Свод (от «сводить» - соединять, смыкать) - в архитектуре тип перекрытия или покрытия пространства (помещения), ограниченного стенами, балками или столбами - конструкция, которая образуется наклонными поверхностями (прямолинейными или криволинейными).

Своды позволяют перекрывать значительные пространства без дополнительных промежуточных опор, используются преимущественно в круглых, многоугольных или эллиптических в плане помещениях.

Сводчатые перекрытия на протяжении веков использовались, в первую очередь, для религиозных и общественных помещений, поскольку при правильном расчете свода он может покрыть огромное пространство - в то время как балка, вне зависимости от материала, имеет предел длины. (Именно поэтому в частном строительстве, даже в тех же панельных домах, до сих пор преобладает балочно-стоечная система, так как там нет нужды в большом метраже и высоких потолках). Наибольшее разнообразие типов сводов демонстрирует сакральная архитектура, которая обязана была совмещать вместительность и красоту, а в сталинской архитектуре этим параметрам должно было соответствовать метро, поэтому в настоящий момент станции московского метрополитена демонстрируют большую вариабельность в типах сводов.

4.9.6 Конструктивные решения сводчатых покрытий. Примеры покрытий в виде оболочек

а – шедовое с диафрагмами в виде железобетонных арок; б – то же, в виде стальных ферм криволинейного очертания

Оболочки, которые могут перекрывать большие пролеты, имеют незначительную толщину 30... 100 мм, так как бетон в этом случае работает в основном на сжатие.

Оболочки могут быть цилиндрические купольные, параболоидные и др. Хорошие показатели имеет покрытие из длинных цилиндрических оболочек, применяемых при сетке колонн 12×24 м и более.

Важным аспектом устройства покрытия является возможность принятия тако­го конструктивного решения, которое позволило бы добиться оптимальной ме­таллоемкости и массы здания, а также сократить трудозатраты на его возведе­ние.

В настоящее время успешно используют возводимые из унифицированных трубчатых элементов структурные конструкции покрытия типа «Модуль» и «Берлин». Покрытие типа «Модуль» компонуют из структур размером 36×36, 30×30, 24×24 м. Пространственное стальное покрытие типа «Берлин» представляет собой стержневую складчатую конструкцию, состоящую из наклонно расположенных основных ферм с общими верхними и нижними поясами. Сетка колонн при таком покрытии имеет размеры 12×18 и 12×24м. Для изготовления ферм используют трубы диаметром от 45 до 108 мм.

Устраивают также висячие покрытия, которые работают на растяжение. Висячие конструкции делятся на вантовые и собственно висячие.

а – висячее покрытие однопоясное пролетом 12+78+12 м; б – то же, двупоясное пролетом 9+50+9 м

Несущими элементами в вантовых покрытиях являются тросы и вантовые прямолинейные элементы. В качестве настилов используют алюминиево-пластмассовые панели, коробчатые настилы из стеклопластиков и сотовые панели. Вантовые покрытия могут быть пролетом 100 м и более.

В собственно висячих покрытиях несущими конструкциями являются мембраны и гибкие нити, криволинейно очерченные под действием приложенной к ним нагрузки. Так, в здании гаража с сеткой осей 12×(12 + 78 + 12) м несущими элементами служат канаты диаметром 40 мм с шагом 1,5 м, которые при­креплены к железобетонным бортовым балкам двутаврового сечения. По канатам уложены железобетонные плиты размером 1,5×1,5 м. Бортовые балки опираются на колонны, усиленные заанкеренными в грунт оттяжками.

В промышленном строительстве широко используют и пневматические конструкции. Принцип возведения их основан на том, что во внутреннее замкнутое пространство мягких оболочек нагнетают атмосферный воздух, который растягивает оболочку, придавая ей заданную форму, устойчивость и несущую способность. Материал оболочек этих зданий должен быть воздухонепроницаемым, эластичным, прочным, легким, долговечным и надежным в эксплуатации. Избыточное давление составляет 50...500 Па и для человека не представляет никакой опасности.

Сводчатые покрытия пролетом 24, 36, 48 и 60 м для большепролетных промышленных зданий запроектированы ЛенЗНИИЭП. Своды образованы из прямолинейных элементов (рис. 55) складчатого сечения шириной 3 м, толщиной стенок 25 мм, а полок - от 80 до 100 мм (в зависимости от пролета здания). Элементы армированы двумя ткаными сетками, в горизонтальных полках - стержневой арматурой. Монтаж элементов ведут на кондукторе; стыки болтовые с последующей их сваркой. После завершения монтажа все швы омоноличиваются. Свод жестко связан с железобетонными балками пролетом 3 м, опорами для которых служат фундаменты.

Такое покрытие имеет главный корпус пролетом 36 м деревообрабатывающего завода в Ленинграде. Приведенная толщина бетона 6,57 см, расход стали - 14,06 кг/м2.

