арка

Все о кирпичах

Кирпичи: все что нужно для выбора и покупки кирпича

арка

Выявленные до настоящего времени древнерусские кирпичеобжигательные печи можно разделить на две группы, два самостоятельных типа.

К одному типу относятся киевские печи и черниговские, на Млыновище; ко второму — все остальные.

Киевские печи построены на плоской местности и имеют поэтому очень толстые стенки. Внутри они разделены на две топочные камеры. Ширина камер такова, что они не могли быть перекрыты плоским кирпичным подом, а несомненно завершались сводчатым перекрытием, сквозь которое должны были проходить отверстия-продухи. Деление на две топочные камеры, сводчатое перекрытие с продухами имели и черниговские печи.

Все остальные печи принципиально иные. Поперек печи здесь всюду проходят тонкие стенки, сквозь которые вдоль нее идет перекрытый арками главный топочный канал.

Можно отметить, что такой тип печей представлен двумя вариантами.

К одному относится суздальская печь, имеющая прямоугольную форму, а над поперечными стенками — под из горизонтально лежащих кирпичей.

Другой вариант представлен смоленскими печами и, судя по плану, видимо, также первой черниговской.

В данном варианте печи круглые, а подом обжигательной камеры служили верхние поверхности поперечных стенок. Печи врезаны в склон, и поэтому у них стенки довольно тонкие.

Сравнение древнерусских кирпичеобжигательных печей с печами соседних территорий дает основание заключить, что оба выявленных на Руси тина имели широкое территориальное распространение. Так, несколько печей XI—XII вв., предназначенных для обжига черепицы, были раскопаны в Херсоне. 28 Печи эти грушевидные или овальные в плане.

Стенки их сложены из сырцов, а снаружи обложены камнями. Поперек печи размещены стенки, сквозь которые проходит перекрытый арками главный топочный канал. На территории Крыма обнаружено довольно значительное количество печей другого типа, предназначенных для обжига амфор и относящихся к VIII—IX вв. 29 Они прямоугольные, имеют два продольных топочных канала и под с круглыми продухами.

Известна печь, по-видимому, X в. в Мадара (Болгария). 30 Она врезана в землю, прямоугольная, с поперечными перемычками, сквозь которые проходят два параллельных, перекрытых арками топочных канала. Под обжигательной камеры здесь сложен из горизонтально расположенных кирпичей.

Археологическое изучение древнерусских печей для обжига кирпича началось сравнительно недавно. Правда, уже в 1891 г. в с. Шатрище близ Старой Рязани были обнаружены две кирпичеобжигательные печи («хорошо сохранились своды печи и стены ее» 18 ). Обследовавший их А.В. Селиванов доложил, что сделано описание и «сняты чертежи». К сожалению, ни описание, ни чертежи до нас не дошли. Отсутствие подлинных печей заставляло судить об обжиге главным образом по самим кирпичам.

Сходство кирпичного производства с гончарным позволяло исследователям искать следы кирпичеобжигательных печей среди остатков печей обычного гончарного типа. Между тем уже давно была высказана мысль, что сама массовость продукции кирпичного производства должна была вызвать применение иных, более сложных и значительно более крупных печей. Действительно, уже первая подлинная кирпичеобжигательная печь, обнаруженная раскопками в 1949 г. в Суздале, оказалась непохожей на обычные керамические горны (рис. 2). 19

Обжиг кирпича в Древней Руси

Рис. 2. Кирпичеобжигательная печь в Суздале. Фасад, план и реконструкция. По А. Д. Варганову.

К сожалению, печь была изучена недостаточно, и поэтому многие ее детали остаются невыясненными. Суздальская печь врезана в откос левого берега р. Каменки. Она прямоугольная в плане; наружный размер приблизительно 3,4 x 4,5 м. Поперек печи размещено шесть перегородок, имеющих в средней части проем, перекрытый аркой, — главный топочный канал.

