Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Кессонный потолок сводчатого нефа в Храме Юпитера во дворце Диоклетиана в Сплите, Хорватия . Построен в начале 4 века.
Неф Лиссабонского собора с цилиндрическим сводчатым потолком . Обратите внимание на отсутствие окон в потолке , весь свет обеспечивается окном Роза в одном конце хранилища.
Клойстерс , Нью-Йорк

Свод , также известный как туннель хранилище или вагон хранилище , представляет собой архитектурный элемент , образованный путем экструзии единого кривой (или пары кривых, в случае заостренного свода) вдоль заданного расстояния. Кривые обычно имеют круглую форму, что придает конструкции полуцилиндрический вид. Бочкообразный свод - это простейшая форма свода : по сути, ряд арок, расположенных бок о бок (т. Е. Одна за другой). Представляет собой бочкообразную крышу .

Как и во всех конструкциях, основанных на арках , у стен под бочкообразным сводом создается тяга наружу. Есть несколько механизмов поглощения этой тяги. Один - сделать стены очень толстыми и прочными - это примитивный, а иногда и неприемлемый метод. Более элегантный метод - построить два или более хранилища параллельно друг другу; силы их внешних толчков, таким образом, нейтрализуют друг друга. Этот метод чаще всего использовался при строительстве церквей, где несколько сводчатых нефов проходили параллельно по длине здания. Однако внешние стены самого внешнего хранилища все равно должны быть достаточно прочными или усилены подпорками.. Третий и наиболее элегантный механизм противодействия боковому удару заключался в создании пересечения двух цилиндрических сводов под прямым углом, таким образом образуя паховый свод .

Бочковые своды известны из Древнего Египта и широко использовались в римской архитектуре . Они также использовались для замены Cloaca Maxima системой подземных коллекторов. Другие ранние конструкции цилиндрических сводов встречаются в Северной Европе , Турции , Марокко и других регионах. В средневековой Европе бочкообразный свод был важным элементом каменного строительства монастырей , замков , башен и других построек. Такая форма оформления наблюдается в подвалах , склепах , длинных коридорах , монастырях.и даже отличные залы .

Теория и ранняя история [ править ]

Римский свод цилиндров на вилле Rustica Бад-Нойенар-Арвайлер, Германия.

Бочковые своды были известны и использовались ранними цивилизациями, включая Древний Египет и Месопотамию . Однако очевидно, что это не было очень популярным или распространенным методом строительства в этих цивилизациях. Персы и римляне были первыми, кто в значительной степени использовал их в архитектуре. Эта техника, вероятно, возникла из-за необходимости кровли зданий с элементами каменной кладки, такими как кирпич или каменные блоки, в областях, где древесины и древесины было мало. Самый ранний известный пример хранилища - туннельный свод, найденный под шумерским зиккуратом в Ниппуре в Вавилонии , относящийся примерно к 4000 г. до н.э., который был построен из обожженных кирпичей, смешанных с глиной. миномет . Самые ранние туннельные своды в Египте были найдены в Реканье и Дендера , примерно с 3500 г. до н.э. в додинастическую эпоху. Они были построены из высушенного на солнце кирпича в три кольца над проходами, ведущими к гробницам, с пролетом всего в два метра. В этих ранних случаях свод использовался в основном для подземных сооружений , таких как стоки и канализация , хотя несколько зданий великого позднего египетского погребального дворца - храм из Ramesseum также сводчатые таким образом. [1] Недавние археологическиесвидетельства, обнаруженные на стоянке Моргантина (в провинции Энна ), показывают, что надземный цилиндрический свод был известен и использовался в эллинистической Сицилии в 3 веке до нашей эры, что указывает на то, что этот метод был известен и древним грекам .

Древние римляне, скорее всего, унаследовали свои знания о бочках от этрусков и Ближнего Востока. Персы и римляне были первыми, кто широко использовал этот метод строительства в крупномасштабных проектах и, вероятно, были первыми, кто использовал строительные леса, чтобы помочь им в строительстве хранилищ, охватывающих большую ширину, чем все, что видели раньше. Однако римские строители постепенно стали отдавать предпочтение крещатому своду ; Хотя этот тип хранилища сложнее возвести, он не требовал тяжелых, толстых стен для поддержки (см. ниже) и, таким образом, позволял строить более просторные здания с большими проемами и гораздо более светлым внутри, например парилки .

