Бочонок - Barrel vault

Кессонный потолок цилиндрического нефа в Храм Юпитера в Дворец Диоклетиана в Сплит, Хорватия. Построен в начале 4 века.
Неф Лиссабонский собор со сводчатым стволом софит. Обратите внимание на отсутствие оконные проемы, весь свет обеспечивается Окно-роза в одном конце хранилища.
Монастыри, Нью-Йорк

А бочкообразный свод, также известный как туннельное хранилище или подвал, представляет собой архитектурный элемент, образованный выдавливанием одной кривой (или пары кривых, в случае сводчатого цилиндра) на заданном расстоянии. Кривые обычно имеют круглую форму, что придает конструкции полуцилиндрический вид. Бочкообразный свод - простейшая форма свод: фактически серия арки размещены рядом (т. е. один за другим). Это форма бочковая крыша.

Как и все арка В конструкциях, основанных на конструкции, возникает тяга наружу, создаваемая против стенок под сводчатым сводом. 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 нефы шла параллельно по длине здания. Однако внешние стены самого внешнего хранилища все равно должны быть достаточно прочными или усиленными поддержка. Третий и наиболее элегантный механизм противодействия боковому удару заключался в создании пересечения двух цилиндрических сводов под прямым углом, образуя таким образом паховый свод.

Бочковые своды известны из Древний Египет, и широко использовались в Римская архитектура. Они также использовались для замены Cloaca Maxima с системой подземной канализации. Другие ранние конструкции цилиндрических сводов встречаются в северных Европа, индюк, Марокко, и другие регионы. В средневековый Европа, цилиндрический свод был важным элементом каменного строительства в монастыри, замки, башни дома и другие конструкции. Такая форма оформления наблюдается в погреба, склепы, длинная коридоры, монастыри и даже большие залы.

Теория и ранняя история

Римский сводчатый свод в вилла рустика Бад-Нойенар-Арвайлер, Германия.

Бочковые своды были известны и использовались ранними цивилизациями, в том числе древний Египет и Месопотамия. Однако очевидно, что это не было очень популярным или распространенным методом строительства в этих цивилизациях. Персы и римляне были первыми, кто в значительной мере 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 - это туннельное хранилище найдено под Шумерский зиккурат в Ниппур в Вавилония, относящийся к 4000 г. до н.э., который был построен из обожженных кирпичей, смешанных с глина ступка. Самые ранние туннельные своды в Египте находятся в Реканья и Дендера, примерно с 3500 г. до н.э. в додинастический эпоха. Они были построены с высушенный на солнце кирпич в три кольца по переходам, спускающимся к гробницы с размах всего два метра. В этих ранних случаях цилиндрический свод в основном использовался для подземных сооружений, таких как водостоки и канализация, хотя несколько построек великого позднеегипетского морг дворец -храм из Рамессеум тоже были сводчатыми.[1] Недавние археологический доказательства, обнаруженные в Моргантина участок (в провинции Энна ) показывает, что надземный бочкообразный свод был известен и использовался в эллинистической Сицилия в 3 веке до нашей эры, что указывает на то, что эта техника была также известна древние греки.

Древние римляне, скорее всего, унаследовали свои знания о бочках от Этруски и Ближний Восток. Персы и римляне были первыми, кто широко использовал этот метод строительства в крупномасштабных проектах и, вероятно, были первыми, кто применил этот метод строительства. строительные леса чтобы помочь им построить своды, ширина которых больше, чем когда-либо. Однако римские строители постепенно стали отдавать предпочтение использованию паховый свод; 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 большим количеством света внутри, например парилки.

После падения Римская империя, за несколько столетий было построено несколько зданий, достаточно больших, чтобы требовать значительных сводов. Рано Романский период, возвращение к сводчатым каменным цилиндрам было замечено для первых великих соборов; их внутренние помещения были довольно темными из-за толстых и тяжелых стен, необходимых для поддержки хранилища. Одной из самых крупных и известных церквей, окруженных сверху огромным цилиндрическим сводом, была церковь Св. Cluny Abbey, построенный между 11 и 12 веками.

