Статьи по филателии  
Словарь терминов  
Почтовый календарь  
Знакомство с филателией  
Филателистическая география  
Виртуальные выставки  
Форум  
Контакты  
Филателистические сайты  
Журнал "Мир марок"  
Выпуски СССР и России (USSR and Russia)  
"Земство" Каталог Чучина (ZEMSTVO)  
Каталог "Космос в картинках" (Space)  
Каталог "СОЧИ-2014" (Sochi-2014)  



   
Статьи » | » По категориям » | » По авторам » | » По годам
Поиск публикацийЧто искать:  

 

Разное /

Строительные конструкции_6

180.JPG
000.JPG

6. АРОЧНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

В архитектуре арка (от лат. Arcus – дуга, изгиб) –  криволинейное перекрытие сквозного или глухого проёма в стене или пролёта между двумя опорами (колоннами, устоями моста). В строительной механике, науке о прочности и жесткости конструкций, используют уточненные определения арки. Аркой называют плоскую распорную систему, имеющую форму выпуклого кривого стержня, обращенного выпуклостью в направлении, противоположном направлению действия основной нагрузки. Такое определение позволяет относить к аркам не только перекрытия пролетов между опорами, но и другие конструкции, в том числе криволинейные стержни, расположенные не в вертикальной плоскости.

Кроме арок, в данном разделе рассмотрим также цилиндрические своды, конструкции, которые ограничены по толщине незамкнутыми цилиндрическими поверхностями и оперты вдоль параллельных продольных краев. Цилиндрический свод в поперечном сечении имеет такую же форму, как и арка (полукруг, половина эллипса, парабола и др.).  Арка и цилиндрический свод отличаются друг от друга только шириной (размером вдоль опор). Но принято арки относить к стержневым конструкциями, для которых размеры поперечного сечения значительно меньше длины, а свод считать частным случаем оболочки. При действии равномерно распределенной вертикальной нагрузки арка и цилиндрический свод имеют совершенно одинаковое напряженное состояние. Поэтому при такой  нагрузке совершенно нет различия между аркой и цилиндрическим сводом. Ширина арок каменных мостов и акведуков часто мало отличается от пролета, который они перекрывают. Такие арки скорее являются сводами, хотя их называют «арочный мост» и «арочный акведук». Иногда для них используют также термин арочный свод. Другие типы сводов (крестовые, сомкнутые, парусные и другие) будут рассмотрены в следующем разделе статьи.

z67_70_1.jpg z67_70_2.jpg
Арочный проем в стене. Руины каменной аркады, Италия

Важной особенностью арок и цилиндрических сводов является то, что в них при действии равномерно распределенной нагрузки все поперечные сечения полностью сжаты. Поэтому их можно выполнять из материалов, имеющих низкую прочность при растяжении, как, например, каменная кладка. В отличие от рассмотренных ранее балочных конструкций, в арках и сводах при действии вертикальной нагрузки в опорах возникают горизонтальные реакции, называемые распором. Распор арок и сводов воспринимается неподвижными опорами, например, массивными стенами, или    затяжкой, – работающим на растяжение стержнем, который прикреплен к концам арки. На арку с затяжкой похоже древнейшее оружие человека - лук для метания стрел. Но стянутый тетивой лук работает на изгиб, а арка практически всегда сжата. Арки с затяжками стали применять сравнительно недавно, когда начали использовать сталь для строительных конструкций. До этого распор от арки передавали на опоры или применяли многопролетные арочные конструкции, аркады, в которых. распор соседних арок взаимно погашается. Поэтому в аркаде необходимо воспринимать распор только от крайних арок.

z67_70_3.jpg z67_70_4.jpg
Первобытные охотники с луками. Наскальные рисунки в пещерах.


В зависимости от размера пролета, нагрузки и назначения арки выполняются из камня, железобетона, металла и дерева.