В Свердловске здание пролетом 24 м покрыто армоцементный сводом (рис. 56). Приведенная толщина бетона 4,71 см, расход стали - 11, 1 кг/м2.

Положительным у сводов складчатого поперечного сечения, собираемых из отдельных элементов, являются сравнительно небольшие размеры элементов, простота армирования, на 30-35% меньший расход бетона и на 5-10% стали по сравнению с другими большепролетными пространственными покрытиями.

Армоцементные покрытия для массового строительства операционных залов вокзалов разработаны СибЗНИИЭП совместно с Сибгипротрансом. Зал на 700 пассажиров пролетом 24 м и длиной 18 м покрыт сводом, который собирают из двух элементов полной заводской готовности. Поперечное сечение волнообразное шириной 2 м и толщиной 30 мм. Армируют элементы двумя ткаными сетками № 10 и стержнями диаметром Ю мм, расположенными по два в верхних гребнях волн и по четыре внизу. Распор от горизонтальной реакции свода может восприниматься двумя способами: наклонными контрфорсами, расположенными через каждые 3 м, либо горизонтальной затяжкой. Тогда наклонные растяжки отсутствуют При пролете 24 м и первому конструктивному решению опор приведенная толщина бетона равна 3,5 см, а расход стали - 5 кг/м2, а с учетом контрфорсов, балок, стоек и фундаментов соответственно 14 см и 13,8 кг/м2. Во втором варианте опор с учетом всех конструкций приведенная толщина бетона - 10 см, расход стали - 9,6 кг/м2.

Следует также отметить примеры подобных покрытий из зарубежной практики. Например, покрытие центрального зала выставки в Турине (рис. 3). Свод зала пролетом 98 м состоит из сборных армоцементных элементов, соединенных монолитными железобетонными ребрами. Вес элемента 1,5 т. Опалубка армоцементная. В гребнях и ендовах элементы замоноличивали на месте. Освещается помещение через световые проемы в наклонных стенках армоцементных элементов.

В проекте покрытия ангара пролетом 180 м в аэропорту Буэнос-Aйpeca свод образован аналогичными сборными армоцементными элементами, замоноличиваемыми на месте.

Площадь Св. Петра в Риме запроектировано перекрыть сводом пролетом 300 м, собранным из отдельных армоцементных скорлуп.

Свод

Свод (от «сводить» - соединять, смыкать) - в архитектуре тип перекрытия или покрытия сооружений, конструкция, которая образуется выпуклой криволинейной поверхностью .

Своды позволяют перекрывать значительные пространства без дополнительных промежуточных опор, используются преимущественно в круглых, многоугольных или эллиптических в плане помещениях.

Конструктивная работа

Своды, как правило, испытывают нагрузку от собственного веса, плюс от находящихся выше конструктивных элементов здания (и погодных воздействий). Под нагрузкой свод работает преимущественно на сжатие . Возникшее вертикальное усилие сжатия своды передают на свои опоры. Во многих типах сводов возникает дополнительное усилие - горизонтальное, т.е. они начинают работать еще и на распор. Горизонтальный распор может быть минимальным, или же погашаться в теле кольцевой затяжки или иной заложенной в теле свода арматуры.

Своды подразделяют на:

• Повышенные - отношение стрелы свода или подъема к пролету свода более 1/2.
• Пониженные - отношение стрелы свода к пролету колеблется от 1/4 до 1/2.
• Плоские - отношение меньше 1/4.

В России теорией равновесия сводов активно занимались знаменитые учёные, такие как академик Петербургской Академии наук С. Е. Гурьев .

Эволюция сводчатых перекрытий

Арочно-купольная система перекрытий (Рим): нагрузка распределяется не смыкающимися под прямым углом балками и стойками, а скругленными арками

Конструкции сводов, т.е. арочно-купольная система перекрытий явилась следующим шагом в развитии архитектуры. Ей предшествовала стоечно-балочная система , в основе которой лежит использование древесных стволов в качестве главного строительного материала. Несмотря на то, что блоки камня и кирпич вскоре заменили древесину, стоечно-балочная система (т.е. конструкция, элементы которой смыкаются под прямым углом) оставалась основным принципом строительства в Древнем мире - в архитектуре Древнего Египта и Древней Греции . Величина прочности камня на изгиб ограничивала в стоечно-балочной конструкции ширину пролёта примерно до 5 м. (Те своды, которые все-таки встречаются в архитектуре этих периодов, например, казематы акрополя Тиринфа и шахтовые гробницы носят название ложных сводов , т.к. в отличие от классических вариантов, не передавали усилий распора и напоминали их лишь внешне).

Ситуация изменилась лишь с изобретением достаточно надёжных связующих - таких растворов, как цемент и бетон , а также с развитием науки, которая позволила рассчитывать более сложные криволинейные конструкции. Применение криволинейных сводов, где камень работает уже не на изгиб, а на сжатие, поэтому обнаруживает более высокую прочность, позволило значительно превысить указанный выше размер пролета от 5 метров балочно-стоечной системы.