В 13 и 14 веках, с наступлением новых Готика стиль, цилиндрический свод почти полностью исчез в постройках великих готических соборов; паховые своды Вначале в основном использовались усиленные каменными ребрами, а позже были разработаны различные типы эффектных, богато украшенных и сложных средневековых сводов. Однако с приходом эпоха Возрождения и Барокко стиль и возродил интерес к искусству и архитектуре древности, цилиндрические своды были вновь представлены в поистине грандиозном масштабе и использовались при строительстве многих известных зданий и церквей, таких как Базилика Сант-Андреа-ди-Мантуя от Леоне Баттиста Альберти, Сан-Джорджо Маджоре от Андреа Палладио, и, пожалуй, самый славный из всех, Базилика Святого Петра в Риме, где огромный цилиндрический свод охватывает неф шириной 27 м (89 футов).[2]

Технические вопросы

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 Замок Мухалс в Шотландия толщина стен, прилегающих к сводчатым камерам ствола, составляет до 4,6 м (15 футов), что добавляет дополнительную прочность, необходимую 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 - это необходимость избегать фенестрация проколы каменных сводов стволов. 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 г. инженеры-строители применили Ньютоновский механика для расчета числовых нагрузок на древние каменные бочкообразные своды.[5] Эти анализы обычно использовали заключительный элемент алгоритм расчета напряжений, вызванных гравитацией, исходя из собственного веса арочной системы. Фактически, для инженеров-строителей анализ цилиндрического свода стал эталонным тестом структурного проектирования. компьютерная модель "из-за сложной мембраны и напряженного состояния нерастяжимого изгиба".

По сравнению с другими техниками прыжков, свод с бочкой по своей сути является более слабой конструкцией по сравнению с более сложным. паховый свод. 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 проявления

Бочонок в мавзолей на Реколета кладбище, Буэнос-Айрес, Аргентина

Современные примеры

Есть множество современных примеров конструкции цилиндрических сводов в Викторианский и современная архитектура, в том числе:

В нетрадиционном использовании

Помимо классического использования цилиндрического свода в макроархитектурном дизайне (например, в качестве основного конструктивного элемента кровли), существует множество производных приложений, явно основанных на исходной концепции и форме цилиндрического свода. Эти приложения возникают в областях хирургия, Небесный свет дизайн, детские игрушки и дизайн микроструктуры (например, автобусные остановки). Хотя ни одно из этих приложений не может сравниться с величием древних и классических предшественников, они демонстрируют повсеместное распространение цилиндрического свода как архитектурной концепции в наше время.

В области костной хирургии техника разреза в форме «цилиндрического свода» не только хорошо известна. уровень развития хирургическая процедура, но название бочкообразный свод дано этой технике ортопедический хирурги.[9] В исследовании Wohlfahrt приводятся документы, подтверждающие результаты этой хирургической процедуры на человеке. большеберцовая кость в 91 такой операции.

Смотрите также

использованная литература

Общее
  • Рот, Лиланд М (1993). Понимание архитектуры: ее элементы, история и значение. Оксфорд, Великобритания: Westview Press. п.29. ISBN  0-06-430158-3.
Конкретный
  1. ^ Дитрих Вильдунг, Египет, от доисторических времен до римлян, Ташен, 2001.
  2. ^ «Архивная копия». В архиве из оригинала на 14.10.2006. Получено 2006-11-19.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
  3. ^ "Колледж Маунт-Холиок, Искусство соборов: акценты в конструкции цилиндрических сводов". Mtholyoke.edu. В архиве из оригинала 2014-05-02. Получено 2014-05-01.
  4. ^ Фридрих Рэджетт, Традиционная внутренняя архитектура арабского региона, Американский университет Шада (2003 г.)
  5. ^ Гуй-Ронг Лю, Методы без сетки: выход за рамки Заключительный элемент Метод, CRC Press (2003)
  6. ^ Роберт А. Скотт, Готическое предприятие: руководство к пониманию средневекового собора Калифорнийский университет Press (2003)
  7. ^ «Викторианская архитектура». Victorianweb.org. 12 сентября 2006 г. В архиве из оригинала от 18.02.2015. Получено 2014-05-01.
  8. ^ Описание новой библиотеки Университета Индианы[постоянная мертвая ссылка ]
  9. ^ А. Вольфарт, П. Хеппт, А. Гольдманн и П. Вирц, Бочкообразная остеотомия высокой большеберцовой кости. Клиническое исследование и статистический анализ 91 отдаленного результата PZ Orthop Ihre Grenzgeb. Январь – февраль 1991 г .; 129 (1): 72–79

внешние ссылки