Возникновение арок и сводов

Арки впервые появились на Древнем Востоке, а затем получили широкое распространение в архитектуре Древнего Рима.  Арки и своды – архитектурные формы, которые были знакомы человеку с доисторических времен. Арочную форму имеют входы в пещеры и гроты, природные отверстия в скалах, склоненные друг к другу деревья, радуга на небе и многое другое, что постоянно окружает человека. Для защиты от непогоды первобытный человек соединял между собой ветви деревьев, в результате чего образовывал сводчатые навесы. Первобытные купольные шалаши в своей основе имели арочный каркас из согнутых тонких стволов деревьев.

z67_70_5.jpg

Но человек в древности не только использовал естественные пещеры, но зачастую создавал искусственные пещеры. Так в древней Индии, когда в IV в. до н. э., возникла новая религия - буддизм, ставшая со временем одной из широко распространенных мировых религий, буддисты сто устраивали монастыри в искусственных пещерах. Основу буддизма определяет стремления к спасению от страданий. Такое спасение буддисты видели в уединении от мирских забот, в самосозерцании и полном бездействии. Многие буддисты уходили в монастыри, которые строили в вдали от населенных мест или вырубали в скалах. Монастыри имели в своем составе храмы – чайтьи и помещения для проживания – вихары. Чайтьи и вихары часто вырубали в скалах, сложенных мягкими горными породами. Внутреннее помещение чайтьи имело продолговатую форму и часто разделялось двумя рядами колонн (подобно римским базиликам). Чайтья богато украшалась скульптурами животных, растительными орнаментами, наскальными рисунками. Потолок чайтьи имел форму килевидного свода. Интерьер чайтьи, расположенной в пещере, мало отличался от наземного храма.  О характерном интерьере пещерного храма можно судить по изображению чайтьи буддистский пещерного комплекса в Аджанте, Индия, приведенному на испанском конверте.

z67_70_7.jpg
Килевидный свод пещерного храма Аджанта, Индия

Цилиндрические своды являются потолками катакомб, подземных пещер, которые еще в дохристианскую эпоху в Риме использовались для захоронения. Так как из-за дороговизны земли места на общественных кладбищах были многим трудно доступны, то в пещерах, расположенных под частными владениями, часто хоронили умерших членов семь. В начальный период распространения христианства, когда эта религия еще не получила официальный статус, христиане стали проводить в подземных пещерах религиозные обряды и хоронить в них единоверцев, так как считали своим долгом погребать их только среди своих.  Позже катакомбы стали местом поклонения мощам погребенных в них мучеников, получивших сан святых. Римские катакомбы скорее всего были естественными пещерами. Есть предположение, что до превращения этих пещер в места захоронения они были подземными тайными ходами. Позже, когда же пещеры стали местами захоронений, то они были значительно расширены. Их потолкам катакомб придавали форму цилиндрических сводов и куполов, а проходы между помещениями катакомб оформляли в форме арок.

z67_70_8.jpg z67_70_9.jpg
Цилиндрические своды подземных катакомб

Цилиндрические своды пещерных храмом и катакомб вырубались в естественных монолитах горных пород.  Но задолго до этого шумеры в Древней Месопотамии на территории между нижними течениями рек Тигр и Евфрат) научились складывать из отдельных кирпичей арки и цилиндрические своды. Для этой территории характерен мягкий климат с дождливыми зимами и засушливым летом. Благоприятные природные условия Месопотамии способствовали тому, что там примерно с V тыс. до н. э получило распространение земледелие. Занятие земледелием обусловило переход от кочевого к оседлому образу жизни.  Первые стационарные жилища в Древней Месопотамии имели тонкие глинобитные стены или обмазанные глиной плетеные стены из тростника. Позже стены стали возводить из глиняного кирпича-сырца. Помещения перекрывали сплошным накатом из тонких стволов местных пальм. Поэтому помещения были узкими и удлиненными. Древесина пальм была хотя и местным, но весьма дефицитным материалом. При необходимости устраивать более широкие помещения использовали дорогую, привозную из Ливана древесину кедра и сосны.

z67_70_10.jpg z67_70_11.jpg
Кедр – главный материал для перекрытия больших пролетов 
Пальмы – местная древесина Ближнего Востока

z67_70_12.jpg
Зиккурат в Уре, Месопотамия 
Шумеры поселились в Месопотамии в III тыс. до н. э. До этого там уже существовали земледельческие государства с достаточно высоким уровнем цивилизации. Откуда шумеры пришли в Месопотамию до сих пор не установлено. Шумеры принесли с собой обширные ивилизации. Они создали первую письменность, современный календарь, ввели 12 знаков зодиака. Шумерские математики и астрономы стали измерять углы с использованием понятий «градус», «минута» и «секунда», которые мы используем до сих пор без изменений. Не менее серьезный след шумеры оставили в области строительства.  Шумеры строил сложные ирригационные сооружения, высокие оборонительные стены, зиккураты – ступенчатые культовые пирамиды.