После падения Римской империи в течение нескольких столетий было построено несколько зданий, достаточно больших, чтобы требовать значительных сводов. В раннем романском периоде для первых великих соборов было замечено возвращение к сводчатым каменным цилиндрам; их интерьеры были довольно темными из-за толстых и тяжелых стен, необходимых для поддержки хранилища. Одной из самых больших и известных церквей, окруженных сверху огромным цилиндрическим сводом, была церковь аббатства Клюни , построенная между 11 и 12 веками.

В XIII и XIV веках, с наступлением нового готического стиля, цилиндрические своды почти исчезли в сооружениях великих готических соборов; Паховые своды, усиленные каменными ребрами, в основном использовались вначале, а позже были разработаны различные типы эффектных, богато украшенных и сложных средневековых сводов. Однако с приходом эпохи Возрождения и стиля барокко и возрождения интереса к искусству и архитектуре древности, цилиндрические своды были вновь представлены в поистине грандиозных масштабах и использовались при строительстве многих известных зданий и церквей, таких как Базилика. ди Sant'Andrea ди Мантуя по Альберти , Сан - Джорджо Маджореработы Андреа Палладио , и, возможно, самой славной из всех - базилики Святого Петра в Риме, где огромный цилиндрический свод охватывает неф шириной 27 м (89 футов). [2]

Технические проблемы [ править ]

В конструкции с цилиндрическим сводом векторы давления приводят к действию направленной вниз силы на корону, в то время как нижние части арок реализуют боковую силу, выталкивающую наружу. [3] В результате эта форма конструкции может выйти из строя, если стороны не будут закреплены или закреплены на очень тяжелых строительных элементах или прочных подъездных путях земляных работ. Например, в замке Мухаллс в Шотландии стены, прилегающие к камерам с цилиндрическими сводчатыми потолками, имеют толщину до 4,6 м (15 футов), что добавляет прочности, необходимой для закрепления изогнутой конструкции.

Заостренный свод ствола показывает направление боковых сил.

Широко признана неотъемлемая трудность надлежащего освещения сводчатых конструкций с бочкообразными сводами. [4] Внутренняя инженерная проблема заключается в необходимости избегать проколов оконными проемами в каменных сводах. Такие отверстия могут нарушить целостность всей арочной системы. Таким образом, романским средневековым строителям приходилось прибегать к технике небольших окон, больших контрфорсов или других форм поперечных распорок внутренних стен для достижения желаемых результатов освещения. Во многих монастырях естественным решением были монастыри, которые могли иметь высокие сводчатые конструкции с открытым внутренним двором, обеспечивающим достаточное освещение.

С 1996 года инженеры-строители применяли ньютоновскую механику для расчета числовых нагрузок на напряжения для древних каменных сводов. [5] В этих анализах обычно использовался алгоритм конечных элементов для расчета напряжений, вызванных гравитацией, исходя из собственного веса арочной системы. Фактически, для инженеров-строителей анализ цилиндрического свода стал эталонным тестом компьютерной модели структурной инженерии «из-за наличия сложной мембраны и нерастяжимых состояний изгиба».

По сравнению с другими техниками прыжков, бочкообразный свод по своей сути имеет более слабую конструкцию по сравнению с более сложным паховым сводом . Конструкция свода ствола должна опираться на длинные стенки, создавая менее стабильное поперечное напряжение, тогда как конструкция свода паха может направлять напряжения почти чисто вертикально на вершины. [6]

Ранние случаи [ править ]

Бочонок в мавзолее на кладбище Реколета , Буэнос-Айрес, Аргентина
  • Замок Беверстон , Англия , под навесом южной башни западного хребта
  • Собор в Кортона , Тоскана
  • Замок Данноттар , Шотландия , Убежище вигов
  • Вилла Адриана , Тиволи, Италия , многочисленные находки на этом месте начала 2 века нашей эры.
  • Мавзолей Галлы Плацидии , Равенна , Италия (ок. 500 г. н.э.)
  • Замок Мухалс , Шотландия , склеп и длинный зал
  • Замок Майрес , Шотландия , подвалы
  • Реальный Monasterio де Нуэстра Сеньора де Руэда , Испания , монастырями этого 12-го века монастырь
  • Капелла Скровеньи, также известная как Капелла дельи Скровеньи , Падуя , Венето , Италия (1303 г.)
  • Грот Ватикана , Ватикан

Современные примеры [ править ]

Бочонок в главпочтамте Толедо, штат Огайо, в начале 20 века.

