.jpg/1280px-Riskdagen_Eduskunta_Helsingfors_(2).jpg)
Колонна или столб в архитектуре и строительной инженерии — это конструктивный элемент, который посредством сжатия передает вес конструкции, расположенной выше, на другие конструктивные элементы, расположенные ниже. Другими словами, колонна — это элемент, работающий на сжатие . Термин «колонна» применяется, в частности, к большой круглой опоре (стволу колонны) с капителью и основанием или пьедесталом , [1] который сделан из камня или выглядит таковым. Небольшая деревянная или металлическая опора обычно называется столбом . Опоры с прямоугольным или другим некруглым сечением обычно называются столбами .
Для целей ветрового или сейсмического строительства колонны могут быть спроектированы так, чтобы противостоять боковым силам. Другие элементы сжатия часто называют «колоннами» из-за схожих условий напряжения. Колонны часто используются для поддержки балок или арок , на которых покоятся верхние части стен или потолков. В архитектуре «колонна» относится к такому структурному элементу, который также имеет определенные пропорциональные и декоративные особенности. Эти красивые колонны доступны в широком выборе стилей и конструкций в круглых конических, круглых прямых или квадратных стволах. [2] Колонна также может быть декоративным элементом, не нужным для структурных целей; многие колонны задействованы , то есть образуют часть стены. Длинная последовательность колонн, соединенных антаблементом, известна как колоннада .
Все значительные цивилизации железного века на Ближнем Востоке и в Средиземноморье в той или иной степени использовали колонны.
В древнеегипетской архитектуре еще в 2600 году до нашей эры архитектор Имхотеп использовал каменные колонны, поверхность которых была вырезана, чтобы отразить органическую форму связанных тростников, таких как папирус , лотос и пальма . [3] В более поздней египетской архитектуре также были распространены граненые цилиндры. Считается, что их форма происходит от архаичных святилищ, построенных из тростника. Вырезанные из камня, колонны были богато украшены резными и нарисованными иероглифами , текстами, ритуальными изображениями и природными мотивами. Египетские колонны, как известно, присутствуют в Большом гипостильном зале Карнака ( ок. 1224 г. до н. э. ), где 134 колонны выстроены в шестнадцать рядов, причем некоторые колонны достигают высоты 24 метра.
Одним из самых важных типов являются папирусные колонны. Происхождение этих колонн восходит к 5-й династии . Они состоят из стеблей лотоса (папируса), которые стянуты в пучок, украшенный полосами: капитель, вместо того, чтобы раскрываться в форме колокольчика , расширяется, а затем снова сужается, как цветок в бутоне. Основание, которое сужается, принимая форму полусферы, как стебель лотоса, имеет постоянно повторяющийся декор из прилистников.
Минойцы использовали целые стволы деревьев, обычно перевернутые вверх дном, чтобы предотвратить повторный рост [ сомнительно – обсудить ] , стояли на основании, установленном в стилобате (основание пола) и увенчанные простой круглой капителью. Затем их расписывали, как в самом известном минойском дворце Кносса . Минойцы использовали колонны для создания больших открытых пространств, световых колодцев и в качестве фокусной точки для религиозных ритуалов.
Эти традиции были продолжены позднейшей микенской цивилизацией , особенно в мегароне или зале в центре их дворцов. Важность колонн и их связь с дворцами и, следовательно, с властью подтверждается их использованием в геральдических мотивах, таких как знаменитые львиные ворота Микен , где по два льва стоят с каждой стороны колонны. Будучи сделанными из дерева, эти ранние колонны не сохранились, но их каменные основания сохранились, и через них мы можем увидеть их использование и расположение в этих дворцовых зданиях.
Египтяне, персы и другие цивилизации в основном использовали колонны в практических целях для поддержания крыши внутри здания, предпочитая украшать внешние стены рельефами или живописью, но древние греки, а затем и римляне, любили использовать их и снаружи, и широкое использование колонн внутри и снаружи зданий является одной из наиболее характерных черт классической архитектуры, в таких зданиях, как Парфенон . Греки разработали классические ордера архитектуры, которые легче всего отличить по форме колонны и ее различным элементам. Их дорический , ионический и коринфский ордера были расширены римлянами, включив в них тосканский и композитный ордера.