В качестве основного материала шумеры использовали сырцовый кирпич, который изготовляли из глины с примесью соломы или измельченного тростника.  В жарком солнечном климате Месопотамии сырцовый кирпич быстро набирал прочность и сохранял форму при укладке в конструкции. Кроме сырцового кирпича, шумеры также применяли обожженный глиняный кирпич. Из-за дефицита топлива для обжига такой кирпич использовали, в основном, в качестве облицовки, которая защищала конструкции. из сырцового кирпича от увлажнения. Обожженный кирпич был известен ранее в древнем Египте и в долине реки Инд. Но использование его шумерами дало толчок к повсеместному его использованию. Но все же главным достижением шумер в области строительства является изобретение ими в середине III тыс. до н. э. арок и сводов, которые возводились из сырцового кирпича без применения раствора. Арки и своды для многих построек заменили дорогие деревянные перекрытия. За более чем 5 тысяч лет построенные шумерами арки и своды из сырцового кирпича в основном превратились в монолит, который трудно отличить от массива естественной глины.

z67_70_14_2.jpg
Древнейшие арочные ворота в заповеднике Тель-Дан 
Археологические раскопки позволили обнаружить руины возведенных шумерами арок и сводов. В городе Ур археологи раскопали царские гробницы, перекрытые сводами из сырцового кирпича. По данным археологов, своды были возведены шумерами примерно в 3600 г. до н. э. Опыт шумеров по возведению арок и сводов из кирпича-сырца получил широкое распространение в дальнейшем в строительной практике Древнего Египта, Вавилона, Ассирии и других районов Ближнего Востока.

В 1978 г. на территории заповедника Тель-Дан в Галилее, на севере Израиля, археологи обнаружили самые древние арки, которые на удивление хорошо сохранились. По территории заповедника Тель-Дан протекает река Дан, которая является наиболее крупным истоком реки Иордан, главного источника пресной воды Израиля и Иордании. В древности в этом месте был ханаанский город Лаиш. Он располагался на караванном пути из Месопотамии в Древний Египет. Город был обнесен высокой крепостной стеной. Обнаруженные археологами ворота стены имеют три арочных проема. Арки и башни ворот построены из высушенных на солнце кирпичей и покрыты штукатуркой. Ворота имеют высоту 7 м. По оценке археологов, ворота возведены в середине XVIII в. до н. э.

Позднее, в эпоху расцвета Ассирии и Вавилона, научились обрабатывать и использовать природный камень, который там был местным материалом. Из природного камня выкладывали фундаменты и цоколи, им облицовывали стены из сырцового кирпича. Естественный камень и обожженный кирпич стали использовали для устройства больших арочных входов дворцов и входных башен ограждения городов. Характерным примером такого арочного входа являются грандиозные ворота богини Иштар, одни из семи ворот в стене, ограждавших священную часть города Вавилон. В этой священной части города был расположен храм покровителя Вавилона бога Мардука, гигантский царский дворец и 91-метровый зиккурат Этеменанки, ставший основой для библейского мифа о Вавилонской башне. 

z67_70_15.jpg z67_70_16.jpg
Священный участок Вавилона, реконструкция Ворота Иштар, реконструкция

Ворота Иштар были построены в 575 г. до н. э. по приказу царя Навуходоносора. Ворота были облицованы глазурованным кирпичом и украшены золотыми рельефными изображениями львов, быков и сиррушей (мифических существ, напоминающих дракона или грифона).  Ворота имели высоту 12 м.  К ним подходила так называемая Дорога Процессий, которая вела к храму Мардука.

