Распределение нагрузки

Техническим прорывом архитекторов готики явилось их открытие нового способа распределения нагрузки. Нужно сказать, что любое свободностоящее здание испытывает два вида нагрузок: от собственного веса (включая перекрытия) и погодные (ветер, дождь, снег и др.). Затем оно (здание) передаёт их вниз по стенам - к фундаменту, нейтрализуя затем в земле. Именно поэтому каменные здания строятся более основательно, чем деревянные, так как камень, будучи тяжелее древесины, подвергается большей угрозе обрушения в случае ошибки в расчётах. В романской архитектуре, отчасти являющейся наследницей древнеримской, несущими частями здания были все стены целиком. Если архитектор желал увеличить размет свода, то таким образом увеличивался и его вес, и стену приходилось утолщать, чтобы она могла выдерживать вес такого свода. Но в готической архитектуре от этого метода отказались. Решающей для развития готики стала догадка, что вес и давление каменной кладки могут концентрироваться в определённых точках, и если поддерживать именно в этих местах, другим элементам постройки уже не обязательно быть несущими. Так возник готический каркас - хотя предпосылки для него появились несколько ранее: "Исторически этот конструктивный приём возник из усовершенствования романского крестового свода. Уже романские зодчие в некоторых случаях выкладывали швы между распалубками крестовых сводов, выступающими наружу камнями. Однако такие швы имели тогда чисто декоративное значение; свод по-прежнему оставался тяжёлым и массивным". Новаторство технического решения состояло в следующем: свод перестали опирать на сплошные стены здания, массивный цилиндрический свод заменили более лёгким ажурным, давление этого свода передаётся нервюрами и арками на столбы (колонны). Возникающий таким образом боковой распор воспринимается аркбутанами и контрфорсами. "Нервюрный свод был значительно легче романского: уменьшались и вертикальное давление, и боковой распор. Нервюрный свод своими пятами опирался на столбы-устои, а не на стены; распор его был наглядно выявлен и строго локализован, и строителю было ясно, где и как распор должен быть "погашен". Кроме того, нервюрный свод обладал известной гибкостью. Усадка грунта, катастрофическая для романских сводов, была для него относительно безопасна. Наконец, нервюрный свод имел ещё и то преимущество, что позволял перекрывать пространства неправильной формы". Таким образом, конструкция сильно облегчается за счёт перераспределения нагрузок. Прежде несущая, толстая стена превратилась в простую "лёгкую" оболочку, чья толщина больше не влияла на несущую способность здания. Из толстостенного здания собор превратился в тонкостенный, но зато "подпёртый" по всему периметру надёжными и элегантными "подпорками". Кроме того, готика отказалась от полуциркульной, обычной арки, заменяя её везде, где только можно стрельчатой. Использование сводчатой арки в сводах позволяло уменьшить их боковой распор, направляя значительную часть давления прямо на опору - причём, чем выше и заострённее арка, тем меньше она создаёт боковой распор на стены и опоры. Массивный свод заменился ребристым сводом, эти рёбра - нервюры диагонально перекрещивались и воспринимали нагрузку. Пространство между ними заполнялось простой распалубкой - лёгкой кладкой кирпича или камня.

Полученный преимущества:

1) Большая экономия строительного материала;

2) Увеличение высоты здания, а также освещённости его внутреннего пространства;

3) Объединение внутреннего пространства а одно целое;

4) Сокращение сроков строительства.

Аркбутан - это наружная каменная упорная арка, которая передаёт распор сводов главного нефа на опорные столбы, отстоящие от основного корпуса здания - контрфорсы. Завершается аркбутан наклонной плоскостью по направлению ската кровли. В ранний период развития готики встречаются аркбутаны, скрытые под крыши, но они мешали освещать соборы, поэтому вскоре они были выдвинуты наружу, и стали открыты для обозрения извне. Аркбутаны бывают двух пролётные, двухъярусные, и комбинирующие оба этих варианта.

Контрфорс - в готике вертикальная конструкция, мощный столб, способствующий устойчивости стены тем, что своей массой противодействуют распору сводов. В средневековой архитектуре догадались не прислонять его к стене здания, а вынести его наружу, на расстояние нескольких метров, соединив со зданием перекинутыми арками - аркбутанами.

Этого было достаточно для эффективного переноса нагрузки со стены на опорные колонны. Внешняя поверхность контрфорса могла быть вертикальной, ступенчатой или непрерывно наклонной.

Пинакль - остроконечная башенка, которой нагружали вершину контрфорса в месте примыкания к нему аркбутана. Это делалось с целью предотвращения сдвигающих усилий.

Столб-устой - мог быть простого сечения или же представлять собой "пучок колонн".

Другие публикации:

XX век: человек в мире и мир человека
Еще в прошлом веке в философии начал складываться антропологизм (антропологический принцип), при котором в центр рассмотрения закономерностей мироздания начали ставить человека с его сознательной деятельностью, эмоциональной сферой, логик ...

«Ингушский молодёжный танец»
Танец поставлен на элементах и движениях, бытующих в ингушской народной хореографии. Исполняется с большим и задором и темпераментом. По сравнению с чеченскими танцами, отличается большой экспрессией и резкостью. Постановка и запись (С.А. ...

Карнавал - самый большой народный праздник Бразилии
Карнавал в Рио-де-Жанейро - наиболее яркое выражение бразильского карнавала, он известен во всем мире и привлекает туристов всех национальностей. Проведение карнавала в Рио-де-Жанейро из года в год выпадает на разные сроки, обычно это ко ...