Хотя цилиндрические своды появились уже в 4-3 тыс. до н.э. в Египте и Месопотамии, массовое использование арочно-купольной системы перекрытий началось лишь в архитектуре Древнего Рима . К этому времени принято относить изобретение арки и купола , а также основных типов сводов, в основе которых лежат два этих конструктивных элемента. Со временем число этих типов увеличилось.

Своды в древнеримском строительстве, а также в её наследниках - романской и византийской архитектуре были достаточно тяжёлыми, поэтому, для того чтобы выдерживать вес перекрытий, стены-опоры для этих сводов возводились очень толстыми и массивными. Нагрузка в таких конструкциях передавалась непосредственно на стены. Следующий этап в развитии сводов наступил в готической архитектуре , строители которой изобрели новый вариант распределения нагрузки.

Два варианта распределения нагрузок: романика и готика

Руины православного храма. Видны остатки арок цилиндрических сводов, опирающиеся на массивные столбы

Готический свод после землетрясения: обрушился кирпичный криволинейный потолок (запалубка), а рёбра-нервюры, на которых держалась кладка потолка, выстояли.

Массивная стена, служившая опорой для тяжелого свода, была заменена на систему контрфорсов и аркбутанов . Теперь усилие стало передаваться не непосредственно вертикально вниз, а распределяться и отводиться вбок по аркбутанам, уходя в контрфорсы. Это позволило намного утончить стены, заменив их на несколько надежных опорных контрфорсов. Кроме того, произошло изменение в кладке собственно сводов - если раньше они целиком выкладывались из массивных камней и были одинаковы по всей толщине, то теперь свод стал представлять собой жёсткие рёбра (нервюры), служащие для опоры и распределения нагрузки, а промежутки между нервюрами выкладывались лёгким кирпичом, выполнявшим теперь лишь заградительную, но не несущую функцию. Это открытие позволило архитекторам готики перекрывать конструктивно новыми типами сводов невиданно большие пространства соборов и создавать головокружительно высокие потолки.

Наконец, следующая и на сегодняшний день завершающая веха в эволюции сводов наступила в XIX веке с изобретением железобетона . Если до этого инженерам приходилось рассчитывать своды, выложенные по опалубке из кирпича с помощью цемента, или из камня с помощью бетона (а они могли рассыпаться в случае неудачных расчетов или ошибок в кладке), то теперь бетон армируется железом и формуется в заливочных формах. Это придало ему необыкновенную прочность, а также дало максимальную свободу фантазии архитекторов. Со 2-й половины XIX в. своды нередко создавались из металлических конструкций. В ХХ в. появились различные типы монолитных и сборных железобетонных тонкостенных сводов-оболочек сложной конструкции. Они применяются для покрытий большепролётных зданий и сооружений. С середины ХХ в. распространяются также деревянные клеёные сводчатые конструкции.

Предназначение

Сводчатые перекрытия на протяжении веков использовались, в первую очередь, для религиозных и общественных помещений, поскольку при правильном расчете свода он может покрыть огромное пространство - в то время как балка, вне зависимости от материала, имеет предел длины. (Именно поэтому в частном строительстве, даже в тех же панельных домах , до сих пор преобладает балочно-стоечная система, так как там нет нужды в большом метраже и высоких потолках). Наибольшее разнообразие типов сводов демонстрирует сакральная архитектура, которая обязана была совмещать вместительность и красоту, а в сталинской архитектуре этим параметрам должно было соответствовать метро, поэтому в настоящий момент станции московского метрополитена демонстрируют большую вариабельность в типах сводов.

Элементы сводов

В зависимости от типа свода он может иметь следующие элементы:

• Замок, замковый камень , ключ свода - средний клинчатый камень в щелыге арки или свода. Иногда подчёркивается декором.
• Зеркало - горизонтальная, плоская плоскость зеркального свода, потолочный плафон (изначально - любая гладкая поверхность плит в каменной кладке).
• Лотки - криволинейная плоскость свода, одним концом опирающаяся на стену, а другими - смыкающаяся с остальными лотками, то есть часть свода, имеющая форму отрезка полуцилиндрической поверхности, рассечённой двумя взаимно пересекающимися плоскостями.
• Паддуги (падуги) - боковые цилиндрические части сомкнутого свода, в зеркальном своде - находятся под зеркалом. Изначально - большая выкружка над карнизом, служащая переходом от стены к потолку.
• Пазуха свода - пространство между наружными поверхностями смежных сводов, или сводом и стеной.
• Паруса - сферический треугольник, обеспечивающий переход от квадратного в плане подкупольного пространства к окружности купола.
• Подпружная арка - упорная арка, укрепляющая или поддерживающая свод.
• Пролёт свода - его ширина
• Пята свода - нижняя часть арки, свода, опирающаяся на стену или столб; или же верхний камень опоры, на котором покоится арка или свод.
• Распалубки - выемка в цилиндрическом своде в виде сферического треугольника. Образуется пересечением двух взаимно перпендикулярных цилиндрических поверхностей (обычно разного радиуса). Может быть либо частью крестового свода, либо дополнительным сводом, врезаным в цилиндрический или зеркальный. Устраивается над дверными и оконными проёмами при расположении верхней точки проёма выше пяты свода.
• Стрела свода - расстояние от оси арки в ключе до хорды, соединяющей центры её пят.
• Шелыга (щалыга) - верхняя линия или хребет свода. Также - непрерывный ряд замковых камней (ключ свода).
• Щека свода (люнет) - торец свода, его срез
• Щековая арка - подпружная боковая арка крестового свода, расположенная по сторонам прямоугольника его плана.
• Щековая стена - торцовая стена помещения, перекрытого цилиндрическим сводом, нагрузки не испытывает.

• Нервюры - ребро готического каркасного свода. Делятся на:
  • Ожива - диагональная арка. Почти всегда полуциркульная.
  • Тьерсерон - дополнительная нервюра, идущая от опоры и поддерживающие посередине лиерны.
  • Лиерны - дополнительная нервюра, идщая от точки пересечения ожив к щелыге щековых арок.
  • Контрлиерны - поперечные нервюры, связывающие между собой основные (то есть оживы, лиерны и тьерсероны).
• Запалубка - в нервюрном своде заполнение между нервюрами.

Основные типы сводов

В Древнем Риме применялись следующие типы - цилиндрические, сомкнутые и крестовые. В Византии применялись цилиндрические, парусные, крестовые. В архитектуре Мидии, Индии, Китая, народов Средней Азии и Ближнего Востока использовались преимущественно стрельчатые. Западноевропейская готика предпочитала крестовые своды, максимально их развив в сторону стрельчатости .

Иллюстрация	Определение
	Цилиндрический свод - образует в поперечном сечении полукруг (или половину эллипса, параболы, проч). Это простейший и наиболее распространённый тип сводов. Перекрытие в нём опирается на параллельно расположенные опоры - две стены, ряд столбов или аркады . В зависимости от профиля арки, лёгшей в основание, бывают: полуциркульные стрельчатые коробовые эллиптические параболические
	Коробовый свод - разновидность цилиндрического свода; отличается от него тем, что образует в поперечном сечении не простую дугу, а трехцентровую или многоцентровую коробовую кривую. Он имеет большой распор, обычно погашаемых металлическими связями, и служит для перекрытия более обширных по площади помещений, нежели цилиндрический свод.
	Цилиндрический свод с распалубками - свод, образованный путем пересечения под прямым углом одного свода с другими меньшего пролета и меньшей высоты, то есть - с образованием распалубок.
	Крестовый свод - образуется путем пересечения двух сводов цилиндрической или коробовой формы одинаковой высоты под прямым углом. Применялся для перекрытия квадратных, а иногда прямоугольных в плане помещений. Он может опираться на свободностоящие опоры (столбы, колонны) по углам, что позволяет сосредоточить в плане давление только на угловых опорах.
	Сомкнутый свод - образуется наклонными по заданной кривой продолжениями стен - лотками (щеками), которые опираются по всему периметру на стены и сходятся в горизонтальной шелыге свода при прямоугольном плане или в одной точке при перекрытии квадратного (на илл.) в плане помещения (в последнем случае также может также называться «монастырским»). Является производным от свода цилиндрического. Передает на стены вертикальное давление и распор по всей длине. Был известен в архитектуре Средней Азии, Рима и готике, но применялся редко, более широко распространился в архитектуре Возрождения. Свод сомкнутый с распалубками - наличие распалубок по осям лотков меняет конструктивную систему свода: усилия передаются на углы.
	Зеркальный свод - отличается от сомкнутого тем, что его верхняя часть представляет собой плоскую горизонтальную плиту-плафон (т. н. «зеркало»). Обычно она отделяется от паддуг (боковых граней) четкой рамой и часто используется для живописи. Подобный свод часто применяется в декоративных целях, в то время как само помещение на самом деле может быть перекрыто балочной или стропильной конструкцией, к которой подвешивается ложный свод. Получил наибольшее распространение в эпоху Возрождения.
	Парусный свод - вспарушенный свод на четырех опорах. Образуется отсечением вертикальными плоскостями частей сферической поверхности купола. Условно расчленен на две зоны: нижнюю - несущую, и верхнюю - несомую пологую часть сферы, называемую скуфьей. Иногда скуфье придавали полуциркульную форму.
	Крещатый свод - сомкнутый свод, прорезанный двумя пересекающимися крест-накрест сводами иной формы, на пересечении которых стоит световой барабан.
	Купольный свод - представляет собой полушарие, обычно опирается на цилиндрический в плане барабан или на полукруглые в плане стены апсид. В последнем случае называется полукупольным сводом или конхой.
	Купол на парусах (свод на парусах, парусный свод ) - образуется отсечением вертикальными плоскостями частей сферической поверхности купола (без барабана).
	Крестово-купольный свод - купол, водруженный на крестовое перекрытие (с барабаном).
	Ступенчатый свод - тип свода, применявшийся для перекрытия небольших бесстолпных церквей при помощи системы поперечных арок, расположенных ступенями, на которые опираются ступенчатые арочки, расположенные в продольном направлении, образуя в центре открытый квадрат, завершенный световым барабаном.

