Столб и перемычка (также называемые опорой и перемычкой , балочной системой или трилитной системой ) — это строительная система, в которой прочные горизонтальные элементы поддерживаются прочными вертикальными элементами с большими промежутками между ними. Обычно это используется для поддержки крыши, создавая в значительной степени открытое пространство под ней, для любого использования здания. Горизонтальные элементы называются по-разному, включая перемычку , заголовок, архитрав или балку , а поддерживающие вертикальные элементы могут называться столбами, колоннами или столбами. Использование более широких элементов в верхней части столба, называемых капителями , для распределения нагрузки, является общим для многих архитектурных традиций.
В архитектуре система столбово-перемычек или трабеатная система относится к использованию горизонтальных каменных балок или перемычек , которые поддерживаются колоннами или столбами. Название происходит от латинского trabs , балка ; под влиянием trabeatus , облаченный в трабею , ритуальную одежду.
Стоечно-балочная конструкция является одним из четырех древних структурных методов строительства, остальные — консольная , арочно-сводчатая и ферменная . [1]
Примечательным примером поперечных балок является Волюбилис , относящийся к римской эпохе, где одна сторона Декумануса Максимуса облицована поперечными балками, в то время как противоположная сторона проезжей части спроектирована в арочном стиле. [2]
Система балок является основополагающим принципом неолитической архитектуры , древнеиндийской архитектуры , древнегреческой архитектуры и древнеегипетской архитектуры . Другие стили балок — персидская , ликийская, японская , традиционная китайская и древнекитайская архитектура, особенно в северном Китае, [3] и почти все индийские стили. [4] Традиции представлены в Северной и Центральной Америке архитектурой майя , а в Южной Америке — архитектурой инков . Во всех или большинстве этих традиций, безусловно, в Греции и Индии, самые ранние версии развивались с использованием дерева, которое позже было переведено в камень для более крупных и величественных зданий. [5] Деревянный каркас , также с использованием ферм , остается распространенным для небольших зданий, таких как дома, до наших дней.
На систему столба и перемычки действуют две основные силы: сжатие под действием веса в соединении между перемычкой и столбом и натяжение, вызванное деформацией собственного веса и нагрузки сверху между столбами. Два столба находятся под сжатием от веса перемычки (или балки) сверху. Перемычка будет деформироваться, провисая посередине, потому что нижняя часть находится под напряжением, а верхняя — под сжатием.
Самым большим недостатком конструкции с перемычками является ограниченный вес, который может быть выдержан, и, как следствие, небольшие расстояния, необходимые между столбами. Развитие арки в древнеримской архитектуре позволило возводить гораздо более крупные конструкции. Арочная система распределяет большие нагрузки более эффективно и заменила систему столбов и перемычек в большинстве крупных зданий и сооружений, пока в индустриальную эпоху не появились стальные балки и железобетон .
Как и в случае с портиком римского храма и его потомками в более поздней классической архитектуре , трабеоидные черты часто сохранялись в частях зданий как эстетический выбор. Классические ордера греческого происхождения были в частности сохранены в зданиях, спроектированных, чтобы произвести впечатление, хотя они обычно имели небольшую или не имели никакой структурной роли. [6]
Прочность на изгиб каменной перемычки можно значительно повысить, используя предварительно напряженный камень .