Высота перегородок 1,2 м; они перекрыты горизонтальной кирпичной площадкой, образующей над каждой секцией каналов прямоугольное отверстие — продух. Сохранилась только нижняя, топочная, камера, а от верхней, обжигательной, найдены упавшие блоки кладки. Стенки и перегородки сложены из кирпичей на глиняном растворе. Толщина боковых и задней стенок 32 см, средней — 60 см. Топка не сохранилась. Внутренняя поверхность стенок ошлакована от действия сильного огня, а наружные — сырцовые.

Очевидно, печь клалась из сырцов, которые обжигались в процессе ее эксплуатации. Размер кирпичей печи 4 х 20 х 32 см, но встречаются и более крупные — 4 х 20 х 37 см, аварках, наоборот, более мелкие—3 х 19 х 28 см. Толщина горизонтальных швов глиняного раствора — 3—4 см. Внутреннее пространство печи оказалось забитым глиной и культурным слоем. Рядом были найдены обломки не бывших в употреблении кирпичей — очевидно, продукция этой печи. Толщина кирпичей 3.5—4 см, размер сторон нескольких обломков — 32 и 37 см. На склоне противоположного берега реки обнаружены следы второй, вероятно, подобной печи. Суздальская печь, видимо, относится ко времени возведения Мономахова собора, т.е. к рубежу XI—XII вв.

В 1974 г. были раскопаны две печи в Киеве, почти рядом с Десятинной церковью, к северо-западу от нее. 20 Первая имеет прямоугольную форму: 4.8 х 4.0 м (рис. 3).

Обжиг кирпича в Древней Руси

Рис. 3. Кирпичеобжигательная печь в Киеве. Реконструкция В. А. Харламова.

Наружные, лучше сохранившиеся стенки очень толстые — около I м. Частично сохранилась лишь топочная камера; она двойная, разделенная вдоль печи внутренней стенкой. Наружные стенки печи сложены из четырех рядов сырцов на глиняном растворе, а внутренняя перегородка — из двух рядов. Размеры двух камер печи 2.7 * 0.9 и 3.0 * 0.9 м. Высота стенок топочной камеры достигает 1.3 м.

Следов обжигательной камеры не обнаружено, но несомненно, что здесь должен был существовать под с продухами. Дно печи и внутренняя поверхность стенок топочной камеры ошлакованы, а весь корпус прокален докрасна на глубину 40 см. В 3.5 м к северо-западу от первой печи открыты остатки второй, видимо, совершенно такой же, но сильнее разрушенной. Сырцы, из которых сложены печи, имеют размер 6.5—7 х 25—27 х 28 см, а во внешних стенках — 6.5—7 х 28 х 39—40 см. Рядом найдены слепившиеся блоки бракованных кирпичей — видимо, остатки продукции. Размер кирпичей 2.5 х 24 х 28 см.

С.Р. Килиевич датирует раскопанные печи концом X в., т.е. временем возведения Десятинной церкви. Основанием для такой датировки служат совпадение уровней дневной поверхности печи и церкви, определение, сделанное по археомагнитному методу, а также размер кирпичей. К сожалению, не все эти аргументы являются бесспорными, поскольку размер кирпичей практически не совпадает с таковым Десятинной церкви. Датировка раскопанных печей концом X в. пока остается не вполне доказанной, хотя и очень вероятной.

В 1980 г. на усадьбе Софийского заповедника, к северо-востоку от собора, при раскопках были вскрыты фрагметы кирпичеобжигательной печи, видимо, похожей на печь близ Десятинной церкви. 21

В 1951 г. печь иного типа была обнаружена в Чернигове. 22 На склоне близ берега реки раскопана нижняя часть круглой печи, имевшей наружный диаметр немного более 5 м. Стенки печи были сложены из кирпичей на глиняном растворе. Размер кирпичей в среднем 2.8 х 27 х 35 см. Толщина стенок — в один кирпич, т.е. несколько более 30 см; эти стенки сохранились местами до шести рядов кладки. Со стороны склона к реке печь имела устье шириной около 1 м. Внутри печи выявлены остаток одной поперечной кирпичной стенки. Судя по размеру и характеру кирпичей, из которых сложена печь и которые обнаружены внутри ее и рядом в завалах, она относится к концу XI—началу XII в.