Существует множество современных примеров дизайна цилиндрических сводов в викторианской и современной архитектуре , в том числе:

  • Сикстинская капелла , Ватикан
  • Королевский амбар , Мекнес , Марокко (17 век)
  • Туннели Уильямсона , Ливерпуль , Англия (начало 19 века)
  • Белфаст , Северная Ирландия , мэрия Банкетный зал с цилиндрическим сводом 1896–1906 гг., Донегол- сквер [7]
  • Здание банка Хантингтона , Кливленд, Огайо , проект 1924 года.
  • Художественный музей Кимбелла , Форт-Уэрт, Техас , США , шириной 174 фута.
  • Мельбурн , Австралия , торговый центр Forest Hill Chase , сделанный из поликарбоната
  • Университет Индианы Новая библиотека [8]
  • Опыт Фремонт-стрит , Лас-Вегас

В нетрадиционном использовании [ править ]

Помимо классического использования цилиндрического свода в макроархитектурном дизайне (например, в качестве основного структурного элемента кровли), существует множество производных приложений, явно основанных на исходной концепции и форме цилиндрического свода. Эти приложения возникают в области хирургии , проектирования световых люков , детских игрушек и проектирования микроструктур (например, автобусных остановок). Хотя ни одно из этих приложений не может сравниться с величием древних и классических предшественников, они демонстрируют повсеместное распространение бочкообразного свода как архитектурной концепции современности.

В области костной хирургии техника разреза в форме «бочкообразного свода» - это не только четко определенная современная хирургическая процедура, но и хирурги- ортопеды называют эту технику бочкообразным сводом . [9] В исследовании Wohlfahrt приводятся документы, подтверждающие результаты этой хирургической операции на голени человека в 91 такой операции.

См. Также [ править ]

  • Список архитектурных сводов
  • Чандрашала
  • Keystone
  • Романская архитектура
  • Chartaq

Ссылки [ править ]

Общий
  • Рот, Лиланд М (1993). Понимание архитектуры: ее элементы, история и значение . Оксфорд, Великобритания: Westview Press. п. 29 . ISBN 0-06-430158-3.
Специфический
  1. ↑ Дитрих Вильдунг, Египет, От доисторических времен до римлян , Taschen, 2001.
  2. ^ "Архивная копия" . Архивировано 14 октября 2006 года . Проверено 19 ноября 2006 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  3. ^ "Колледж Маунт-Холиок, Искусство соборов: Напряжения в сводчатом дизайне" . Mtholyoke.edu. Архивировано 2 мая 2014 года . Проверено 1 мая 2014 .
  4. ^ Фридрих Рэджетт, Традиционная домашняя архитектура арабского региона , Американский университет Шада (2003)
  5. Перейти ↑ Gui-Rong Liu, Mesh Free Methods: Moving Beyond the Finite Element Method , CRC Press (2003)
  6. ^ Роберт А. Скотт, Готическое предприятие: Руководство по пониманию средневекового собора Калифорнийского университета Press (2003)
  7. ^ "Викторианская архитектура" . Victorianweb.org. 12 сентября 2006 г. Архивировано 18 февраля 2015 года . Проверено 1 мая 2014 .
  8. ^ Описание новой библиотеки Университета Индианы [ постоянная мертвая ссылка ]
  9. ^ А. Wohlfahrt, П. Heppt, А. Гольдман и П. Вирц, высокая большеберцовой бочка-хранилище остеотомии. Клиническое исследование и статистический анализ 91 отдаленного результата PZ Orthop Ihre Grenzgeb. Январь – февраль 1991 г .; 129 (1): 72–79

Внешние ссылки [ править ]

  • Описание конструкции ствольной коробки статических силовых нагрузок
  • Глоссарий средневековой архитектуры