Оболочка на стрельчатых арках

1.

Оболочка на
стрельчатых арках

2.

История развития стрельчатых
арок
Зарождение стрельчатой арки относится к VI веку, когда
её постепенно начали применять на основе специальных
расчётов в архитектуре Каира. С VII века стрельчатая арка
использовалась архитекторами Александрии. Расчёты
первоначально производились на основании треугольника,
извлекаемого на диагонали пирамиды с квадратным
основанием, в которой вертикальная плоскость,
опущенная из вершины параллельно стороне основания,
создаёт равносторонний треугольник.

3.

Особенность конструкции арки стрельчатой формы позволяла значительно
облегчить вес стен. Именно поэтому перекрытия использовались на всех
уровнях строения и часто монтировались в качестве дверного проема. На пике
популярности в форме стрельчатых арок могли оформляться оконные
проемы.

4.

В архитектуре восточных стран и
Византии полуциркульные и стрельчатые арки
использовались одновременно, при этом стрельчатая
чаще применялась в архитектуре Каира и в Персии. На
ломаных арках здесь возводили паруса и
сфероидальные тромпы. Государства крестоносцев,
возникшие в начале XII века на территории Леванта,
начали применять распространённые здесь ломаные
арки в архитектуре своих строений. Тогда же произошло и
заимствование стрельчатой формы арки европейскими,
прежде всего, французскими архитекторами, ставшее
результатом развития паломничества к восточным
святыням и осуществления первых крестовых походов.
Считается, что первыми позаимствовали и применили
стрельчатую арку зодчие Клюнийского аббатства,
создавшие свою архитектурную школу.

5.

Заимствование стрельчатой арки произошло в рамках
господствовавшей в Европе романской архитектуры, поэтому
форма ломаных арок появляется здесь ещё в составе романских
по стилю строений. Как писал Огюст Шуази, «начиная с 1100 года,
романские архитекторы широко применяли стрельчатую арку,
выказывая удивительное понимание тех преимуществ, которые
можно было извлечь из её ослабленного распора». По его мнению,
готические архитекторы переняли ломаную арку у романских из
подражания, первоначально даже не осознавая в полной мере её
статические преимущества. Именно поэтому в ранней готической
архитектуре стрельчатая арка первоначально применялась наравне
с полуциркульной. Подобные сочетания хорошо видны, например, в
конструкции хоров Нуайонского собора (XII—XIII века) и церкви
аббатства Сен-Жермен-де-Пре (XI—XII века)

6.

В трифории церкви Сен-Жермен-де-Пре стрельчатая арка присутствует
исключительно в декоративных целях, а в верхнем и нижнем главных этажах
хора она использована только лишь для того, чтобы выровнять
высоту замков арок закругления с замками арок прямой части плана.
Именно стремление установить в один уровень щековые и диагональные
арки сводов побуждало романских, а затем и готических архитекторов
вводить ломаную форму арки в крестовые своды, возводимые на основе
полуциркульной диагональной арки. Можно сказать, что вплоть до XIII века
готические крестовые своды, возводимые на нервюрах, имели в основном
полуциркульное очертание, а не стрельчатое.

7.

Развитие в готической архитектуре
Позаимствовав стрельчатую форму арки, французские зодчие в итоге полностью заменили
ею полуциркульную при возведении сводов и куполов, одним из первых примеров чего
являются своды нартекса базилики Святой Марии Магдалины в аббатстве Везле,
возведённого в 1135 году.
Стрельчатая арка позволила готическим архитекторам более свободно конструировать
своды на прямоугольной основе, тщательно соблюдая при этом принцип
пропорциональности.

8.

Виды арок
1) Круглые арки.
2) Стрельчатые арки

9.

10.

Конструктив
Стрельчатая арка имеет свою неповторимую конструкцию,
которая выгодно отличает ее от остальных. Она имеет
остроконечный свод и покатые бока. Ее форма может быть как
простой, так и сложной, в зависимости от того, в какой
стилистической направленности используется конструкция.
В конструкции стрельчатых арок чаще всего используется
металл.

11.

Пролеты арок кругового и стрельчатого очертания
Пролеты арок достигают 100 м, отношение стрелы подъема к
пролету не менее 1/8. Сечение криволинейных поясов при
небольших пролетах прямоугольное. Использование круговых
арок с затяжками для отапливаемых зданий не рекомендуется,
так как это связано с устройством рулонной кровли.

