Boltă (de la „reduce” - conecta, închide) - în arhitectură , un tip de suprapunere sau acoperire a unui spațiu (încăpere) delimitat de pereți, grinzi sau stâlpi - o structură care este formată din suprafețe înclinate (rectilinii sau curbilinii).
Bolile permit acoperirea unor spații mari fără suporturi intermediare suplimentare; acestea sunt utilizate în principal în încăperi rotunde, poligonale sau eliptice.
Arcurile, de regulă, sunt încărcate de propria greutate, plus din elementele structurale ale clădirii situate deasupra și influențele atmosferice. Sub sarcină, bolta funcționează în principal în compresie . Forța de compresiune verticală rezultată este transmisă de bolți către suporturile acestora. În multe tipuri de bolți, apare o forță suplimentară - orizontală, adică încep să lucreze și asupra împingerii . Împingerea orizontală poate fi minimă sau poate fi stinsă în corpul strângerii inelare sau a altor fitinguri încorporate în corpul arcului.
Bolțile sunt împărțite în:
În Rusia, oameni de știință cunoscuți, cum ar fi academicianul Academiei de Științe din Sankt Petersburg S. E. Guryev [1] s-au implicat activ în teoria echilibrului bolților .
Structuri de boltă, de ex. sistemul de tavan cu dom arcuit a fost următorul pas în dezvoltarea arhitecturii. Acesta a fost precedat de un sistem post-grindă , care se bazează pe utilizarea trunchiurilor de copaci ca principal material de construcție. În ciuda faptului că blocurile de piatră și cărămidă au înlocuit în curând lemnul, sistemul de stâlpi și grinzi (adică, construcția, ale cărei elemente sunt închise în unghi drept ) a rămas principiul principal de construcție în lumea antică - în arhitectura de Egiptul Antic și Grecia Antică . Mărimea rezistenței la încovoiere a pietrei a limitat lățimea travei în structura stâlpului și grinzii la aproximativ 5 m . Spre deosebire de variantele clasice, acestea nu transmiteau împingerea și semănau cu ele doar în exterior).
Situația s-a schimbat numai odată cu inventarea lianților suficient de fiabili - cum ar fi cimentul și betonul , precum și odată cu dezvoltarea științei, care a făcut posibilă calcularea unor structuri curbilinii mai complexe. Utilizarea arcadelor curbilinii, unde piatra nu mai funcționează în îndoire, ci în compresie, prin urmare, prezintă o rezistență mai mare, a făcut posibilă depășirea semnificativă a dimensiunii de mai sus de la 5 metri a sistemului de grinzi-rack. [2]
Deși bolțile cu butoaie au apărut deja în mileniul IV - III î.Hr. e. în Egipt și Mesopotamia, utilizarea masivă a sistemului de tavan cu boltă arcuită a început doar în arhitectura Romei Antice . Până în acest moment, se obișnuiește să se atribuie invenția arcului și a cupolei , precum și principalele tipuri de bolți, care se bazează pe aceste două elemente structurale. De-a lungul timpului, numărul acestor tipuri a crescut.
Bolțile din construcția romană antică, precum și din moștenitorii acesteia - arhitectura romanică și bizantină erau destul de grele, prin urmare, pentru a rezista la greutatea etajelor, pereții de susținere pentru aceste bolți au fost ridicați foarte groși și masivi. Sarcina din astfel de structuri a fost transferată direct pe pereți. Următoarea etapă în dezvoltarea bolților a venit în arhitectura gotică , ai cărei constructori au inventat o nouă versiune a distribuției sarcinii.
Zidul masiv care susținea bolta grea a fost înlocuit cu un sistem de contraforturi și contraforturi zburătoare . Acum forța nu era transmisă direct vertical în jos, ci era distribuită și deviată lateral de-a lungul contraforturilor zburătoare, mergând în contraforturi. Acest lucru a făcut posibil ca pereții să fie mult mai subțiri, înlocuindu-i cu mai multe contraforturi de susținere de încredere. În plus, a existat o schimbare în așezarea bolților în sine - dacă mai devreme erau așezate în întregime din pietre masive și erau aceleași pe toată grosimea lor, acum bolta a început să fie nervuri rigide ( nervuri ) care servesc la sprijinirea și distribuirea. sarcina și golurile dintre nervuri au fost așezate ușor.cărămidă, care acum îndeplinea doar o funcție de închidere, și nu o funcție de rulment. Această descoperire a permis arhitecților gotici să acopere suprafețe mari ale catedralelor cu tipuri de bolți structural noi și să creeze tavane înalte.