Наиболее полные сведения о конструкции древнерусских кирпичеобжигательных печей получены в Смоленске. Следы печей встречались здесь неоднократно. Так, в 1931 г. остатки одной печи были обнаружены на правом берегу Мавринского ручья (ранее — р. Малая Рачевка). 23 К сожалению, никаких чертежей этой печи не сохранилось, а по описанию понять ее конструкцию невозможно. Как действовала такая печь и была ли она действительно кирпичеобжигательной, а не какой-то другой, неясно.

В памятниках русского зодчества арки применялись как самостоятельные конструкции и элементы сложных распорных систем. По специализации их можно разделить на подпружные арки, перемычки, разгрузочные арки, распорки и ползучие арки (рис. 1.15).

Рис.1.15. Применение отдельных арок.

Рис. 1.15. Применение отдельных арок. а - разгрузочная арка, б - подпружная арка, в - трёхцентровая арочная перемычка, г - плоская клинчатая перемычка, д - ползучая арка - косоур, е - аркбутан, ж - арка - распорка, з - перевернутая арка - распорка.

Подпружные арки служили основными элементами перекрытий, несущими тяжелую сосредоточенную или распределенную вдоль арки нагрузку, например, вес кладки стен световых барабанов, сводов, парусов, забутки и др. Пролеты подпружных арок в свету составляли в X-XVII вв. 2, 1-7, 5 м; к XIX столетию они достигли 13, 0 м (собор Александра Невского в Горьком 1881 г.) и даже 22, 0м (Исаакиевский собор в Ленинграде) При этом толщина в замке составляла 1/4-1/12 пролета в зависимости от времени постройки, нагрузки на арку и ширины. Форма подпружных арок могла быть полуциркульной (в крестово-купольных системах начального периода), параболической и другой материал кладки - кирпич, белый камень или их сочетание.

Перемычки использовались для перекрытия оконных дверных и других небольших проемов в стенах; их пролет составлял 0, 9-3, 5 м при обычной толщине в 1 кладочньй модуль. Форма нижней поверхности может быть полуциркульной, трех- и пятицентровой, плоскопараболической и наконец, горизонтальной. В последнем случае использовался иногда не кирпич, а каменные клинчатые блоки, организую шие под нагрузкой в пределах своей высоты обжатую арочную зону с осью, перпендикулярной направлению швов арочные перемычки передают давление и распор на простенки.

Разгрузочные арки, в отличие от перемычек, не имеют открытой нижней поверхности (так называемые скрытые конструкции). Их устраивали в стеновой кладке для разгрузки участка (стены или фундамента) под аркой и переноса давления на соседние участки; по своей функции разгрузочные арки напоминают, таким образом, рандбалки. лежащие в пролете на упругом основании. Форма разгрузочных арок может быть различной - от цилиндрической до треугольной; пролет от 3, 0 до 9, 0 м. Принцип сбора нагрузки для всех видов арок, несущих стеновую кладку, тот же, что и для обычных балочных перемычек (с учетом влияния угловых закладок); в некоторых случаях нагрузка может быть определена «по факту», как вес блока кладки, ограниченного деформационными трещинами.

Арки-распорки применялись для исключения возможности встречной, горизонтальной подвижки стен, фундаментов и других конструкций. Арки-распорки бывают обычными и перевернутыми (см. рис. 1.15). Обычные арки, пригруженные тяжелой надкладкой, создают значительный распор, активно противодействующий подвижке. Перевернутые арки, лежащие в уровне фундаментов, под действием внешнего продольного обжатия стремятся деформироваться, чему препятствует пассивный отпор грунта, следовательно, и: -: противодействие подвижке - пассивное.

Ползучие арки несимметричного очертания с пятами в разных уровнях использовались, главным образом, в качестве лестничных конструкций, несущих вес забутки, ступеней и ограждающих стенок. Особенностью ползучих арок являяется неравенство опорных реакций. Большая часть давления передается на нижнюю опору. Направление верхней опорной реакции ползучей арки при малом наклоне опорного сечения близко к горизонтали.

Это обстоятельство использовалось для переноса неуравновешенного распора с верхнего яруса систем на уровень нижней опоры ползучих арок. Разновидность ползучих арок - аркбутаны, выполняющие функции наклонных арочных распорок или контрфорсов, применялись в русском зодчестве редко.

