Арка

А́рка — (от лат. arcus — ду­га, из­гиб) кри­во­ли­ней­ная кон­ст­рук­ция с вы­пук­ло­стью, об­ра­щён­ной обыч­но вверх. При­ме­ня­ет­ся для пе­ре­кры­тия про­ёма в сте­не или про­стран­ст­ва ме­ж­ду опо­ра­ми (стол­ба­ми, ко­лон­на­ми, пи­ло­на­ми), а так­же в ка­че­ст­ве основной не­су­щей кон­ст­рук­ции по­кры­тий зда­ний боль­ших про­лё­тов, про­лёт­ных строе­ний мос­тов. Арочные перекрытия выполняются в кирпиче, камне, искусственных материалах, металле, железобетоне и прочее. Древние римляне усовершенствовали концепцию арки как строительного элемента и широко использовали ее по всей своей империи при строительстве акведуков, мостов, амфитеатров и стадионов. На данный момент использование арок по-прежнему является характерной чертой жилых архитектурных стилей.

История арочных конструкций

Арочная конструкция

Первые арки начали возводить еще в Древнем Египте. В римских и греческих зданиях элементы арок обосновались уже настолько серьезно, что стали незаменимым элементом архитектуры. