Готические своды

2.4 Готические своды

Важнейшим элементом, изобретение которого дало толчок прочим достижениям инженерной мысли готики, стал нервюрный крестовый свод. Он же стал основной конструктивной единицей при сооружении соборов. Основной признак готического свода - чётко выраженные профилированные диагональные рёбра, составляющие основной рабочий каркас, воспринимающий основные нагрузки. Предыстория его возникновения такова - сначала путём пересечения под прямым углом двух цилиндрических сводов возник крестовый. В нём, в отличие от цилиндрического, нагрузка уходит не на две боковые стены, а распределяется на угловые опоры. Вес подобных сводов, тем не менее, был очень велик. В поисках способа облегчения свода строители стали усиливать каркасные арки, которые образовывались на пересечениях крестовых сводов. Затем заполнение между ними становилось всё тоньше и тоньше, пока свод не стал полностью каркасным. Подобные каркасные арки получили название нервюр (фр. nervure - жилка, ребро, складка). Нервюрные своды представляли собой квадратные в плане ячейки. Они связывали между собой опоры пролётов нефа. Со временем сложилась так называемая связанная система - на каждый квадрат широкого главного нефа приходилось по два меньших, боковых. Эта система обеспечивала большую прочность и обобый ритм внутреннего пространства храма. Каркас простейшего нервюрного свода состоит из четырёх арок по периметру квадрата - щековых арок, и двух диагонально пересекающихся - ожив. При полуциркульном профиле щековые арки оказываются ниже диагональных, что заставляло выкладывать заполнение между ними сложной формы. С введением стрельчатой арки согласовывать высоту стало очень легко - щековые арки стали делать стрельчатыми, а оживы сохранили полуциркульную форму. Распалубки опираются на нервюры, что позволяет сосредоточить давление только на угловых опорах. Эти распалубки выкладывались как самостоятельные малые своды, опиравшиеся на диагональные рёбра.

Варианты нервюрных сводов

В готических соборах можно найти множество вариантов переплетения нервюр, многие из которых не имеют названия. Несколько основных типов:

1) Крестовый свод (quadripartite rib vault) - простейший вариант нервюрного свода, имеющий шесть арок и четыре поля запалубки.

2) Без названия (sexpartite rib vault) - усложнённый вариант крестового свода, благодаря введению дополнительной нервюры, делящий свод на 6 запалубок.

3) Звёздчатый свод (lierne vauit, Stellar vault) - следующая ступень усложнения, благодаря введению лиерн, число которых может увеличиваться. Расположение нервюр приобретает очертания звезды.

4) Веерный свод (fan vault) - создаётся нервюрами, исходящими из одного угла, имеющими одинаковую кривизну, составляющими равные между собой углы и образующими воронкообразную поверхность, напоминающую веер. Типичен для Англии ("распластанная готика").

5) Без названия (netvault) - нервюры создают сетку рёбер с ячейками, примерно одинаковыми по размеру. В романских соборах и церквях обычно использовался цилиндрический свод, который опирался на массивные толстые стены, что неизбежно приводило к уменьшению объёма здания и создавало дополнительные трудности при строительстве, не говоря уже о том, что этим предопределялось небольшое количество окон и их скромный размер. С появлением крестового свода, системы колонн, аркбутанов и контрфорсов, соборы приобрели вид громадных ажурных фантастических сооружений. Подведём итог, основной принцип работы конструкции таков: свод более не опирается на стены, теперь давление крестового свода передают арки и нервюры на колонны (столбы), а боковой распор воспринимается аркбутанами и контрфорсами. Это нововведение позволило сильно облегчить конструкцию за счёт перераспределения нагрузок, а стены превратились в простую "лёгкую" оболочку, их толщина не влияла более на несущую способность здания, что позволило проделать много окон. Стенная роспись, за неимением стен, уступила витражному искусству и скульптуре. Кроме того, готика последовательно применяла стрельчатую форму в сводах, что так же уменьшало их боковой распор, позволяя направлять значительную часть давления свода на опору. Стрельчатые арки, которые по мере развития готической архитектуры становятся всё более вытянутыми, заострёнными, выражали гравную идею готической архитектуры - идею устремлённости храма ввычь, к Богу. Как было сказано выше, на месте опоры аркбутана на контрфорс ставится пинакль, однако пинакли могли быть и просто декоративными элементами и уже в период зрелой готики активно участвуют в создании образа собора. Почти всегда сооружали два яруса аркбутанов. Первый, верхний ярус, предназначался для поддержки крыш, становившихся со временем волее крутыми, и, следовательно, более тяжёлыми. Второй ярус аркбутанов также противодействовал давящему на крышу ветру. Возможный пролёт свода определял ширину центрального нефа и, соответственно, вместимость собора, что было важным для того времени, когда собор являлся одним из главных центров городской жизни, наряду с ратушами.