходилось рассчитывать своды, выложенные по
опалубке
из кирпича с использованием цемента, или из камня с использованием бетона (а они могли рассыпаться в случае неудачных расчетов или ошибок в
кладке
), то теперь бетон армируется железом и формуется в заливочных формах. Это придало ему необыкновенную прочность, а также дало максимальную свободу фантазии архитекторов. Со 2-й половины XIX в. своды нередко создавались из металлических конструкций. В XX в. появились различные типы монолитных и сборных железобетонных тонкостенных сводов-оболочек сложной конструкции. Они применяются для покрытий большепролётных зданий и сооружений. С середины XX в. распространяются также деревянные клеёные сводчатые конструкции.
[2]
Станция метро ≪
Маяковская
≫ представляет собой ряд ячеек, перекрытых вариантом купола на парусах
Сводчатые перекрытия на протяжении веков использовались, в первую очередь, при строительстве культовых и общественных зданий, поскольку они могут покрыть значительное пространство ? в то время как балка, вне зависимости от материала, имеет предел длины. Наибольшее разнообразие типов сводов демонстрирует сакральная архитектура, которая обязана была совмещать вместительность и красоту, а в сталинской архитектуре этим параметрам должно было соответствовать метро
[
источник не указан 1687 дней
]
, поэтому в настоящий момент станции
московского метрополитена
демонстрируют большую вариабельность в типах сводов.
Софийский собор (Константинополь)
:
купол на парусах. В парусах ? мозаики с изображением шестикрылых серафимов. За центральной аркой следующий свод ? конха (полукупол), в свою очередь, имеющая три меньшие конхи
Альгамбра
: разрушенный декоративный цилиндрический свод даёт возможность увидеть, как он опирается на стены
В зависимости от типа свода он может иметь следующие элементы:
- Замок,
замковый камень
, ключ свода
(в западноевропейской терминологии ? аграф) ? средний клинчатый камень в щелыге арки или свода. Его конструктивное значение подчёркивается
декоративным
маскароном
.
- Зеркало
? горизонтальная, плоская плоскость зеркального свода, потолочный плафон (изначально ? любая гладкая поверхность плит в
каменной кладке
).
- Лотки
? криволинейная плоскость свода, одним концом опирающаяся на стену, а другими ? смыкающаяся с остальными лотками, то есть часть свода, имеющая форму отрезка полуцилиндрической поверхности, рассечённой двумя взаимно пересекающимися плоскостями.
- Паддуги (падуги)
? боковые цилиндрические части сомкнутого свода, в зеркальном своде ? находятся под зеркалом. Изначально ? большая выкружка над карнизом, служащая переходом от стены к потолку.
- Пазуха свода
? пространство между наружными поверхностями смежных сводов, или сводом и стеной.
- Паруса
? сферический треугольник, обеспечивающий переход от квадратного в плане подкупольного пространства к окружности купола.
- Подпружная арка
? упорная арка, укрепляющая или поддерживающая свод.
- Пролёт свода
? его ширина
- Пята свода
? нижняя часть арки, свода, опирающаяся на стену или столб; или же верхний камень опоры, на котором покоится арка или свод.
- Распалубки
? выемка в цилиндрическом своде в виде сферического треугольника. Образуется пересечением двух взаимно перпендикулярных цилиндрических поверхностей (обычно разного радиуса). Может быть либо частью крестового свода, либо дополнительным сводом, врезанным в цилиндрический или зеркальный. Устраивается над дверными и оконными проёмами при расположении верхней точки проёма выше пяты свода.
- Стрела свода
? расстояние от оси арки в ключе до хорды, соединяющей центры её пят.
- Шелыга (щелыга, щалыга)
? верхняя линия или хребет свода. Также ? непрерывный ряд замковых камней (ключ свода).
- Щека свода (
люнет
)
? торец свода, его срез
- Щековая арка
? подпружная боковая арка крестового свода, расположенная по сторонам прямоугольника его плана.