Дополнительно

• Ложный свод - древнейший вид свода. Образуется постепенным напуском внутрь горизонтальных рядов кладки. Не дает горизонтального распора.
• Бочарный свод , свод двоякой кривизны - поверхность свода образуется движением плоской кривой, образующей по кривой направляющей.
• Клинчатый свод - выкладывался из камней клинообразной формы или имел клинообразные швы между камнями.
• Полукупольный свод (конха) - отсеченная горизонтальной и вертикальной плоскосью часть сферы.
• Сетчатый свод - похож на крестовый, но не имеет диагональных ребер. На их месте расположены 4 сферических паруса. Может иметь диагональное ребро, но оно не проходит через шелыгу, а упирается в кольцо.
• Складчатый свод, ячеистый - не имеет самостоятельного нервюрного каркаса, в данном своде прочный каркас образуется острыми ребрами складок.
• Сотовый свод - разновидность складчатого свода, с замкнутыми перегороженными складками в виде ромбических гранёных впадин (пирамидальные углубления). Характерен для арабской архитектуры.
• Стрельчатый свод - разновидность цилиндрического свода, в основе которого лежит не полуциркульная арка, а стрельчая (острая). Такой свод представляет собой две дуги окружности, пересекающиеся в щелыге - хребте свода.

Готические своды

• Веерный свод - образуется нервюрами (ожива и тьерсерона ), исходящими из одного угла, имеющими одинаковую кривизну, составляющими равные между собой углы и образующими воронкообразную поверхность. Типичен для английской готики .
• Звездчатый свод - форма крестового готического свода. Имеет вспомогательные ребра - тьерсероны и лиерны . В каркасе четко выделяются основные диагональные ребра крестового свода.
• Свод крестовый готический - крестовый свод, представляющий собой каркасную конструкцию в виде сетки нервюр, на которые опираются распалубки, что позволяет сосредоточить давление только на угловых опорах. Основной признак готического - четко выраженные профилированные диагональные ребра, составляющие основной рабочий каркас, воспринимающий основные нагрузки. Распалубки выкладывались как самостоятельные малые своды, опиравшиеся на диагональные ребра.
• Нервюрный свод - свод на каркасе из нервюр, воспринимающих и передающих нагрузку свода на его опоры.

Своды Древней Руси

В большинстве случаев каменные сооружения на Руси перекрывались сводами, которые были многообразны и чрезвычайно сложны. В домонгольской Руси они, как правило, были сложены из плинфы . Своды выкладывались по опалубке, которая опиралась на кружала и торцевые стены (или на находившиеся ниже подпружные арки). После отвердения раствора кружала удалялись, и опалубка снималась .

Теремной дворец в Кремле. Тип сводов - сомкнутый на распалубках

Схемы основных типов сводов, встречающихся в русском зодчестве XI- начала XVIII вв.:

1 - коробовый (с XI в.); 2 - четвертъцилиндрический (в основном XI-XV вв. и позднее); 3 - купольный (с XI в.); 4 - купольный на парусах без барабана (XI в.); 5 - купольный на барабане (с XI в.); 6 - конха (с XI в.); 7 - двускатный (XI в.); 8 - крестовый (XI-XII вв., а также с конца XV в.); 9 - шатровый (конец XIII в.); 10-12 - ступенчато-арочный (XIV-XVI вв.); 13 - вспарушенный крестовый (с начала XVI в.); 14, 15 - сомкнутый на распалубках, сходящихся к углу (с начала XVI в.); 16, 17 - сводчатое перекрытие одностолпной палаты на распалубках, сходящихся к углу (с начала XVI в.); 18 - сомкнутый на распалубках, отступающих от угла (XVII в.); 19 - сомкнутый со свободным расположением распалубок (XVII в.); 20 - сомкнутый на гранёном основании («гранёный купол» - с начала XVI в., особо распространен со второй половины XVII в.); 21 - парусный (XVI в.); 22 - купол на тромпах (XVI в.); 23 - крещатый с горизонтальным и шелыгами распалубок (XVI в. - наиболее ранний); 24 - крещатый с наклонными щелыгами распалубок (XVI-XVII вв.); 25 - крещатый со ступенчатыми распалубками (конец XVI- начало XVII в.); 26 - сомкнутый без распалубок (в основном со второй четверти XVII в.); 27, 28 - полулоткозый и лотковый (в основном со второй четверти XVII в.); 29 - сводчатое перекрытие одностолпной палаты без распалубок (вторая половина XVII в.); 30 - лотковый на распалубках (XVII в.); 31, 32 - варианты светового пятиглавия бесстолпного храма (собор Введенского монастыря в Сольвычегодске , 1689-1693 гг. и Рождественская церковь в Нижнем Новгороде, конец XVII - начало XVIII в.)