Некоторые из самых сложных колонн в древнем мире были колоннами персов , особенно массивные каменные колонны, воздвигнутые в Персеполе . Они включали конструкции с двойными быками в своих капителях . Зал сотни колонн в Персеполе размером 70 × 70 метров был построен ахеменидским царем Дарием I (524–486 гг. до н. э.). Многие из древних персидских колонн стоят, некоторые из них имеют высоту более 30 метров. [ необходима цитата ] Высокие колонны с капителями в виде головы быка использовались для портиков и для поддержки крыш гипостиля, отчасти вдохновленные древнеегипетским прецедентом. Поскольку колонны несли деревянные балки, а не камень, они могли быть выше, тоньше и располагаться шире, чем египетские.
Колонны, или по крайней мере крупные внешние структурные колонны, стали гораздо менее значимыми в архитектуре Средневековья . Классические формы были заброшены как в византийской , так и в романской архитектуре в пользу более гибких форм, с капителями, часто использующими различные типы лиственного декора, а на Западе — сцены с фигурами, вырезанными в рельефе .
В романский период строители продолжали повторно использовать и имитировать древнеримские колонны везде, где это было возможно; там, где это было новое, акцент делался на элегантности и красоте, как это показано на примере витых колонн. Часто они украшались мозаикой.
Архитектура эпохи Возрождения стремилась возродить классический словарь и стили, а осознанное использование и вариации классических ордеров оставались основополагающими в обучении архитекторов в эпоху барокко , рококо и неоклассицизма .
Ранние колонны были построены из камня, некоторые из цельного куска камня. Монолитные колонны являются одними из самых тяжелых камней, используемых в архитектуре. Другие каменные колонны создаются из нескольких секций камня, скрепленных раствором или подогнанных друг к другу. Во многих классических местах секционные колонны были вырезаны с центральным отверстием или углублением, чтобы их можно было соединить вместе с помощью каменных или металлических штифтов. Конструкция большинства классических колонн включает энтазис (включение небольшого внешнего изгиба по бокам) и уменьшение диаметра по высоте колонны, так что верхняя часть составляет всего 83% от нижнего диаметра. Это уменьшение имитирует эффекты параллакса, которые ожидает увидеть глаз, и имеет тенденцию делать колонны более высокими и прямыми, чем они есть на самом деле, в то время как энтазис усиливает этот эффект.
Каннелюры и скругления идут вверх по стволу колонн. Каннелюра — это часть колонны, которая имеет углубление в форме полукруга. Каннелюра колонны — это часть между каждой из каннелюр на колоннах ионического ордера. Ширина каннелюр меняется на всех конических колоннах по мере продвижения вверх по стволу и остается одинаковой на всех неконических колоннах. Это было сделано для того, чтобы добавить им визуальный интерес. Ионический и коринфский — единственные ордера, которые имеют скругления и каннелюр. Дорический стиль имеет каннелюр, но не скругления. Дорические каннелюрные соединения соединяются в острой точке, где скругления расположены на колоннах ионического и коринфского ордеров.
Большинство классических колонн возникают из базы, или основания, которое покоится на стилобате , или фундаменте , за исключением колонн дорического ордера , которые обычно покоятся непосредственно на стилобате. База может состоять из нескольких элементов, начиная с широкой квадратной плиты, известной как плинтус . Простейшие базы состоят только из плинтусов, иногда отделенных от колонны выпуклой круглой подушкой, известной как тор . Более сложные базы включают два тора, разделенных вогнутой секцией или каналом, известным как scotia или trochilus. Scotiae также могли встречаться парами, разделенными выпуклой секцией, называемой astragal , или бусиной, более узкой, чем тор. Иногда эти секции сопровождались еще более узкими выпуклыми секциями, известными как annulets или fillets. [4] [5]
В верхней части ствола находится капитель , на которой покоится крыша или другие архитектурные элементы. В случае дорических колонн капитель обычно состоит из круглой, сужающейся подушки, или эхина, поддерживающего квадратную плиту, известную как абакс или абак . Ионические капители имеют пару волют , или завитков, в то время как коринфские капители украшены рельефами в виде листьев аканта. Любой тип капители может сопровождаться теми же молдингами, что и основание. [4] [5] В случае отдельно стоящих колонн декоративные элементы на вершине ствола известны как фиали .