С конца XV столетия для перекрытия больших, в плане помещении "палатного" типа стали применяться сводчатые системы с одной, реже двумя или более центральными опорами. Основными разновидностями классических одностолпных конструкции являются:

  • системы четырех цилиндрических сводов с распалубками или без распалубок (Трапезная палата Соловецкого монастыря - 1552-1557 гг.);
  • системы четырех крестовых сводов - простых или вспарушенных, на подпружных арках, перекинутых с центрального столба на наружные стены (Трапезная плата астраханского Троицкого собора - 1597-1603 гг.).

В первом случае давление и распор сводов равномерно передаются на большую часть длины стен, угловые же части остаются ненагруженными, как в сомкнутых сводах.

Во втором случае давление и распор концентрируются в угловых и центральных зонах стен; кроме того, стены испытывают продольное растяжение от действия составляющих углового распора. Диагональный распор, приложенный к центральному столбу, во втором случае вдвое меньше, чем в первом, а давление на столб одинаковое (рис. 1.14).

Рис 1.14. Конструкции перекрытия палат.

Рис 1.14. Конструкции перекрытия палат.

а, б - система цилиндрических сводов с распалубками

в, г - система четырёх крестовых(вспарушеных) сводов с центральными подпружными арками

Равномерное, рациональное размещение нагрузок (эксплуатационной и собственного веса с забуткой) позволяло перекрывать одностолпными системами пролеты до 9-10 м и площади до 400 м2 и более (Грановитая палата Московского Кремля - 500 м2).

Распор сводов при нормальном состоянии стен всегда гасился собственной их жесткостью. Воздушные связи, устанавливаемые выше пят сводов и подпружных арок, предназначались, большей частью, для снижения деформативности самих сводов (как и забутка пазух) или имели профилактическое значение.

Концентрация нагрузки и напряжений в кладке центральных столбов, а также под их фундаментами, создавала те же проблемы, что и в других арочно-стоечных системах., рассмотренных выше. С поярусным увеличением нагрузки соответственно увеличивалось сечение центральных столбов, фундамент выполнялся со значительным уширением. 3 некоторых случаях столб нижнего яруса заменялся сплошной стеной, разделяющей помещение надвое (Чоботная палата Соловецкого монастыря) Система сводов в таком случае могла быть различной в каждом ярусе. Двухстолпные и многостолпные палаты XVI-XVII вв. с линейным расположением столбов отличаются от одностолпных, в основном лишь введением дополнительного модуля перекрытия.

Бесстолпные формы перекрытия храмов применялись еще в раннем периоде русского каменного зодчества; однако до наших дней дошла лишь Ильинская церковь в Чернигове (XII в.) с подпружными арками, опирающимися на столбы и лопатки.

В XV-XVI вв. получили некоторое распространение бесстолпчатые перекрытия в виде простых или ступенчатых цилиндрически сводов, опирающихся на продольные стены и имеющих в ряде случаев неширокую поперечную прорезь для устройства светового барабана. Барабан опирается, таким образом, на края разрезанного основного свода, а также на поперечные арки (сводики), ступенчато перекрывающие прорезь.

Рис. 1.8. Устройство светового барабана, с. 1.9. Схема опирания барабанов

Такие перекрытия применены в храмах Пскова (придел церкви Богоявления с Запсковья), Гдова (церковь Успения XV в.), Кирнлло-Белозерского монастыря (церкви Владимира 1554 г и Епифания 1645 г.) и в приделах Преображенской церкви подмосковного села Остров (XVI в.).

Незначительный, низко приложенный распор гасится массой продольных стен и их пригрузкой; при ступенчатых главных сводах часть распора передается на поперечные стены (рис. 1.8)

Рис. 1.8. Устройство светового барабана на прорези цилиндрического свода, перекрытой ступенчатым сводиком. а - аксонометрия перекрытия, б - план перекрытия

Рис. 1.9. Схема опирания барабанов пятиглавого завершения на пазухи крестовых сводов и ограждающие стены (Введенская и Стретенская церкви Троицкого собора, Астрахань, 1597-1603 гг.)Далее...