Ссылки

• Архитектурные конструкции в русском зодчестве XI-XIX вв. Перекрытия каменных зданий

См.также

Примечания

Литература

• Кузнецов А. В., Своды и их декор, М., 1938
• Hart F., Kunst und Technik der Wölbung, Münch., 1965.

Романский свод

Важной задачей романского строительного искусства стало преобразование базилики с плоским деревянным перекрытием в сводчатую. Вначале сводом перекрывались небольшие пролеты боковых нефов и апсиды, позднее сводом стали перекрывать и главные нефы. Толщина свода иногда была довольно значительной, поэтому стены и пилоны проектировались толстыми с большим запасом прочности. В связи с потребностью в больших перекрытых пространствах и развитием строительной технической мысли конструкцию первоначально тяжелых сводов и стен стали постепенно облегчать.

Свод дает возможность перекрывать большие пространства, чем деревянные балки. Наиболее простым по форме и конструктивному исполнению является цилиндрический свод, который, не раздвигая стен, давит на них сверху огромной тяжестью, и потому требует особенно массивных стен. Этот свод наиболее пригоден для перекрытия помещений с небольшим пролетом, но он часто применялся и в главном нефе - во Франции в областях Прованс и Овернь (собор Нотр-Дам дю Пор в Клермоне).

Позднее полукруглая форма арки свода была заменена на стрельчатую. Так, неф кафедрального собора в Отюн (начало XII в.) перекрыт стрельчатым сводом с так называемыми гуртовыми арками.

Основой для новых типов сводов стал старый римский прямой крестовый свод над квадратным в плане помещением, получаемый пересечением двух полуцилиндров. Нагрузки, возникающие от этого свода, распределяются по диагональным ребрам, а с них передаются на четыре опоры по углам перекрываемого пространства. Первоначально ребра, возникающие на пересечении полуцилиндров, играли роль арок-подкружал, что давало возможность облегчить всю конструкцию (собор св. Стефана в Кане, 1064-1077; монастырская церковь в Лорш - первая полностью перекрытая сводами базилика).

Монастырская цекровь в Клюни. Романский крестовый свод :
1 - торцевые ребра; 2 - диагональные ребра; 3 - замок; 4 -распалубка.

Если увеличить высоту свода настолько, чтобы диагональная кривая пересечения из эллиптической превратилась в полукруглую, можно получить так называемый повышенный крестовый свод.

Своды чаще всего имели полнотелую кладку, что, как мы говорили, требовало возведения массивных пилонов. Поэтому большим шагом вперед стал романский составной пилон : к основному пилону добавлялись полуколонны, на которые опирались гуртовые арки, и в результате уменьшался распор свода. Значительным конструктивным достижением стало распределение нагрузки от свода на несколько определенных точек за счет жесткого соединения поперечных гуртовых арок, ребер и пилонов. Ребро и гуртовая арка становятся каркасом свода, а пилон - каркасом стены.

В более позднее время сначала выкладывались торцевые (щековые) арки и ребра. Эта конструкция получила название ребристого крестового свода . В период расцвета романского стиля этот свод делался повышенным, а его диагональная арка приобретала остроконечную форму (церковь св. Троицы в Кане, 1062-1066).

Для перекрытия боковых нефов вместо крестового свода иногда применялись полуцилиндрические своды , очень часто используемые в гражданском строительстве.

Романские конструкции - это прежде всего повышенный ребристый свод, остроконечная арка и погашение косых боковых распоров от сводов системой опор. Они создают основу для последующего готического стиля в архитектуре.