- Щековая стена
? торцовая стена помещения, перекрытого цилиндрическим сводом, нагрузки не испытывает.
- Готические конструкции:
- Нервюры
? ребро готического каркасного свода. Делятся на:
- Ожива
? диагональная арка. Почти всегда полуциркульная.
- Тьерсерон
? дополнительная нервюра, идущая от опоры и поддерживающие посередине лиерны.
- Лиерны
? дополнительная нервюра, идущая от точки пересечения ожив к щелыге щековых арок.
- Контрлиерны
? поперечные нервюры, связывающие между собой основные (то есть оживы, лиерны и тьерсероны).
- Запалубка
? в нервюрном своде заполнение между нервюрами.
-
Экстерский собор:
замковый камень в нервюрном своде
-
≪Пучок колонн≫ завершается ≪пятой≫ свода, откуда поднимаются нервюры
-
Распалубка с люнетом над дверным проёмом
В Древнем Риме применялись следующие типы ? цилиндрические, сомкнутые и крестовые. В Византии применялись цилиндрические, парусные, крестовые. В архитектуре Мидии, Индии, Китая, народов Средней Азии и Ближнего Востока использовались преимущественно стрельчатые. Западноевропейская готика предпочитала крестовые своды, максимально их развив в сторону стрельчатости
[2]
.
Иллюстрация
|
Определение
|
|
Цилиндрический свод
? образует в поперечном сечении полукруг (или половину эллипса, часть параболы, проч). Это простейший и наиболее распространённый тип сводов. Перекрытие в нём опирается на параллельно расположенные опоры ? две стены, ряд столбов или
аркады
. В зависимости от профиля арки, лёгшей в основание, бывают:
- полуциркульные
- стрельчатые
- коробовые
- эллиптические
- параболические
|
|
Коробовый свод
? разновидность цилиндрического свода; отличается от него тем, что образует в поперечном сечении не простую дугу, а трехцентровую или многоцентровую коробовую кривую. Он имеет большой распор, обычно погашаемых металлическими связями, и используется для перекрытия более обширных по площади помещений, нежели возможно перекрыть цилиндрическим сводом.
|
|
Цилиндрический свод с распалубками
? свод, образованный путём пересечения под прямым углом одного свода с другими меньшего пролета и меньшей высоты, то есть ? с образованием распалубок.
|
|
Крестовый свод
? образуется путём пересечения двух сводов цилиндрической или коробовой формы одинаковой высоты под прямым углом. Применялся для перекрытия квадратных, а иногда прямоугольных в плане помещений. Он может опираться на свободностоящие опоры (столбы, колонны) по углам, что позволяет сосредоточить в плане давление только на угловых опорах.
|
|
Сомкнутый свод
? образуется наклонными по заданной кривой продолжениями стен ? лотками (щеками), которые опираются по всему периметру на стены и сходятся в горизонтальной шелыге свода при прямоугольном плане или в одной точке при перекрытии квадратного (на илл.) в плане помещения (в последнем случае также может также называться ≪монастырским≫). Является производным от свода цилиндрического. Передаёт на стены вертикальное давление и распор по всей длине. Был известен в архитектуре Средней Азии, Рима и готике, но применялся редко, более широко распространился в архитектуре Возрождения.
- Свод сомкнутый с распалубками
? наличие распалубок по осям лотков меняет конструктивную систему свода: усилия передаются на углы.
|
|
Зеркальный свод
? отличается от сомкнутого тем, что его верхняя часть представляет собой плоскую горизонтальную плиту-плафон (т. н. ≪зеркало≫). Обычно она отделяется от паддуг (боковых граней) чёткой рамой и часто используется для живописи. Подобный свод часто применяется в декоративных целях, в то время как само помещение на самом деле может быть перекрыто балочной или стропильной конструкцией, к которой подвешивается ложный свод. Получил наибольшее распространение в эпоху Возрождения.
