.jpg/1280px-Temple_of_Jupiter,_Diocletians_Palace,_Split_(11944057914).jpg)
Бочкообразный свод , также известный как туннельный свод , повозочный свод или повозочный свод , представляет собой архитектурный элемент, образованный выдавливанием одной кривой (или пары кривых, в случае заостренного цилиндрического свода) на заданное расстояние. Кривые обычно имеют круглую форму, что придает конструкции полуцилиндрический вид. Цилиндрический свод — это простейшая форма свода : по сути, это серия арок , расположенных рядом (т. е. одна за другой). Это форма бочкообразной крыши .
Как и во всех арочных конструкциях, под цилиндрическим сводом на стены создается направленная наружу тяга. Существует несколько механизмов поглощения этой тяги. Один из них — сделать стены чрезвычайно толстыми и прочными — это примитивный, а иногда и неприемлемый метод. Более элегантный метод — построить два или более сводов параллельно друг другу; силы их направленных наружу толчков будут, таким образом, нейтрализовать друг друга. Этот метод чаще всего использовался при строительстве церквей, где несколько сводчатых нефов шли параллельно по длине здания. Однако внешние стены самого внешнего свода все равно должны быть достаточно прочными или усилены подпорками . Третий и наиболее элегантный механизм сопротивления боковому толчку заключался в создании пересечения двух цилиндрических сводов под прямым углом, образуя таким образом паховый свод .
Бочковые своды известны из Древнего Ирана ( Элама ), индийской цивилизации долины Инда и Древнего Египта и широко использовались в римской архитектуре . Они также использовались для замены Большой Клоаки системой подземной канализации. Другие ранние конструкции цилиндрических сводов встречаются в Северной Европе , Турции , Марокко и других регионах. В средневековой Европе цилиндрический свод был важным элементом каменного строительства в монастырях , замках , домах-башнях и других сооружениях. Эта форма дизайна наблюдается в подвалах , склепах , длинных коридорах , монастырях и даже больших залах .
Бочковые своды были известны и использовались ранними цивилизациями, включая Древний Египет и Месопотамию . Однако, очевидно, это не был очень популярный и распространенный метод строительства в этих цивилизациях. Персы и римляне были первыми, кто широко использовал их в архитектуре. Вероятно, этот метод возник из-за необходимости крыть крыши зданий каменными элементами, такими как кирпичи или каменные блоки, в районах, где древесины и древесины было мало. Самый ранний известный пример хранилища — это туннельный свод , найденный под шумерским зиккуратом в Ниппуре в Вавилонии , датируемый примерно 4000 годом до нашей эры, который был построен из обожженных кирпичей, смешанных с глиняным раствором . Самые ранние туннельные своды в Египте найдены в Рекуагне и Дендере , примерно в 3500 г. до н. э., в додинастическую эпоху. Они были построены из высушенного на солнце кирпича тремя кольцами над проходами, спускающимися к гробницам , пролетом всего два метра. [1] В этих ранних случаях цилиндрический свод в основном использовался для подземных сооружений, таких как стоки и канализация , хотя несколько зданий великого позднеегипетского погребального дворца - храма Рамессеума также были сводчатыми таким же образом. [2] Недавние археологические данные, обнаруженные на месте Моргантина (в провинции Энна ), показывают, что надземный цилиндрический свод был известен и использовался в эллинистической Сицилии в 3 веке до нашей эры, что указывает на то, что эта техника была также известна древним грекам .
Сводчатая крыша ранней хараппской погребальной камеры была отмечена в Ракхигархи . [3] С.Р. Рао сообщает о сводчатой крыше небольшой комнаты в доме из Лотала . [4] Бочковые своды также использовались на позднехараппском кладбище H, датируемом 1900–1300 гг. До н.э., которое образовывало крышу металлообрабатывающей печи. Открытие было сделано Ватсом в 1940 году во время раскопок в Хараппе . [5] [6] [7]
Древние римляне, скорее всего, унаследовали свои знания о бочкообразных сводах от этрусков и Ближнего Востока. Персы и римляне были первыми, кто широко использовал этот метод строительства в крупномасштабных проектах, и, вероятно, были первыми, кто использовал леса, чтобы помочь им в строительстве сводов, охватывающих большую ширину, чем что-либо прежде. Однако постепенно римские строители стали отдавать предпочтение использованию пахового свода ; хотя этот тип свода был более сложным в возведении, он не требовал тяжелых и толстых стен для поддержки (см. Ниже) и, таким образом, позволял строить более просторные здания с большими проемами и гораздо большим количеством света внутри, такие как парилки .