Виды сводов зданий

СВОД - в своей наиболее характерной форме свод есть ПЕРЕКРЫТИЕ , имеющее снизу вогнутую кривую поверхность (сочетание кривых поверхностей или сочетание кривых поверхностей с плоскостью) и образованное системой клинообразных камней, которая дает, помимо вертикальной нагрузки на ОПОРЫ , также и горизонтальный РАСПОР. В частных разновидностях свода, понимаемых в более широком смысле этого термина, могут иметь место различные отступления от указанных выше характерных признаков сводчатых перекрытий. С. может, напр., применяться не в качестве перекрытия, а в качестве элемента опорной КОНСТРУКЦИИ с вогнутой поверхностью, обращенной не книзу, а кверху. Клинообразную форму могут иметь не сами камни, кирпичи, а только швы между ними. Свод может быть не системой камней, а МОНОЛИТОМ и сооружаться из др. материалов, напр, из ж.б. Горизонтальный распор может отсутствовать, быть минимальным или гаситься в теле самого свода, напр, кольцевыми затяжками или иной заложенной в тело С. АРМАТУРОЙ . С. могут быть подразделены на повышенные, пониженные и плоские: 1) повышенные - когда отношение стрелы С. (подъема) к пролету С. больше 1/2; 2) пониженные - отношение стрелы к пролету свода колеблется между 1/4 и 1/2; 3) плоские - отношение стрелы к пролету свода не менее 1/4.

1 - круглый цилиндрический свод (бочарный свод); 2 - стрельчатый бочарный свод (остроконечный); 3 - бочарный свод с поперечными гуртами; 4 - крестовый свод (K - запалубка)

Разновидности :

СВОД БАЛХИ - сооружается над прямоугольными, близкими к квадрату помещениями; его КЛАДКА начиняется из углов арочками под 45° к СТЕНАМ, соединяясь В ЕЛКУ у середины каждой из стен помещения (Ср. Азия).

СВОД БОЧАРНЫЙ - образован движением плоской кривой образующей по кривой направляющей.

СВОД ВЕЕРНЫЙ - НЕРВЮРЫ СВОДА, исходящие из одного угла, имеют одинаковую кривизну, составляют равные между собой углы и расходятся наподобие веера, образуя воронкоообразную поверхность (английская ГОТИКА - см.)

КОРОБОВЫЙ СВОД С РАСПАЛУБКАМИ - образуется путем пересечения под прямым углом коробового СВОДА др. коробовыми сводами, но меньшего пролета и меньшей высоты.

СВОД ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ - поверхность СВОДА образована движением образующей прямой (остающейся параллельной самой себе) по плоской кривой направляющей или, наоборот, движением плоской кривой направляющей по прямой образующей. По форме направляющей С.ц. разделяются на: 1) круговые или полуциркульные; 2) коробовые, эллиптические и параболические; 3) стрельчатые.

СВОД СТУПЕНЧАТЫЙ - тип СВОДА, применяемый для перекрытия небольших помещений при помощи системы поперечных АРОК, расположенных ступенями, на которые опираются ступенчатые арочки, расположенные в продольном направлении, образуя в центре открытый квадрат, иногда завершаемый световым БАРАБАНОМ.

СВОД СТРЕЛЬЧАТЫЙ - СВОД с направляющей,которая представляет собой две дуги круга, пересекающиеся в ШЕЛЫГЕ.

СВОД СОТОВЫЙ - особая разновидность готических СВОДОВ со сложным рисунком ребер (часто без нервюрного КАРКАСА) и с пирамидальными углублениями между ними.

СВОД СОМКНУТЫЙ - СВОД из 4 или большего кол-ва ЛОТКОВ; примен. для перекрытия квадратных (и многоугольных) помещений; давление

СВОД СЕТЧАТЫЙ - СВОД, в известной мере сходный со ЗВЕЗДЧАТЫМ СВОДОМ, однако без диагональных ребер СВОДА КРЕСТОВОГО; на месте диагональных ребер расположены четыре сферических ПАРУСА; рисунок НЕРВЮР образует сетчатый узор.

СВОД ПАРУСНЫЙ - СВОД на ПАРУСАХ, образующийся путем отсечения от сферического (или параболического) КУПОЛА четырех равных полусегментов (в нижней его части) (ср. КУПОЛ НА ПАРУСАХ).

СВОД НЕРВЮРНЫЙ - СВОД на каркасе из НЕРВЮР, воспринимающих и передающих нагрузку свода на его опоры.

СВОД ЛОЖНЫЙ - образован постепенным напуском внутрь горизонтальных рядов КЛАДКИ; не дает горизонтального РАСПОРА.

СВОД ЗВЕЗДЧАТЫЙ - одна из форм крестового готического (нервюрного) СВОДА, в котором введен ряд дополнительных (вспомогательных) ребер-ТЬЕРСЕРОНОВ; в тонком каркасе С.з. четко выделяются основные диагональные ребра СВОДА КРЕСТОВОГО.

СВОД ЗЕРКАЛЬНЫЙ - сомкнутый СВОД, верх которого срезан горизонтальной плоскостью (или очень плоским сводом); оставшиеся боковые цилиндрические части сомкнутого свода называются ПАДУГАМИ; средняя горизонтальная плоскость - зеркалом; зеркало обычно отделяется от падуги четкой РАМОЙ и часто используется для ЖИВОПИСИ.

