2. Конструкции цилиндрических сводов
Сводом называется пространственная конструкция с постоянным криволинейным профилем и прямолинейными образующими. Две из них (краевые) служат его опорами. Свод может быть очерчен любой выпуклой кривой – дугой окружности, параболой, цепной линией и др. По продольным краям (вдоль образующей) своды могут опираться на стены, колонны, рамы, фундаменты. Распор должен быть воспринят либо опорами (стенами, ленточными фундаментами и др.), либо затяжками. Своды позволяют перекрывать значительные пространства без дополнительных промежуточных опор, используются преимущественно в круглых, многоугольных или эллиптических в плане помещениях. Своды испытывают нагрузку от собственного веса, плюс от находящихся выше конструктивных элементов здания (и погодных 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 еще и на распор. Горизонтальный распор может быть минимальным, или же погашаться в теле кольцевой затяжки или иной заложенной в теле свода арматуры.
По форме поперечного сечения своды делятся на:
- цилиндрические ( с прямолинейной образующей поверхности)
- складчатые
- волнистые
Складчатый свод, ячеистый — не имеет самостоятельного нервюрного каркаса, в данном своде прочный каркас образуется острыми ребрами складок.
К волнистым сводам относят многоволновые и многоскладчатые покрытия в виде сводов с малыми размерами волн по сравнению с длиной пролета; опираются своды на стены или на колонны (рис. XIV.34), или же непосредственно на фундаменты. Отдельная волна в поперечном сечении может иметь очертание синусоиды, криволинейного лотка, треугольной или V-образной складки. Сборные ее элементы могут быть с прямолинейной или криволинейной осью.
|
Иллюстрация |
Определение |
|
|
Цилиндрический свод — образует в поперечном сечении полукруг (или половину эллипса, 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:
|
|
|
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 служит для перекрытия более обширных по площади помещений, нежели цилиндрический свод. |
|
|
Цилиндрический свод с распалубками — свод, образованный путем пересечения под прямым углом одного свода с другими меньшего пролета и меньшей высоты, то есть — с образованием распалубок. |
|
|
Крестовый свод — образуется путем 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. Передает 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.
|
|
|
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) четкой 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 — вспарушенный свод на четырех опорах. Образуется отсечением вертикальными плоскостями частей сферической поверхности купола. Условно расчленен на две зоны: нижнюю — несущую, и верхнюю — несомую пологую часть сферы, называемую скуфьей. 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, водруженный 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, завершенный световым барабаном. |
Элементы сводов
В зависимости от типа свода он может иметь следующие элементы:
Замок, замковый камень, ключ свода — средний клинчатый камень в щелыге арки или свода. Иногда подчёркивается декором.
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, врезаным 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 (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, идщая 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.
5 Лиерна
6 Ожива
7 Поперечная замковая нервюра
8 Тьерсерон
14 Замковый камень
15 Парус