|
|
Парусный свод
? свод на четырех опорах. Образуется отсечением вертикальными плоскостями частей сферической поверхности купола. Условно расчленён на две зоны: нижнюю ? несущую, и верхнюю ? несомую пологую часть сферы, называемую скуфьёй. Иногда скуфье придавали полуциркульную форму.
|
|
Крещатый свод
? сомкнутый свод, прорезанный двумя пересекающимися крест-накрест сводами иной формы, на пересечении которых стоит световой барабан.
|
|
Купольный свод
? представляет собой полушарие, обычно опирается на цилиндрический в плане барабан или на полукруглые в плане стены апсид. В последнем случае называется полукупольным сводом или конхой.
|
|
Купол на парусах
(
свод на парусах, парусный свод
) ? образуется отсечением вертикальными плоскостями частей сферической поверхности купола (без барабана).
|
|
Крестово-купольный свод
? купол, водружённый на крестовое перекрытие (с барабаном).
|
|
Ступенчатый свод
? тип свода, применявшийся для перекрытия небольших бесстолпных церквей при помощи системы поперечных арок, расположенных ступенями, на которые опираются ступенчатые арочки, расположенные в продольном направлении, образуя в центре открытый квадрат, завершённый световым барабаном.
|
|
Своды Монье
? лучковые цилиндрические кирпичные своды малого пролёта, устроенные между металлическими балками
[3]
.
|
Купол на парусах, выполненных в конструкции сотового свода ? в виде
пчелиных сот
(
гексагонов
), исламская архитектура Испании
- см. также
List of architectural vaults
- Ложный свод
? древнейший вид свода. Образуется постепенным напуском внутрь горизонтальных рядов кладки. Не дает горизонтального распора.
- Бочарный свод
,
свод двоякой кривизны
? поверхность свода образуется движением плоской кривой, образующей по кривой направляющей
[4]
.
- Клинчатый свод
? выкладывался из камней клинообразной формы или имел клинообразные швы между камнями.
- Полукупольный свод (
конха
)
? отсечённая горизонтальной и вертикальной плоскостью часть сферы.
- Сетчатый свод
? похож на крестовый, но не имеет диагональных ребер. На их месте расположены 4 сферических паруса. Может иметь диагональное ребро, но оно не проходит через шелыгу, а упирается в кольцо.
- Складчатый свод,
ячеистый
? не имеет самостоятельного нервюрного каркаса, в данном своде прочный каркас образуется острыми ребрами складок.
- Сотовый свод
? разновидность складчатого свода, с замкнутыми перегороженными складками в виде ромбических гранёных впадин (пирамидальные углубления). Характерен для арабской архитектуры.
- Стрельчатый свод
? разновидность цилиндрического свода, в основе которого лежит не полуциркульная арка, а стрельчатая (острая). Такой свод представляет собой две дуги окружности, пересекающиеся в щелыге ? хребте свода.
Веерный свод
часовни Королевского колледжа в Кембридже
, Англия.
- Веерный свод
? образуется нервюрами (
ожива
и
тьерсерона
), исходящими из одного угла, имеющими одинаковую кривизну, составляющими равные между собой углы и образующими воронкообразную поверхность. Типичен для английской
готики
.
- Звездчатый свод
? форма крестового готического свода. Имеет вспомогательные ребра ?
тьерсероны
и
лиерны
. В каркасе четко выделяются основные диагональные ребра крестового свода.
- Свод крестовый готический
? крестовый свод, представляющий собой каркасную конструкцию в виде сетки нервюр, на которые опираются распалубки, что позволяет сосредоточить давление только на угловых опорах. Основной признак готического ? четко выраженные профилированные диагональные ребра, составляющие основной рабочий каркас, воспринимающий основные нагрузки. Распалубки выкладывались как самостоятельные малые своды, опиравшиеся на диагональные ребра.
- Нервюрный свод
? свод на каркасе из нервюр, воспринимающих и передающих нагрузку свода на его опоры.