СВОД КЛИНЧАТЫЙ - выложен из камней клинообразной формы; клинообразную форму могут иметь не камни, а швы между ними. Такой С. дает горизонтальный РАСПОР.

СВОД КОРОБОВЫЙ - СВОД с направляющей, которая представляет собой коробовую, эллиптическую или параболическую кривую.

СВОД КРЕСТОВЫЙ - ПЕРЕКРЫТИЕ, образованное пересечением под прямым углом поверхностей двух цилиндрических СВОДОВ с одинаковыми стрелами подъема: состоит из четырех РАСПАЛУБОК; примен. для перекрытия квадратных и прямоугольных в плане помещений; давление С.к. сосредоточено на четырех углах.

СВОД КРЕЩАТЫЙ - сомкнутый СВОД, прорезанный двумя пересекающимися крест-накрест цилиндрическими сводами, на пересечении которых стоит световой БАРАБАН.

ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ СВОД

В архитектурных школах древности внешняя поверхность перекрывающих здание цилиндрических сводов, выровненная по уклону при помощи обмазки, непосредственно несет на себе черепицы кровли; только в византийской архитектуре Равенны можно с трудом отыскать несколько примеров легких сводов, защищенных деревянной крышей. Последний прием - романское нововведение, вероятно, клюнийской школы - сделался общеупотребительным; следствием этого явились экономия материала и уменьшение распора; клюнийский цилиндрический свод - это по преимуществу легкий свод, покрытый крышей.

Очертания

До самого конца XI в. очертание сводов - полуциркульное; когда встречается необходимость увеличить стрелу подъема, довольствуются тем, что повышают уровень пят свода. Единственные известные нам примеры повышенной арки овальной формы находятся в Турню и, вероятно, навеяны каким-нибудь азиатским образцом.

Стрельчатый свод, который по ошибке в датировке церкви Сен-Фронт относили к X в., не встречается ни в одном здании, которое можно было бы с уверенностью датировать ранее XII в. В Иссуаре (рис. 98, В ), где кровля лежит непосредственно на обмазке свода, стрельчатая арка явилась средством уменьшения массивности каменной кладки, и только в Бургундии она использована для уменьшения распора (С).

Примечание: Вопрос о времени появления стрельчатого свода в сооружениях романского стиля остается спорным. Если церковь Сен-Фронт в Перигё не может быть отнесена к X в., то известны примеры более ранних памятников, чем в Иссуаре: старый собор в Динье, который можно отнести к концу XI в., имеет стрельчатый свод. Некоторые исследователи романского искусства, например Кишера, доказывают на ряде памятников, что появление стрельчатых сводов во Франции следует отнести именно к XI, а не к XII в. См. Lastеуriе, упом. соч., стр. 240.

Клюнийцы принимают ее с того момента (начало XIII в.), как начинают возводить цилиндрические своды, смело поставленные на очень высокие устои, как в главных нефах церквей Шарито на Луаре или Парэ ле Мониаль; равновесие этих сводов было неустойчивым, и всякое уменьшение распора оказывалось чрезвычайно важным. Клюнийцы оценили преимущества стрельчатой арки в статическом отношении, им мы обязаны применением ее, которое ознаменовало эпоху в истории архитектуры, так как эта арка является прогрессом в системах уравновешивания.

Способы выполнения и кладка

Романские архитекторы, применяя камень в качестве материала для сводов, лишают себя одного преимущества - возможности строить без кружал; основное отличие романских сводов от византийских состоит именно в том, что они возведены на кружалах.

Свод никогда не выкладывается вертикальными последовательными рядами; такая кладка оправдывается только для сводов из кирпича, выполняемых без кружал. Никогда также ряды кладки не бывают горизонтальными, как ряды из мелкого камня в римских сводах; кладка горизонтальными рядами связана с идеей искусственного монолита, а романский свод всегда выложен из клинчатых камней.

Цилиндрический свод с нервюрами

В большинстве случаев внутренняя поверхность романских коробовых сводов членится через некоторые промежутки подпружными арками (рис. 99 ). Обыкновенно эти арки независимы от кладки свода (чертеж С); иногда в пятах они сливаются с кладкой свода и затем постепенно выступают до тех пор, пока, наконец, у самой вершины свода их нижняя поверхность не становится параллельной внутренней поверхности самого свода (В). В некоторых случаях подпружные арки даже прорезают свод (А).

Очевидно, эти арки служили для усиления жесткости тонких сводов. Но особенную услугу оказывали они при кладке сводов: теперь надо было опасаться не поломки кружал, а их деформации, наличие же подпружных арок гарантировало от этого.

Сначала выводили подпружные арки; они придавали кружальной системе чрезвычайную жесткость, и свод возводился уже на укрепленных таким образом кружалах. Рис. 100 уточняет это объяснение, показывая главные случаи из практики установки кружал.

Огюст Шуази. История архитектуры. Auguste Choisy. Histoire De L"Architecture