Цепная арка — это тип архитектурной арки, которая следует перевернутой цепной кривой . Цепная кривая использовалась в зданиях с древних времен. Он образует основополагающий принцип всей системы сводов и контрфорсов в готических соборах с каменными сводами и куполах эпохи Возрождения . [1] Это не параболическая арка .
Ученый 17-го века Роберт Гук писал: « Ut pendet continuum flexile, sic stabit contiguumrigidum inversum », или: «Как висит гибкий трос, так в перевернутом виде стоят соприкасающиеся части арки». [2]
В записке, написанной Томасом Джефферсоном в 1788 году, говорится: «Недавно я получил из Италии трактат аббата Маскерони о равновесии арок. Кажется, это очень научная работа. У меня еще не было времени заняться ею; но я нахожу, что выводы его демонстраций таковы, что каждая часть цепной цепи находится в совершенном равновесии». [3]
С архитектурной точки зрения цепная арка способна выдерживать вес материала, из которого она построена, не разрушаясь. [4] [5] Для арки одинаковой плотности и толщины, поддерживающей только собственный вес, цепная линия является идеальной кривой. [6]
Цепные арки прочны, потому что они перенаправляют вертикальную силу тяжести в силы сжатия, оказывающие давление вдоль изгиба арки. В равномерно нагруженной цепной арке линия тяги проходит через ее центр. [7] [8]
Этот принцип был использован в архитектуре для создания арочных конструкций, которые точно и явно повторяют форму перевернутой цепной цепи. Ярким ранним примером этого является арка Так Касра . Цепная линия, повернутая на 180 градусов, образует структуру простого куполообразного здания, такого как дома-ульи на полуострове Дингл в Ирландии.
Принцип цепной линии также является основополагающим фактором в гораздо более сложных архитектурных системах средневековой и ренессансной архитектуры. Здания с тяжелыми крышами, имеющими арочную форму и создающими сильную нагрузку наружу, должны соответствовать форме цепной линии, чтобы не обрушиться. Это не означает, что сами арки имеют цепную форму, но что вся система стен или контрфорсов, поддерживающих крышу или купол, содержит цепную кривую, которая обеспечивает нисходящую нагрузку.
В 15 веке Брунеллески спроектировал остроконечный восьмиугольный готический купол Флорентийского собора , используя принцип цепной арки. [ нужна цитата ] В 17 веке Кристофер Рен спроектировал купол собора Святого Павла, основанный непосредственно на цепной кривой. Было обнаружено , что сводчатая крыша и контрфорсы часовни Королевского колледжа в Кембридже соответствуют формуле цепной арки. [ нужна цитата ]
Радужный природный мост в американском штате Юта имеет естественную цепную форму, возможно, возникшую в результате выветривания в районах с высоким уровнем стресса. [18] Арка Колоб и Пейзажная арка , также расположенные в штате Юта, также имеют цепную форму. [19] [20]
Арка Ворота в американском городе Сент-Луис ( штат Миссури ) представляет собой цепную арку. [21]
Из-за соотношения сторон верхняя часть тоньше нижней, ее фактическая форма технически представляет собой « взвешенную цепную цепь ». [22]
Незавершенный остракон Саккары имеет цепную форму. [23]
В Marquette Plaza в Миннеаполисе использовались цепные арки. [24] [25]
Печи часто проектируются с поперечным сечением цепной арки . [26]
Иглу спроектированы с поперечным сечением цепной арки. [27] [18] Такая форма обеспечивает оптимальный баланс между высотой и диаметром, что позволяет избежать риска обрушения под тяжестью утрамбованного снега. [18]
Внутренняя часть железнодорожного вокзала Келети в Будапеште образует цепную арку. [28]
Нубийский тонн — это усыпальница в Нубии . Для наибольшей устойчивости поперечное сечение конструкции соответствует цепной арке. [29]
Дома -ульи (клоханы) ирландского Скеллиг-Майкла имеют поперечное сечение, напоминающее цепную арку. [30]
Райс -хаус имеет цепные арки. [31]
В ледяном отеле в Швеции используются цепные арки. [32]
Цепной мост имеет форму цепной арки.
Одним из известных примеров является мост Ань-Лан в Китае . [33]
В Ираке Так -Касра имеет форму цепной арки. [34]
Крыша Вашингтонского международного аэропорта Даллес представляет собой подвесную цепную кривую. [35]
Цепная система стальных тросов поддерживает крышу международного аэропорта Денвера . [36]
Пенсильванский вокзал Нью-Йорка имеет крышу в виде цепной арки. [37]
Здание Федерального резервного банка Миннеаполиса было реконструировано, но все еще видна цепная арка, подвешивающая первоначальное здание. [38]
В Камеруне глинобитные хижины из мусгама имеют цепное сечение. [39] [40] [41]