Ворота Иштар были обнаружены немецким археологом Робертом Кольдевеем (1855-1925), который начиная с 1899 г. занимался раскопками древнего города Вавилона, расположенного в 90 км к югу от Багдада. Самыми важными находками Кольдевея были остатки фундаментов легендарной Вавилонской башни и царского дворца Навуходоносора с Висячими садами Семирамиды. Все они были переправлены в Берлин, что позволило в берлинском музее Пергамон восстановить ворота практически в оригинальном виде. В самом Вавилоне была сделана попытка воссоздать ворота Иштар. Но в ходе современных военных действий в Ираке новодел ворот был разрушен.

z67_70_17.jpg
Ворота Иштар в Берлинском музее Пергамон

z67_70_19.jpg
Сухая кладка арки
Хотя арки и цилиндрические своды появились еще в 4—3 тыс. до н.э., массовое их использование началось лишь в Древнем Риме. Этому в значительной мере способствовало изобретение римлянами нового материала – так называемого «римского бетона», который состоял из смеси песка, извести и каменного щебня. Первоначально в Древнем Риме, как и в Древней Греции, каменные конструкции возводили без раствора (сухая кладка). Для кладки стен использовали каменные блоки с размерами сторон, кратными 60 см, а для возведения арок использовали тщательно отесанные трапециевидные блоки, укладываемые насухо.                         

Начиная с IV в. до н. э. для кладки стен и устройства оснований дорог римляне начинают применять известковый раствор. При возведении стен ко II в. до н. э. сложилась новая техника. Стали возводить монолитные стены и своды из раствора, в который добавляли мелкий каменный заполнитель. Со временем появилась каменно-бетонная конструкция, состоящая из двух внешних каменных слоев, соединенных между собой монолитным бетоном. Каменные слои выполняли из крупных естественных камней, которые имели внешнюю гладкую сторону. Остальные стороны камней для лучшего сцепления с бетоном имели рваную форму. Камни укладывались на известково-песчаном растворе. Использование в сводах и арках каменно-бетонных конструкций позволило значительно увеличить их пролет, разнообразить форму и композицию. Римский бетон позволил применять арки и своды практически всегда, когда было нужно было перекрыть пролеты. 




z67_70_20.jpg z67_70_21.jpg
Колизей в Риме с арочными проемами Древнеримская триумфальная арка
z67_70_22.jpg
Древнеримский акведук в Кейсарии, Израиль

Дальнейшие этапы развития арочных конструкций рассмотрим применительно к конкретным видам арочных конструкций. В современной практике арки возводят, в основном, из железобетона, как правило, сборного, металла или древесины. Использование новых материалов позволило значительно облегчить арочные конструкции.
                                         
Арочные   перекрытия

Первоначально арочные перекрытия выполняли из примыкающих друг к другу кирпичных или каменных арок, которые образовывали цилиндрический свод. В Древнем Египте, Вавилоне и Ассирии цилиндрические своды из сырцового кирпича возводили без опалубки последовательными поперечными рядами слегка наклоненных арок, которые присоединяли к ранее возведенным аркам с помощью глинобитного раствора. Первую наклонную арку свода прислоняли к постоянной или временной поперечной стене. Своды из сырцового кирпича возводят до сих пор в районах, бедных древесиной. Схематическое изображение домов, перекрытых сводами, приведено на марке Туниса. Когда для сводов и арок начали применять блоки из естественного камня, то их стали соединять известковым или битумно-известковым раствором. Сохранились руины каменного свода над коридором греческого стадиона в Олимпе. Стадион был рассчитан не менее чем на 20 тыс. зрителей, которыми могли быть только мужчин, так как спортсмены выступали обнаженными. Сводчатый коридор использовали участники состязания и судьи для прохода на поле стадиона.

z66_71_1.jpg z66_71_2.jpg
Дома, перекрытые сводами, Тунис
Руины каменного свода галереи ипподрома в Олимпии, Греция


Цилиндрические кирпичные своды широко применяли в Древней Персии, где в эпоху Сасанидов возводили крупные дворцы с открытыми лоджиями-айванами, перекрытыми сводами. Наиболее грандиозным был дворец, построенный царем Хосровом II (591-628) в столице сасанидского Ирана Ктесифоне. От него сохранились руины корпуса, в центре которого был открытый с одной стороны большой зал, вероятно, тронный, перекрытый цилиндрическим сводом. Пролет свода, выполненного из обожженного кирпича, около 27 м. Свод был возведен без кружал.