Современные колонны могут быть изготовлены из стали, литого или сборного бетона, или кирпича, оставлены голыми или покрыты архитектурным покрытием или шпоном. Используемый для поддержки арки, импост , или опора, является самым верхним элементом колонны. Самая нижняя часть арки, называемая пружиной, опирается на импост.
При увеличении осевой нагрузки на идеально прямую тонкую колонну с упругими свойствами материала по величине эта идеальная колонна проходит через три состояния: устойчивое равновесие, нейтральное равновесие и неустойчивость. Прямая колонна под нагрузкой находится в устойчивом равновесии, если боковая сила, приложенная между двумя концами колонны, производит небольшой боковой прогиб, который исчезает, и колонна возвращается к своей прямой форме, когда боковая сила снимается. Если нагрузка колонны постепенно увеличивается, достигается состояние, при котором прямая форма равновесия становится так называемым нейтральным равновесием, а небольшая боковая сила будет производить прогиб, который не исчезает, и колонна остается в этой слегка изогнутой форме, когда боковая сила снимается. Нагрузка, при которой достигается нейтральное равновесие колонны, называется критической или выпучивающей нагрузкой. Состояние неустойчивости достигается, когда небольшое увеличение нагрузки колонны вызывает неконтролируемо растущие боковые прогибы, приводящие к полному разрушению.
Для аксиально нагруженной прямой колонны с любыми условиями концевой опоры уравнение статического равновесия в форме дифференциального уравнения может быть решено для отклоненной формы и критической нагрузки колонны. При шарнирных, фиксированных или свободных условиях концевой опоры отклоненная форма в нейтральном равновесии изначально прямой колонны с равномерным поперечным сечением по всей ее длине всегда следует форме частичной или составной синусоидальной кривой, а критическая нагрузка определяется как
где E = модуль упругости материала, I min = минимальный момент инерции поперечного сечения, а L = фактическая длина колонны между двумя ее концевыми опорами. Вариант (1) задается как
где r = радиус инерции поперечного сечения колонны, который равен квадратному корню из (I/A), K = отношение самой длинной половины синусоиды к фактической длине колонны, E t = касательный модуль при напряжении F cr , а KL = эффективная длина (длина эквивалентной шарнирно-шарнирной колонны). Из уравнения (2) можно заметить, что прочность колонны на изгиб обратно пропорциональна квадрату ее длины.
Когда критическое напряжение F cr ( F cr = P cr / A , где A = площадь поперечного сечения колонны) больше пропорционального предела материала, колонна испытывает неупругий выпучивание. Поскольку при этом напряжении наклон кривой напряжения-деформации материала E t (называемый касательным модулем ) меньше, чем ниже пропорционального предела, критическая нагрузка при неупругом выпучивании уменьшается. Для таких случаев применяются более сложные формулы и процедуры, но в своей простейшей форме формула критической нагрузки при выпучивании задается как Уравнение (3),
Колонна с поперечным сечением, не имеющим симметрии, может испытывать крутильную потерю устойчивости (внезапное скручивание) до или в сочетании с боковой потерей устойчивости. Наличие деформаций кручения делает как теоретический анализ, так и практическое проектирование довольно сложными.
Эксцентриситет нагрузки или такие дефекты, как начальная кривизна, снижают прочность колонны. Если осевая нагрузка на колонну не концентрична, то есть ее линия действия не совпадает точно с центроидальной осью колонны, колонна характеризуется как эксцентрично нагруженная. Эксцентриситет нагрузки или начальная кривизна подвергают колонну немедленному изгибу. Повышенные напряжения из-за комбинированных осевых и изгибных напряжений приводят к снижению несущей способности.
Элементы колонн считаются массивными, если наименьший размер их стороны равен или больше 400 мм. Массивные колонны обладают способностью увеличивать несущую способность в течение длительных периодов времени (даже в периоды большой нагрузки). Учитывая тот факт, что возможные нагрузки на конструкцию могут также увеличиваться с течением времени (а также опасность прогрессирующего разрушения), массивные колонны имеют преимущество по сравнению с немассивными.
