Летающие контрфорсы: конструкция и история развития
Flying buttress
Летающие контрфорсы: архитектурное решение для поддержки стен готических соборов. Конструкция из арок и пилонов, перераспределяющая нагрузку. История и примеры.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Форма контрфорса
Form of buttress
Летающий контрфорс (арка бутан, арочный контрфорс) – это специфическая форма контрфорса, состоящая из арки, которая простирается от верхней части стены к массивному пилястру, чтобы передать на землю боковые усилия, толкающие стену наружу. Эти усилия возникают из-за сводчатых каменных потолков и ветровой нагрузки на крыши. Отличительной и определяющей особенностью летающего контрфорса является то, что он не соприкасается со стеной на уровне земли, в отличие от традиционного контрфорса, и передает боковые усилия через промежуток пространства между стеной и пилястром. Для обеспечения боковой поддержки системы летающих контрфорсов состоят из двух частей: (i) массивный пилястр – вертикальный блок кладки, расположенный вдали от стены здания, и (ii) арка, перекрывающая пролет между пилястром и стеной – либо сегментная арка, либо четверть круга – летучка летающего контрфорса.
The flying buttress (arc boutant, arch buttress) is a specific form of buttress composed of an arch that extends from the upper portion of a wall to a pier of great mass, in order to convey to the ground the lateral forces that push a wall outwards, which are forces that arise from vaulted ceilings of stone and from wind loading on roofs. The namesake and defining feature of a flying buttress is that it is not in contact with the wall at ground level, unlike a traditional buttress, and transmits the lateral forces across the span of intervening space between the wall and the pier. To provide lateral support, flying buttress systems are composed of two parts: (i) a massive pier, a vertical block of masonry situated away from the building wall, and (ii) an arch that bridges the span between the pier and the wall – either a segmental arch or a quadrant arch – the flyer of the flying buttress.
История
В качестве системы боковой поддержки, летящий контрфорс был разработан в позднюю античность и позднее получил развитие в готический период (12–16 вв.) архитектуры. Древние примеры летящих контрфорсов можно найти в базилике Сан-Витале в Равенне и в ротонде Галерия в Салониках. Архитектурные элементы, предшествовавшие средневековым летящим контрфорсам, берут начало в византийской и романской архитектуре, в частности, в дизайне церквей, таких как Даремский собор, где арки передают боковое усилие каменного свода над нефами; эти арки были скрыты под галерейной крышей и передавали боковые силы массивным внешним стенам. К 1160 году архитекторы в регионе Иль-де-Франс использовали аналогичные системы боковой поддержки, отличавшиеся более длинными и изящными арками, которые шли от внешней поверхности стены нефа, над крышей боковых проходов (отсюда их видимость снаружи), чтобы упираться в мощный вертикальный контрфорс, возвышающийся над верхней частью внешней стены. Летящие контрфорсы собора Парижской Богоматери, построенные в 1180 году, были одними из первых, использованных в готическом соборе. Примерно в то же время летящие контрфорсы применялись для поддержки верхних стен апсиды церкви Сен-Жермен-де-Пре, строительство которой было завершено в 1163 году. Преимущество таких систем боковой поддержки заключается в том, что внешние стены не должны быть массивными и тяжелыми, чтобы противостоять боковому давлению свода. Вместо этого можно уменьшить площадь стен (что позволяет делать большие окна, часто украшенные витражами), поскольку вертикальная нагрузка концентрируется на внешних контрфорсах. Конструкция ранних летящих контрфорсов, как правило, была более массивной, чем требовалось для воспринимаемых статических нагрузок, например, в Шартрском соборе (ок. 1210) и вокруг апсиды базилики Сен-Реми, которая является сохранившимся ранним образцом в первоначальном виде (ок. 1170). Позднее архитекторы постепенно совершенствовали конструкцию летящих контрфорсов и сужали арки, некоторые из которых строились из одного слоя камней-клиньев с завершающим камнем наверху, например, в соборах Амьена, Ле-Мана и Бове. Архитектурный дизайн позднеготических зданий отличался наличием летящих контрфорсов, некоторые из которых украшались крокетами (завитками) и скульптурными фигурами, размещенными в эдикулах (нишах), углубленных в контрфорсы. Архитектура эпохи Возрождения отказалась от боковой поддержки летящих контрфорсов в пользу массивной кладки стен. Несмотря на то, что летящий контрфорс вышел из употребления в строительстве и архитектуре с точки зрения функциональности и стиля, в начале 20-го века канадский инженер Уильям П. Андерсон возродил его конструкцию для строительства маяков.
