жесткость

Все о кирпичах

Кирпичи: все что нужно для выбора и покупки кирпича

жесткость

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...

Ниже приведены конструктивные параметры крестово-купольных систем XII-XVII вв., отличающихся типом перекрытия, общими габаритами и пропорциями основных элементов.

Табл. Конструктивные параметры крестово-купольных систем XII—XVII ввИз табл. следует, что с увеличением расчетного пролета главных подпружных арок от 2, 6 до 7, 5 м и высоты центрального барабана с 4, 4 до 14, 2 м (т. е. примерно в 3 раза), максимальный распор системы возрос с 32, 5 до 630 КН, а напряжение в кладке центральных столбов - до 2 МПа.

В пп. 9 и 10 сравниваются максимальный распор системы, равный теоретическому распору центральных подпружных арок (На ), и так называемый действительный распор (Нс вычисленный с учетом монолитности кладки и фактической передачи чисти нагрузки непосредственно на центральный столб, минуя подпружные арки, а также на примыкающие к аркам своды перекрытия.Далее...

Пути развития крестово-купольной системы (как впоследствии и других систем) диктовались многими условиями - градостроительными, идеологическими, утилитарными и другими, предъявляемыми к церковным постройкам в различные периоды, а также финансовыми возможностями. В течение 300-400 лет со времени возведения первых, наиболее значительных и дорогих соборов Древней Руси вплоть до строительства московских кремлевских соборов, в городах, монастырях и посадах строились, главным образом, сравнительно небольшие и недорогие храмы, - одноглавые (редко трех-или пятиглавые), трехнефные, четырех-шестистолпные.

По характерным конструктивным признакам храмы крестово-купольной системы можно разделить на три основные типа:

  1. рядовые, традиционные арочно-стоечные системы, перекрытые сводами в одном уровне с центральными подпружными арками;
  2. системы с повышенными центральными подпружными арками;
  3. системы с пониженными углами.

В зданиях первого типа общий уровень подпружных арок и цилиндрических сводов перекрытия соответствует линейному однорядному расположению закомар на фасадах.Далее...

В русское зодчество арочные конструкции пришли, видимо, одновременно с проникновением на Русь христианства и строительством первых каменных храмов в X веке. Подавляющее большинство сохранившихся или разрушенных, но поддающихся логической реконструкции памятников начального периода, начиная с киевской Десятинной церкви, представляют церковные здания так называемой крестово-купольной системы, заимствованной в Византии.

Конструктивная основа крестово-купольных сооружений

Конструктивную основу таких сооружений составляет трех- или пятипролетная арочно-стоечная система, делящая внутренний объем на центральный и боковые нефы. На четырех центральных столбах (при шестистоечной системе на четыре восточных столба) опираются с одной стороны главные подпружные арки, несущие центральный световой барабан, с другой - боковые подпружные арки, служащие основанием для коробовых или крестовых сводов рукавов креста, а в пятиглавых храмах и для угловых барабанов.Далее...