В 1888 году
паводком была разрушена часть корпуса, расположенная по одну сторону от зального помещения. В таком виде руины дворца изображены на почтовых марках, одна из которых приводится ниже. Для сравнения рядом приведена фотография руин до их разрушения паводком.

z66_71_3.jpg z66_71_4.jpg
Руины дворца в Ктесифоне, Иран Дворец до разрушения паводком.  Википедия
     
В Древнем Риме арки и своды возводили из природного камня и обожженного кирпича. Для их возведения использовали переносные деревянные кружала, которые опирались на заложенные в кладку деревянные консоли.  Камни или кирпичи, имевшие скошенные грани, укладывали по кружалам, чаще всего без использования раствора. В результате образовывались тонкие арки, которые были способны выдерживать дополнительную вертикальную нагрузку. После замыкания арок свободные концы консолей, служивших опорой для кружал, отпиливали. Остальная часть консолей оставалась в кладке стен. Образовавшиеся арки заливались римским бетоном, о котором говорилось ранее. В результате образовывалась надежная, монолитная конструкция, способная перекрывать достаточно большие пролеты. Возведение таких монолитных конструкций было возможным без привлечения высоко квалифицированных рабочих, что определило широкое их применение для перекрытия больших помещений, а также пролетов мостов, акведуков, проходов триумфальных арок и других арочных конструкций. Особенностью римских бетонных сводов является их армирование каркасами из обожженного кирпича. Из такого кирпича по временной деревянной опалубке возводили отдельные арки, которые затем объединялись продольными рядами кирпичей-плит размером 45×30×10 см и монолитным бетоном. В Древнем Риме использовали кирпичи различной формы, в том числе прямоугольные, треугольные и круглые в плане. Треугольные кирпичи, использовавшиеся для фигурной кладки, получали из прямоугольных плит-кирпичей, которые разрезали на 6-8 частей.

Сохранились руины нескольких грандиозных сооружений, перекрытых массивными бетонными арками и сводами из римского бетона. Одно из них – термы Каракаллы в Риме, построенные в 212-217 гг. Термы были зданием, которое сочетало бани, помещения для отдыха и занятия спортом, развлечений, философских диспутов. Термы могли одновременно вмещать до 3000 человек.  Восточные стены терм были выложены в виде арок высотой в пятиэтажный современный дом. Термы были перекрыты цилиндрическими и крестовыми сводами. Другим грандиозным римским   зданием, перекрытым массивными сводами, является базилика Максенция   в Риме, заложенная в 308 г. императором Максенцием и завершенная в 312 г. его приемником Константином. Базилика имела размеры 100х75 м в плане и состояла из трех нефов, разделенных продольными рядами колонн.  До наших дней сохранился только один боковой неф, перекрытый тремя массивными полуцилиндрическими сводами пролетом 25 м каждый.  Центральный неф высотой 39 м, был перекрыт крестовыми сводами, образованными взаимным пересечением цилиндрических сводов диаметром также по 25 м.

z66_71_5.jpg z66_71_6.jpg
Руины терм Каракаллы, Рим Руины базилики Максенция, Рим
 
Название «базилика», в переводе с древнегреческого языка, означает «царский дом». Базилики начали возводить еще в Древней Греции. В них располагались суды, префектуры городов и другие государственные учреждения. Базилика Максенция также была судебно-административным зданием.  Когда христианство стало признанной религией, базилики стали использовать для богослужений. Традиционные языческие храмы не были пригодны для этого, так как они считались «домами бога», в котором располагалось скульптурные изображения божества, а внутренние помещения были, как правило, весьма небольшим и не использовались для богослужения, которое выполнялось вне храма. Внутренние размеры базилики позволяли разместить в них много верующих. В античную эпоху базилики чаще всего перекрывали деревянными стропильными фермами, на которые, в свою очередь, опирались деревянные балки-прогоны и кровля. Такие же покрытия имели базилики раннехристианских храмов. Если центральный неф базилики был значительно выше боковых нефов, то для обеспечения устойчивости продольных стен, на которые опиралось перекрытие центрального нефа, часто вводились дополнительные поперечные арки. Эти арки опирались на мощные пилоны, которые заменяли колонны в местах расположения арок. Такое конструктивное решение наглядно видно на марке Ватикана, на которой приведен интерьер базилики Санта-Прасседе, расположенной недалеко от папской базилики Санта-Мария-Маджоре в Риме. Базилика Санта-Прасседе была построена по образцу базилики св. Петра, на месте которой в дальнейшем было воздвигнуто грандиозное здание собора св. Петра.  Она имела балочные деревянные перекрытия. В XIII в. были введены дополнительно поперечные арки, так как имелось опасение, что недостаточна поперечная жесткость продольных стен базилики.