În cele din urmă, următoarea și astăzi ultima piatră de hotar în evoluția bolților a venit în secolul al XIX-lea odată cu inventarea betonului armat . Dacă înainte de asta inginerii trebuiau să calculeze bolțile așezate pe cofrajele de cărămidă cu ajutorul cimentului sau ale pietrei cu ajutorul betonului (și se puteau prăbuși în cazul unor calcule nereușite sau erori în zidărie ), acum betonul este armat cu fier si turnat in matrite de turnare. Acest lucru i-a dat o putere extraordinară și, de asemenea, le-a oferit arhitecților libertate maximă de imaginație. Din a 2-a jumătate a secolului al XIX-lea. bolțile au fost adesea create din structuri metalice. În secolul XX. au apărut diverse tipuri de bolți-cochilii cu pereți subțiri din beton armat monolitic și prefabricat de design complex. Sunt utilizate pentru acoperirea clădirilor și structurilor cu deschidere mare. De la mijlocul secolului XX. se răspândesc și structuri boltite din lemn lipite. [2]
Tavanele boltite au fost folosite de secole în primul rând în construcția lăcașurilor de cult și a clădirilor publice, deoarece pot acoperi o suprafață semnificativă - în timp ce o grindă, indiferent de material, are o limită de lungime. Cea mai mare varietate de tipuri de arcade este demonstrată de arhitectura sacră, care trebuia să îmbine spațialitatea și frumusețea, iar în arhitectura stalinistă, metroul trebuia să corespundă acestor parametri. , prin urmare, in momentul de fata, statiile de metrou din Moscova prezinta o mare variabilitate a tipurilor de bolti.
În funcție de tipul de seif, acesta poate avea următoarele elemente:
Exter Cathedral: piatră de capăt în bolta nervură
„Manocul de coloane” se termină cu „a cincea” boltă, de unde se ridică nervurile
Dezbracare cu o repaus constant deasupra pragului
În Roma antică, se foloseau următoarele tipuri - cilindrice, închise și încrucișate. În Bizanț se foloseau cele cilindrice, cu vele, în formă de cruce. În arhitectura Media, India, China, popoarele din Asia Centrală și Orientul Mijlociu, au fost folosite în principal lanceta. Goticul vest-european a preferat bolțile în cruce, dezvoltându-le pe cât posibil în direcția lancetei [2] .
Ilustrare | Definiție |
---|---|
Bolta cilindrică - formează un semicerc în secțiune transversală (sau jumătate de elipsă, parte dintr-o parabolă etc.). Acesta este cel mai simplu și cel mai comun tip de seif. Tavanul din acesta se sprijină pe suporturi paralele - doi pereți, un rând de stâlpi sau arcade . În funcție de profilul arcului care se afla la bază, există:
| |
Bolta de cutie este un tip de boltă cilindrică; diferă de acesta prin faptul că formează în secțiune transversală nu un arc simplu, ci o curbă cu trei centre sau multicentre. Are o expansiune mare, de obicei stinsă prin legături metalice, și este folosită pentru a acoperi încăperi cu o suprafață mai extinsă decât este posibil să se acopere cu o boltă cu butoaie. | |
Bolta cilindrica cu decapare - bolta formata prin incrucisarea in unghi drept a unei bolti cu altele de deschidere mai mica si de inaltime mai mica, adica cu formarea de decoperire. | |
Boltă în cruce - formată prin încrucișarea în unghi drept a două bolți de formă cilindrică sau cutie de aceeași înălțime. A fost folosit pentru a acoperi spații pătrate și uneori dreptunghiulare în ceea ce privește spațiile. Se poate sprijini pe suporturi de sine stătătoare (stâlpi, coloane) la colțuri, ceea ce face posibilă concentrarea presiunii în plan doar pe suporturile de colț. | |
O boltă închisă este formată din continuări ale pereților înclinați de-a lungul unei curbe date - tăvi (obraji), care se sprijină de-a lungul întregului perimetru pe pereți și converg într-o manta orizontală a bolții cu plan dreptunghiular sau într-un punct în care un pătrat. (în ilustrație) se suprapune în planul camerei (în ultimul caz poate fi numit și „monahal”). Este derivat din bolta cilindrică. Transferă presiunea verticală și împingerea pe toată lungimea pe pereți. A fost cunoscut în arhitectura Asiei Centrale, Roma și Gotic, dar a fost rar folosit, mai răspândit în arhitectura Renașterii.
| |
Bolta cu oglindă - diferă de o boltă închisă prin faptul că partea superioară este o placă-plafon orizontal plat (așa-numita „oglindă”). De obicei, este separat de paddug (fețele laterale) printr-un cadru clar și este adesea folosit pentru pictură. O astfel de boltă este adesea folosită în scopuri decorative, în timp ce încăperea în sine poate fi acoperită cu o structură de grinzi sau ferme, de care este suspendată o boltă falsă. A devenit cel mai popular în timpul Renașterii. | |
O boltă cu pânză este o boltă pe patru stâlpi. Se formează prin tăierea unor părți ale suprafeței sferice a cupolei prin planuri verticale. Este împărțit condiționat în două zone: cea inferioară - rulmentul și cea superioară - partea plată purtată a sferei, numită skufia. Uneori skufje a primit o formă semicirculară. | |
Boltă înclinată - o boltă închisă, tăiată de două bolți transversale care se intersectează de o formă diferită, la intersecția căreia se află un tambur ușor. | |
Bolta cu boltă - este o emisferă, de obicei bazată pe un tambur cilindric în plan sau pe pereți semicirculari ai absidelor în plan. În acest ultim caz, se numește boltă de semi-dom sau concă. | |
O cupolă pe pânze ( o boltă pe pânze, o boltă cu vele ) se formează prin tăierea unor părți ale suprafeței sferice a domului (fără tambur) prin planuri verticale. | |
Arc cu cupolă în cruce - o cupolă ridicată pe un tavan în cruce (cu un tambur). | |
O boltă în trepte este un tip de boltă folosită pentru acoperirea bisericilor fără stâlpi cu un sistem de arcade transversale dispuse în trepte, pe care se sprijină arcade în trepte, situate pe direcția longitudinală, formând un pătrat deschis în centru, completat cu un tambur ușor. | |
Bolțile Monnier sunt bolți cilindrice arcuite din cărămidă de deschidere mică dispuse între grinzi metalice [3] . |
În cele mai multe cazuri, structurile din piatră din Rus' erau acoperite cu bolți, care erau diverse și extrem de complexe. În Rusia pre-mongolă , acestea erau de obicei făcute din plinte . Bolțile erau așezate pe cofraj, care se sprijinea pe cercuri și pereții de capăt (sau pe arcurile de dedesubt). După întărirea soluției, cercurile au fost îndepărtate, iar cofrajul a fost îndepărtat [5] .
Scheme ale principalelor tipuri de bolți găsite în arhitectura rusă din secolele XI - începutul secolului al XVIII-lea:
1 - cutie (din secolul al XI-lea); 2 - sfert -cilindric (în principal secolele XI-XV și mai târziu); 3 - cupolă (din secolul al XI-lea); 4 - cupolă pe pânze fără tobă (sec. XI); 5 - bombat pe tobă (din secolul al XI-lea); 6 - conca (din secolul al XI-lea); 7 - fronton (sec. XI); 8 - cruce (secolele XI-XII, precum și de la sfârșitul secolului XV); 9 - cort (sfârșitul secolului al XIII-lea); 10-12 - arcuit în trepte (secolele XIV-XVI); 13 - cruce înălțată (de la începutul secolului al XVI-lea); 14, 15 - închise pe decupaje convergente spre colț (de la începutul secolului al XVI-lea); 16, 17 - tavan boltit al unei camere cu un singur stâlp pe decapare convergentă spre colț (de la începutul secolului al XVI-lea); 18 - închis pe cofraje care se retrag din colț (sec. XVII); 19 - închis cu o aranjare liberă a cofrajelor (sec. XVII); 20 - închis pe bază fațetată („cupolă fațetată” - de la începutul secolului al XVI-lea, frecvent întâlnită mai ales din a doua jumătate a secolului al XVII-lea); 21 - navigație (sec. XVI); 22 - cupola pe tromps (sec. XVI); 23 - înclinat cu orizontală și benzi de cofraj (secolul XVI - cel mai vechi); 24 - înclinat cu benzi înclinate de cofraj (sec. XVI-XVII); 25 - vitre cu cofraj în trepte (sfârșitul secolului al XVI-lea - începutul secolului al XVII-lea); 26 - închisă fără decojire (în principal din al doilea sfert al secolului al XVII-lea); 27, 28 - semitavă și tavă (în principal din al doilea sfert al secolului al XVII-lea); 29 - tavan boltit al unei camere cu un singur stâlp fără decapare (a doua jumătate a secolului al XVII-lea); 30 - tavă pe cofraj (sec. XVII); 31, 32 - variante ale bisericii ușoare cu cinci cupole fără stâlpi (Catedrala Mănăstirii Vvedensky din Solvychegodsk , 1689-1693 și Biserica Nașterii Domnului din Nijni Novgorod, sfârșitul secolului al XVII-lea - începutul secolului al XVIII-lea)Dicționare și enciclopedii | ||||
---|---|---|---|---|
|