Двухъярусный аркбутан

Определение аркбутана

Совокупность конструкций аркбутанов, контрфорсов и нервюр является конструктивной основой культовой готической архитектуры. Применение конструкции аркбутанов способствует уменьшению размеров сечения внутренних опор, освобождению внутреннего пространства и увеличению оконных проемов и пролётов свода.

Рисунок 1. Кельнский собор. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Такая конструкция, как аркбутан нашла широкое применение в готической архитектуре. Во второй половине XII века аркбутан являлся архитектурно-конструктивной основой для большей части религиозных сооружений Франции, Германии и Италии. Принято считать, что появление аркбутанов связывают с развитием готической архитектуры, хотя в замаскированном виде они применялись еще в византийских и романских сооружениях.

В XII веке главной функцией аркбутанов в архитектуре была передача нагрузки от вышележащих конструкций, они также выполняли роль специальных декоративных элементов, намеренно выставленных напоказ. Аркбутаны использовались в таких известных сооружениях, как:

• Реймсский собор;
• Собор в Бове;
• Собор Парижской Богоматери.

Сущность двухъярусного аркбутана

При проектировании двухъярусного аркбутана инженерам необходимо было решить очень важный вопрос – выбор точки приложения реактивных сил. Известно, что средневековые инженеры избегали точного выбора точки приложения, надстраивая над аркбутаном тимпан, завершающийся скатом.

Чтобы усилия распора было в полной мере воспринято нижележащими конструкциями, необходимо, чтобы точка его приложения находилась в промежутке между внутренней поверхностью арки и верхним краем ее тимпана. В случае большепролетных сводов данная величина считается недостаточной, поэтому прибегают к двухъярусной комбинации аркбутана. Здесь одиночный аркбутан заменяется двумя подпорными арками, которые расположены выше и ниже зоны передачи усилия распора. Получается, что пазуха свода образует цельный блок, на который оказывается воздействие (усилие распора), при этом блок остается на месте, потому что удерживается двумя арками.

Двухъярусный аркбутан в сооружениях

В конструкции собора в Шартре, построенного в 1260 году, лишь одна из двух арок имеет тимпан и скат, нижняя же арка лишена всякой надстройки. Чтобы избежать выпучивания стеновой конструкции, которое произошло бы незамедлительно, эту арку конструктивно соединили с другой посредством радиально установленных распорок.

Рисунок 2. Шартрский собор. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Трехнефное здание Шартрского собора в плане представляет собой латинский крест с коротким трёхнефным трансептом и деамбулаторием. Восточное крыло храма имеет несколько часовен полукруглой формы, три из которых заметно выступают за границы полукруглой стены, а четыре оставшиеся имеют меньшую глубину. На момент строительства своды Шартрского собора были самыми высокими во Франции. Это было достигнуто посредством устройства аркбутанов, опирающихся на контрфорсы. Известно, что дополнительные аркбутаны, поддерживающие апсиду, были возведены в XIV веке. Считается, что Шартрский собор является первым сооружением, в котором были применены аркбутаны подобного типа, это придало ему совершенно необычное внешнее очертание и позволило увеличить размеры оконных проемов и высоту нефа (она составляет 36 метров).

Надо сказать, что в начале XIII века архитекторы несколько усложняют конструкцию двухъярусных аркбутанов. В конструкции крыш начинают предусматривать желоба для стока атмосферных осадков, а в качестве водоотвода используют скат верхней арки аркбутана. Именно таким образом устроены аркбутаны таких сооружений, как:

• церковь Сен-Дени;
• Амьенский собор;
• собор в Реймсе;
• собор в Бовэ.

Усовершенствование аркбутана послужило одной из причин того, что верхняя арка данной конструкции стала помещаться очень высоко.

Известно, что была допущена грубая ошибка при сооружении аркбутана в нефе Амьенского собора, но решение было найдено, как только было закончено возведение хора. Конструкция двух арок, поставленных одна над другой, была заменена одной единственной аркой, которая поддерживала водосток при помощи системы маленьких аркад. Совокупность аркад могла послужить дополнительной опорой в том случае, если бы несущей способности основной арки оказалось недостаточно.

В конструкции церкви в Оксерре был применен подобный прием. Здесь скат выложен из клиновидных камней и выполняет функцию клинчатой перемычки. Это означает, что данный скат должен оказывать противодействие распору лишь в случае ослабления основной арки, которая является главенствующим элементом, воспринимающим усилие распора.

В некоторых европейских сооружениях XV века скат заменялся даже обратной аркой. В таком случае возможность выпучивания стеновой конструкции исключалась полностью. В наиболее совершенном варианте аркбутана его арки служат несущей конструкцией, воспринимающей нагрузку от сложной балки, которая составляется из двух параллельных клиновидных перемычек, связанных между собой специальной каменной решеткой. Такая конструкция в полной мере выполняет роль жесткой подпорной стенки. Подобный вид имели аркбутаны в Кельне в XIV веке и в Милане в XV веке.

Кельнский собор является самым крупным готическим сооружением в Германии. Длина его нефа составляет 144 метра, а ширина – 61 метр. В первоначальном своем варианте он был построен в 1218 году. Первый этап строительства был завершен в 1322 году.

Миланский собор был основан в конце XIV века. Примечательно, что история его постепенного возведения полностью отражает историю итальянской архитектуры вплоть до эпохи барокко и стилизационных течений эклектической архитектуры XIX века.