z66_71_7.jpg z66_71_8.jpg
Базилика с балочным деревянным перекрытием Поперечные арки для обеспечения  устойчивости продольных стен базилики
                    
Богослужение в храмах-базиликах проводили как в дневное, так и в вечернее время. Для освещения базилики обычно использовали открытый огонь, в том числе факелы. Такой огонь часто приводил к пожарам, которые уничтожали деревянные покрытия базилик.  Поэтому при строительстве новых базилик стремились заменить деревянные покрытия более огнестойкими конструкциями. К этому времени были утрачены секреты римского бетона. Из огнестойких материалов в распоряжении строителей был только естественный камень и кирпич. Эти материалы стали использовать для перекрытий базилики. Сначала каменными цилиндрическими сводами стали перекрывать малые пролеты боковых нефов. Затем для главного нефа стали применять крестовые своды, образованные пересечением взаимно перпендикулярных полуцилиндров. Для кладки использовали известковый раствор. В Западной и Центральной Европе в романской архитектуре арки и своды возводили с использованием деревянных кружал. В Византии для придания раствору большей прочности и водостойкости стали добавлять мелко истолченный кирпич – цемянку. Использование быстро схватывающегося цемяночного раствора позволило возводить своды и купола без применения опалубки. Своды возводили слегка наклонными рядами кладки, а купола – наклонными кольцами.  Тем самым была возрождена технология, изобретенная еще в Древних Египте и Месопотамии.

z66_71_9.jpg
Каменный свод крипты романского храма
           
Для того чтобы выдерживать вес перекрытий и распор, создаваемый сводами, стены, на которые опирались своды, приходилось выполнять толстыми и массивными. Позже, в романских храмах, стали устраивать внешние выступы – контрфорсы.

z66_71_10.jpg z66_71_11.jpg
Массивные стены базилики
Контрфорсы стены базилики

Важным шагом в совершенствовании конструкции каменных сводов был сделан, когда в местах пересечения цилиндров крестового свода ввели дополнительные диагональные арки из прочных камней, нервюры. Нервюры использовались для подвески к ним опалубки, по которой выполнялось заполнение свода. С той же целью нервюры стали также использовать в цилиндрических сводах.

z66_71_12.jpg z66_71_13.jpg
Нервюрный романский свод Романские арки

В романских храмах нервюры в основном выполняли роль оставляемой опалубки. Основные усилия по-прежнему воспринимал свод. Поэтому романский нервюрный свод оставался массивной конструкцией. Следующий этап в развитии сводов был сделан в готической архитектуре. Несущий свод заменили арками-нервюрами, на которые опирали тонкое заполнение, воспринимавшее только приходящуюся на него местную нагрузку.  Для таких сводов опалубка требовалась только для устройства нервюр. Заполнение между ними из кирпичной или каменной кладки выполнялась по легкой опалубке, подвешиваемой к нерюрам.  Благодаря наличию нервюр, стало возможным передавать нагрузку от сводов на изолированные опоры – колонны или столбы. Арки-нервюры в готике стали выполнять стрельчатой формы, что позволило значительно уменьшить боковой распор.

z66_71_14.jpg z66_71_15.jpg
Нервюрный готический свод
Аркбутаны собора Нотр-Дам, Париж


z65_71_16.jpg
Аркбутаны готического храма
Опоры, на которые опирались арки-нервюры, не могли самостоятельно  противодействовать силам распора. Поэтому к ним присоединяли наружные каменные упорные арки, называемые аркбутанами.  Аркбутаны, в свою очередь, передавали силы распора массивным контрфорсам, вынесенным за пределы габаритов здания. Арки-нервюры, аркбутаны, колонны и контрфорсы в целом определили специфическую конструктивную систему готического каркаса, позволившего на его основе построить самые высокие храмы.   