После падения Римской империи в течение нескольких столетий было построено несколько зданий, достаточно больших, чтобы требовать больших сводов. В ранний романский период возвращение к каменным цилиндрическим сводам наблюдалось в первых великих соборах; внутри их было довольно темно из-за толстых и тяжелых стен, поддерживающих свод. Одной из самых крупных и известных церквей, огороженных сверху обширным цилиндрическим сводом, была церковь аббатства Клюни , построенная между 11 и 12 веками.
В 13 и 14 веках, с появлением нового готического стиля, цилиндрические своды почти исчезли в конструкциях великих готических соборов; Вначале в основном использовались крестовые своды , усиленные каменными ребрами, а в дальнейшем были разработаны различные типы эффектных, богато украшенных и сложных средневековых сводов. Однако с приходом эпохи Возрождения и стиля барокко , а также с возрождением интереса к искусству и архитектуре античности, цилиндрические своды были вновь представлены в поистине грандиозных масштабах и использовались при строительстве многих известных зданий и церквей, таких как Базилика . ди Сант-Андреа ди Мантова Леоне Баттиста Альберти , Сан-Джорджо Маджоре Андреа Палладио и, пожалуй, самая великолепная из всех, базилика Святого Петра в Риме, где огромный цилиндрический свод охватывает неф шириной 27 м (89 футов). [8]
В конструкции цилиндрического свода векторы давления приводят к нисходящей силе на макушке, в то время как нижние части арок реализуют боковую силу, выталкивающую наружу. [9] В результате эта форма конструкции может выйти из строя, если стороны не закреплены или не подкреплены очень тяжелыми строительными элементами или прочными земляными подъездными путями. Например, в замке Мучалс в Шотландии стены, прилегающие к камерам с цилиндрическими сводами, имеют толщину до 4,6 м (15 футов), что добавляет прочности, необходимой для закрепления изогнутой конструкции.
Широко признана сложность, присущая адекватному освещению цилиндрических сводчатых сооружений. [10] Внутренней инженерной проблемой является необходимость избегать проколов окон в каменных цилиндрических сводах. Такие отверстия могут поставить под угрозу целостность всей арочной системы. Таким образом, романским средневековым строителям приходилось прибегать к использованию маленьких 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 двором, обеспечивающим достаточное освещение.
С 1996 года инженеры-строители применяют механику Ньютона для расчета числовых напряжений для древних каменных цилиндрических сводов. [11] В этих анализах обычно использовался алгоритм конечных элементов для расчета напряжений, вызванных силой тяжести, на основе собственного веса арочной системы. Фактически, для инженеров-строителей анализ цилиндрического свода стал эталонным тестом компьютерной модели проектирования конструкций «из-за сложной мембраны и состояний напряжения при нерастяжимом изгибе».
По сравнению с другими техниками прыжков, бочкообразный свод по своей сути является более слабой конструкцией по сравнению с более сложным паховым сводом . Конструкция цилиндрического свода должна опираться на длинные стены, создавая менее стабильное боковое напряжение, тогда как конструкция пахового свода может направлять напряжения почти исключительно вертикально на вершины. [12]
_(cropped).jpg/1280px-Bramble's_views_Toledo,_Ohio_-_diamond_anniversary_1837-1912_-_DPLA_-_a4b983d79cfcfaaf7368d108fe048f73_(page_27)_(cropped).jpg)
Существует множество современных примеров дизайна цилиндрических сводов в викторианской и современной архитектуре , в том числе:
Помимо классического использования цилиндрического свода в макроархитектурном дизайне (например, в качестве основного структурного элемента кровли), существует множество производных применений, явно основанных на оригинальной концепции и форме цилиндрического свода. Эти приложения возникают в области хирургии , проектирования световых люков , детских игрушек и проектирования микроструктур (например, автобусных остановок). Хотя ни одно из этих применений не может соперничать с величием древних и классических предшественников, они демонстрируют распространенность цилиндрического свода как архитектурной концепции в наше время.
В области костной хирургии техника разреза в форме «бочечного свода» является не только четко определенной современной хирургической процедурой, но хирурги - ортопеды дали этому методу название « бочкообразный свод ». [15] В исследовании Вольфарта приведены документальные результаты этой хирургической процедуры на большеберцовой кости человека в 91 такой операции.