В большинстве случаев каменные сооружения на Руси перекрывались сводами, которые были многообразны и чрезвычайно сложны. В
домонгольской Руси
они, как правило, были сложены из
плинфы
. Своды выкладывались по опалубке, которая опиралась на кружала и торцевые стены (или на находившиеся ниже подпружные арки). После отвердения раствора кружала удалялись, и опалубка снималась
[5]
.
Теремной дворец в Кремле.
Тип сводов ? сомкнутый на распалубках
Схемы основных типов сводов, встречающихся в русском зодчестве XI? начала XVIII вв.:
- 1 ?
коробовый
(с XI в.);
- 2 ?
четвертьцилиндрический
(в основном XI?XV вв. и позднее);
- 3 ?
купольный
(с XI в.);
- 4 ?
купольный на парусах без барабана
(XI в.);
- 5 ?
купольный на барабане
(с XI в.);
- 6 ?
конха
(с XI в.);
- 7 ?
двускатный
(XI в.);
- 8 ?
крестовый
(XI?XII вв., а также с конца XV в.);
- 9 ?
шатровый
(конец XIII в.);
- 10?12 ?
ступенчато-арочный
(XIV?XVI вв.);
- 13 ?
вспарушенный крестовый
(с начала XVI в.);
- 14, 15 ?
сомкнутый на распалубках, сходящихся к углу
(с начала XVI в.);
- 16, 17 ?
сводчатое перекрытие одностолпной палаты на распалубках, сходящихся к углу
(с начала XVI в.);
- 18 ?
сомкнутый на распалубках, отступающих от угла
(XVII в.);
- 19 ?
сомкнутый со свободным расположением распалубок
(XVII в.);
- 20 ?
сомкнутый на гранёном основании
(≪гранёный купол≫
? с начала XVI в., особо распространен со второй половины XVII в.);
- 21 ?
парусный
(XVI в.);
- 22 ?
купол на тромпах
(XVI в.);
- 23 ?
крещатый с горизонтальным и шелыгами распалубок
(XVI в. ? наиболее ранний);
- 24 ?
крещатый с наклонными щелыгами распалубок
(XVI?XVII вв.);
- 25 ?
крещатый со ступенчатыми распалубками
(конец XVI? начало XVII в.);
- 26 ?
сомкнутый без распалубок
(в основном со второй четверти XVII в.);
- 27, 28 ?
полулотковый и лотковый
(в основном со второй четверти XVII в.);
- 29 ?
сводчатое перекрытие одностолпной палаты без распалубок
(вторая половина XVII в.);
- 30 ?
лотковый на распалубках
(XVII в.);
- 31, 32 ?
варианты светового пятиглавия бесстолпного храма
(собор Введенского монастыря в
Сольвычегодске
, 1689?1693 гг. и Рождественская церковь в Нижнем Новгороде, конец XVII ? начало XVIII в.)
- ↑
Марговенко, Алексей
≪Дороги царей≫
(рус.)
. журнал ≪Урал≫ 2004 год, № 10. Дата обращения: 9 февраля 2008.
Архивировано
9 августа 2011 года.
- ↑
1
2
3
Свод
? статья из
Большой советской энциклопедии
.
- ↑
ТИПОЛОГИЯ ЛУЧКОВЫХ СВОДОВ УСТРОЕННЫХ ПО МЕТАЛЛИЧЕСКИМ БАЛКАМ
(неопр.)
.
www.izron.ru
. Дата обращения: 29 ноября 2020.
Архивировано
10 декабря 2020 года.
- ↑
Бочарный свод
//
Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
: в 86 т. (82 т. и 4 доп.). ?
СПб.
, 1890?1907.
- ↑
Архитектурные конструкции в русском зодчестве XI?XIX вв. Перекрытия каменных зданий
(неопр.)
. Дата обращения: 14 мая 2008.
Архивировано
23 октября 2008 года.
![Перейти к шаблону «External links»](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c9/Wikipedia_interwiki_section_gear_icon.svg/14px-Wikipedia_interwiki_section_gear_icon.svg.png) Ссылки на внешние ресурсы
|
---|
| |
---|
В библиографических каталогах
|
---|
|
|