Арочные перекрытия получили широкое применение в мавританской архитектуре, возникшей в мусульманских странах Северной Африки и на юге Пиренейского полуострова Европы. Для мавританской архитектуры характерно применение подковообразных арок. На Пиренеях встречаются арки округлой, заостренной и лопастной формы. Подковообразная форма арок позволяла значительно увеличить высоту помещений с арочными перекрытиями, а также снизить усилия распора, передаваемые на колонны. Но ряде случаев для восприятия сил распора устраивались деревянные затяжки, как это видно на марке Алжира. Новым в архитектуре стало применение для перекрытия помещений двойных арок. Ранее, в Древнем Риме, многоярусные аркады применялись только при строительстве акведуков. Двухъярусная аркада впервые была применена в Большой мечети Омеядов в Кордове, иначе называемой Мескита. Кордовская мечеть имела более тысячи колонн из яшмы, оникса, мрамора и гранита. При ее строительстве были использованы колонны римского храма, который существовал ранее на месте мечети, а также античные колонны, которые были свезены в Кордову подвластных земель. Много колонн прислал в подарок византийский император.  Колонны имели разную, как правило. небольшую длину. Обширное здание мечети требовало значительной высоты. Короткие колонны не позволяли получить такую высоту. Применение  двухъярусных аркад, состоящих из нижней арочной подковы и верхней полукруглой арки, позволило успешно решить проблему высоты интерьера мечети.

z65_71_17.jpg z65_71_18.jpg
Арки с затяжками мавританской мечети Двухъярусная аркада мечети в Кордове

Наряду с различными типами сводов для перекрытия помещений также используют арочные перекрытия, состоящие из отдельных, параллельно расположенных арок и опертых на них балочных конструкций. В современной строительной практике арочные перекрытия применяют чаще всего в качестве покрытий дебаркадеров, выставочных и зрелищных зданий, складов, а также для одноэтажных каркасных промышленных зданий. Ярким примером арочного перекрытия является дебаркадер киевского вокзала в Москве. Перекрытие дебаркадера и залов вокзала выполнено по проекту выдающегося русского инженера и изобретателя В. Г. Шухова. О его творчестве было уже рассказано в предыдущих разделах статьи. Дебаркадер представляет из себя крытое помещение над платформами вокзала, перекрытое высокими металлическими трех шарнирными арочными фермами. Пролет ферм 47,9 м, высота 28 м. Арочные фермы имеют форму параболы. Пояса и стойки ферм выполнены из уголков, крестовая решетка из полосовой стали. Металлические элементы ферм были соединены на заклепках. На арки опиралось застекленное металлическое покрытие. Со времени постройки в 1914-1918 гг. металлические конструкции арок подверглись коррозии и требовали капитального восстановительного ремонта. В 2003—2004 годах дебаркадер Киевского вокзала был перестроен по упрощённому проекту. Клепанные арки, за исключением четырех, примыкающих к зданию вокзала, были заменены сварными. При реконструкции вместо стекла в покрытии использован прозрачный поликарбонат.

z65_71_21.jpg z65_71_22.jpg
Казанский вокзал в Москве Дебаркадер киевского вокзала, автор В. Г. Шухов
     
Конструкция арочного покрытия дебаркадера Киевского вокзала было почти полностью скопирована в 1939 г. при строительстве павильона «Механизации» Всесоюзной сельскохозяйственной выставки в Москве. Шуховскую стальную конструкцию покрытия украсили стальными стеклянными аркадами и двухъярусными галереями-лестницами. Павильон представлял собой открытый параболический ангар, служащий навесом для размещения сельскохозяйственных машин. После реконструкции ВСХВ 1954 года павильон со стороны площади был украшен декорированной аркой, с двумя постаментами-башнями, увенчанными скульптурами Механизатора и Трактористки.

z65_71_23.jpg z65_71_24.jpg
Арочное перекрытие павильона Механизации на ВДНХ, Москва Павильон Механизации после перестройки  в 1954 г.
   
Арки арочных перекрытиях арки выполняют из самых различных материалов -  камня, древесины, железобетона (как правило, сборного), металла, а опирающиеся на них пролетные конструкции покрытия - как из того же материала, что и арки так и из других материалов.  Для арочных перекрытий характерно, что арки и опертые на них конструкции работают раздельно. В этом арочное перекрытие схоже с готическим каркасом, в котором нервюры сводов несет всю нагрузку от заполнения нервюр, а каменное заполнение – только нагрузку от собственного веса и местную нагрузку от кровли и приходящуюся на заполнение временную нагрузку.

z65_71_19.jpg z65_71_20.jpg
Каменное арочное перекрытие Железобетонное арочное перекрытие

           

180.JPG
000.JPG
Разработка «Наш ГОРОД»