Если колонна слишком длинная для того, чтобы ее можно было построить или перевезти целиком, ее приходится удлинять или сращивать на строительной площадке. Железобетонная колонна удлиняется за счет того, что стальные арматурные стержни выступают на несколько дюймов или футов над верхом бетона, затем размещается следующий уровень арматурных стержней внахлест и заливается бетон следующего уровня. Стальная колонна удлиняется путем сварки или болтового соединения стыковых пластин на фланцах и стенках или стенках колонн, чтобы обеспечить несколько дюймов или футов передачи нагрузки от верхней к нижней секции колонны. Деревянная колонна обычно удлиняется с помощью стальной трубы или обернутой вокруг нее листовой металлической пластины, прикрученной болтами к двум соединяющим деревянным секциям.
Колонна, которая переносит нагрузку на фундамент, должна иметь средства для передачи нагрузки без перенапряжения материала фундамента. Железобетонные и каменные колонны обычно возводятся непосредственно на бетонных фундаментах. При установке на бетонный фундамент стальная колонна должна иметь опорную плиту, чтобы распределить нагрузку по большей площади и тем самым уменьшить опорное давление. Опорная плита представляет собой толстую прямоугольную стальную пластину, обычно приваренную к нижнему концу колонны.
Римский автор Витрувий , опираясь на труды (ныне утерянные) греческих авторов, сообщает нам, что древние греки считали , что их дорический ордер развился из методов строительства из дерева. Более ранний сглаженный ствол дерева был заменен каменным цилиндром.
Дорический ордер является старейшим и самым простым из классических ордеров. Он состоит из вертикального цилиндра , который шире книзу. Он, как правило, не имеет ни базы, ни подробной капители . Вместо этого он часто увенчан перевернутым усеченным конусом или цилиндрической полосой резьбы. Его часто называют мужским ордером, поскольку он представлен на нижнем уровне Колизея и Парфенона , и поэтому считался способным выдерживать больший вес. Соотношение высоты к толщине составляет около 8:1. Ствол дорической колонны почти всегда каннелирован .
Греческий дорический ордер, разработанный в западном дорийском регионе Греции, является самым тяжелым и массивным из ордеров. Он поднимается со стилобата без какой-либо базы; он в четыре-шесть раз выше своего диаметра; у него двадцать широких каннелюр; капитель состоит просто из полосатого горлышка, расширяющегося в гладкий эхин, который несет плоскую квадратную абаку; дорический антаблемент также является самым тяжелым, составляя примерно одну четвертую высоты колонны. Греческий дорический ордер не использовался после ок. 100 г. до н. э. до его «повторного открытия» в середине восемнадцатого века.
Тосканский ордер , также известный как римско-дорический, также имеет простую конструкцию, база и капитель представляют собой ряды цилиндрических дисков переменного диаметра. Ствол почти никогда не имеет каннелюр. Пропорции различаются, но в целом похожи на дорические колонны. Соотношение высоты к ширине составляет около 7:1.
Ионическая колонна значительно сложнее дорической или тосканской. Обычно у нее есть основание, а ствол часто каннелирован (он имеет канавки, вырезанные по всей длине). Капитель имеет волюту , орнамент в форме свитка , на четырех углах. Соотношение высоты к толщине составляет около 9:1. Из-за более утонченных пропорций и свитковых капителей ионическую колонну иногда ассоциируют с академическими зданиями. Колонны ионического стиля использовались на втором уровне Колизея.
Коринфский ордер назван в честь греческого города-государства Коринф , с которым он был связан в тот период. Однако, по словам историка архитектуры Витрувия , колонна была создана скульптором Каллимахом , вероятно, афинянином , который нарисовал листья аканта, растущие вокруг корзины по обету. Фактически, самая старая известная коринфская капитель была найдена в Бассах и датирована 427 годом до нашей эры. Иногда ее называют женским ордером, потому что она находится на верхнем уровне Колизея и выдерживает наименьший вес, а также имеет самое тонкое соотношение толщины к высоте. Соотношение высоты к ширине составляет около 10:1.