As a lateral support system, the flying buttress was developed during late antiquity and later flourished during the Gothic period (12th–16th c.) of architecture. Ancient examples of the flying buttress can be found on the Basilica of San Vitale in Ravenna and on the Rotunda of Galerius in Thessaloniki. The architectural element precursors of the medieval flying buttress derive from Byzantine architecture and Romanesque architecture, in the design of churches, such as Durham Cathedral, where arches transmit the lateral thrust of the stone vault over the aisles; the arches were hidden under the gallery roof, and transmitted the lateral forces to the massive, outer walls. By the decade of 1160, architects in the Île de France region employed similar lateral support systems that featured longer arches of finer design, which run from the outer surface of the clerestory wall, over the roof of the side aisles (hence the visibility from the outside) to meet a heavy, vertical buttress rising above the top of the outer wall. The flying buttresses of Notre Dame de Paris, constructed in 1180, were among the earliest to be used in a Gothic cathedral. Flying buttresses were also used at about the same time to support the upper walls of the apse at the Church of Saint Germain des Prés, completed in 1163. The advantage of such lateral support systems is that the outer walls do not have to be massive and heavy in order to resist the lateral force thrusts of the vault. Instead, the wall surface could be reduced (allowing for larger windows, often glazed with stained glass) because the vertical mass is concentrated onto external buttresses. The design of early flying buttresses tended to be heavier than required for the static loads to be borne, e. g. at Chartres Cathedral (ca. 1210), and around the apse of the Saint Remi Basilica, which is an extant, early example in its original form (ca. 1170). Later architects progressively refined the design of the flying buttress, and narrowed the flyers, some of which were constructed with one thickness of voussoir (wedge brick) with a capping stone atop, e. g. at Amiens Cathedral, Le Mans Cathedral, and Beauvais Cathedral. The architectural design of Late Gothic buildings featured flying buttresses, some of which included flyers decorated with crockets (hooked decorations) and sculpted figures set in aedicules (niches) recessed into the buttresses. The architecture of the Renaissance eschewed the lateral support of the flying buttress in favour of thick wall construction. Despite its disuse for function and style in construction and architecture, in the early 20th century, the flying buttress design was revived by Canadian engineer William P. Anderson to build lighthouses.
Эстетический стиль готического периода
Необходимость возведения больших соборов, способных вместить множество людей вдоль нескольких нефов, стала стимулом для развития готического стиля. Аркбутан стал решением для этих массивных каменных сооружений, нуждавшихся в дополнительной опоре. Изначально аркбутаны выполняли конструктивную функцию, но теперь они являются неотъемлемой частью эстетики готического периода. Аркбутаны изначально способствовали появлению ощущения открытого пространства и света в соборах благодаря своей устойчивости и конструкции, поддерживая клерсторий и вес высоких сводов.
The need to build large cathedrals that could house many people along multiple aisles provided the stimulus for the Gothic style to be developed. The flying buttress was the solution to these massive stone buildings that needed additional support. Although the flying buttress originally served a structural purpose, they are now a staple in the aesthetic style of the Gothic period. The flying buttress originally helped bring the idea of open space and light to the cathedrals through stability and structure, by supporting the clerestory and the weight of the high roofs.
В художественной литературе
Архитектура и строительство средневекового собора с аркбутанами играют важную роль в сюжете исторического романа Кена Фоллета "Столпы Земли" (1989).
The architecture and construction of a medieval cathedral with flying buttresses figures prominently into the plot of the historical novel The Pillars of the Earth by Ken Follett (1989).