12.

Для складских зданий, где рулонная
кровля возможна, применимы арки
кругового очертания с передачей
распора непосредственно
фундаментам; пролеты арок 12 м и
более. Арки стрельчатого очертания
состоят из двух, опирающихся
непосредственно на фундаменты
склеенных из досок элементов.
Полуарки имеют круговое очертание.

13.

Для складов минеральных удобрений Ленинградский
инженерно-строительный институт разработали стрельчатые
арки пролетом 18, 21 и 24м. Габариты складов минеральных
удобрений определены с учетом как напольной механизации,
так и стационарных механизмов, подвешенных вдоль конька
транспортной галереи Конструкции рассчитаны на регулярную
нагрузку от собственного веса покрытия, веса подвесной
галереи и монорельса, а также на временную нагрузку от
снега, ветра и груза на ленте транспортера. Снеговая нагрузка
принималась для различных районов, шаг несущих конструкций
от 3 до 6 м.

14.

При погонных нагрузках различной интенсивности определены сечения конструкций;
решены узлы и составлен альбом рабочих чертежей клееных деревянных стрельчатых
арок пролетами 18, 21 и 24 л. В качестве примера на рис. ниже показана конструкция
арки пролетом 24 м под нагрузку 600 кгс/м. Сечение криволинейных элементов
полуарок прямоугольное, составленное из досок, склеенных плашмя. Толщина досок
не более 40 мм, в средней части сечения применяются доски пониженного качества.
По длине доски стыкуются на зубчатый шип. В узлах используются детали из
защищенной от коррозии стали или из пластмасс. На рис. ниже показан вариант
решения узлов с деталями из пластмасс.

15.

В опорном узле при оперании на фундамент
деревянный элемент срезают с двух сторон для
обеспечения возможности поворота опорного
сечения. В узле устраивают сборный башмак,
состаяший из опорной плиты из древесно-слоистого
пластика и уголков, отпрессованных из
стеклопластика АГ-4С. Уголки крепят болтами или,
глухарями к арке и заанкериваются в фундаменте. В
коньковом узле деревянные элементы упираются
оторцованными концами, которые также имеют
срезку. Стык перекрывают парными деревянными
накладками на стекло-пластиковых болтах. Эти болты
воспринимают поперечную силу при одностороннем
загружении конструкции.

16.

Разрез стрельчатой арки

17.

Новшества в стрельчатых арках
Используют современные обрабатывающие
составы по дереву, которые увеличивают срок
службы и огнестойкость

18.

19.

Монтаж
Дощатоклееные балки и балки Деревягина, предназначенные для изготовления
арок, по конструкции, способу изготовления и требованиям к качеству
материала не отличаются от обычных балок. При этом, длина балок
назначается с учетом припуска в опорном и коньковом узлах на обрезку по
шаблону. Балки в узлах должны быть приторцованы. Диаметр отверстий для
болтов, стягивающих брусья балки, делают обычно на 2-3 мм больше
диаметра самих болтов, что облегчает их постановку. Монтаж арок
Деревягина производят следующими способами: 1) путем подъема
непосредственно с земли при помощи передвижного копра, стрелы
автомобильного крана и других подъемных приспособлений; 2) со
стационарных или подвижных лесов, на которые арки поднимаются в
разобранном виде; на площадке лесов арки собираются в горизонтальном
положении около места их установки, после чего их кантуют в вертикальное
положение. В том случае, если арка имеет гибкую затяжку, которая не может
воспринимать сжимающих усилий, для подъема арки применяется подъемнораспорное бревно (рис. 27), длина которого равна примерно 1/2 пролета
арки. Подъемный трос привязывают за середину бревна. Для удержания арки в
момент ее постановки на опоры следует дополнительно привязывать к тросу и
коньковый узел арки.

20.

После установки арки на опоры немедленно производят ее
анкеровку и раскрепление из плоскости арки при помощи
прогонов кровли или временных монтажных связей.

21.

Узлы
Опорная площадка, воспринимающая опорную реакцию
без сдвига

22.

Опорный узел с шарниром

23.

Опорный узел с металлической затяжкой

24.

Опорный узел
арки

25.

Опорный узел с деревянной затяжкой