Композитный ордер получил свое название от капители, которая является композитом ионической и коринфской капители. Акант коринфской колонны уже имеет элемент, похожий на свиток, поэтому различие иногда едва заметно. В целом композитный ордер похож на коринфский по пропорциям и использованию, часто в верхних ярусах колоннад . Соотношение высоты к ширине составляет около 11:1 или 12:1.
Соломонова колонна , иногда называемая « ячменным сахаром », начинается на основании и заканчивается капителью, которая может быть любого порядка, но ствол закручивается в тугую спираль, создавая драматический, змеевидный эффект движения. Соломоновы колонны были разработаны в античном мире, но оставались там редкими. Знаменитый мраморный набор, вероятно, 2-го века, был привезен в старую базилику Святого Петра Константином I и размещен вокруг раки святого, и таким образом был известен на протяжении всего Средневековья, к тому времени, как считалось, они были вывезены из Иерусалимского храма . [6] Этот стиль был использован в бронзе Бернини для его впечатляющего балдахина Святого Петра , фактически кивория (который заменил колонны Константина), и впоследствии стал очень популярен среди архитекторов церквей в стиле барокко и рококо , прежде всего в Латинской Америке , где они очень часто использовались, особенно в небольших масштабах, поскольку их легко изготовить из дерева, выточив на токарном станке (отсюда также популярность стиля для шпинделей на мебели и лестницах).
Кариатида — скульптурная женская фигура, служащая архитектурной опорой, заменяющая колонну или столб, поддерживающий антаблемент на ее голове. Греческий термин karyatides буквально означает «девы Кариаи », древнего города Пелопоннеса .
В архитектуре вставленная колонна — это колонна, встроенная в стену и частично выступающая из поверхности стены, иногда определяемая как полу- или трехчетвертная отдельно стоящая. Вставленные колонны редко встречаются в классической греческой архитектуре, и то только в исключительных случаях, но в римской архитектуре они существуют в изобилии, чаще всего встроенные в стены целлы псевдопериптерных зданий.
Гробницы со столбами — это монументальные могилы, которые обычно имеют один, выдающийся столб или колонну, часто сделанную из камня. Ряд мировых культур включали столбы в конструкции гробниц. В древнегреческой колонии Ликия в Анатолии одно из таких сооружений находится у гробницы Ксантоса . В городе Ханнасса на юге Сомали также были найдены руины домов с арками и двориками вместе с другими гробницами со столбами, включая редкую восьмиугольную гробницу. [7]
Чисхолм, Хью, ред. (1911). «Вовлеченная колонка». Encyclopaedia Britannica. 9 (11-е изд.). Cambridge University Press. стр. 404–405.
Стирлин, Анри Римская империя: от этрусков до упадка Римской империи, TASCHEN, 2002
Олдерман, Лиз (7 июля 2014 г.). «Девы Акрополя снова засияли». The New York Times. Получено 9 июля 2014 г.
Стокстад, Мэрилин; Котрен, Майкл (2014). История искусств (том 1, ред.). Нью-Джерси: Pearson Education, Inc., стр. 110.
Медиа, связанные с колонкой на Wikimedia Commons_(14587326250).jpg/1280px-The_grammar_of_ornament_(1868)_(14587326250).jpg)
.jpg/1280px-The_double_row_of_columns_with_papyrus_bundle_capitals_-_The_Court_of_Amonhotep_III_-_Luxor_Temple_(14075179947).jpg)
.jpg/1280px-Hagia_Sophia_(15468276434).jpg)
![Стройные готические колонны у портала Мариенкирхе Гельнхаузен [ де ] (Гельнхаузен, Германия)](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c8/Gelnhausen,_Marienkirche,_S%C3%BCdportal-20160804-007.jpg/1280px-Gelnhausen,_Marienkirche,_S%C3%BCdportal-20160804-007.jpg)
.jpg/1280px-Solomonic_columns_at_St_Peters_Vatican_(cropped).jpg)
.jpg/1280px-France-002353_-_Square_House_(15866951852).jpg)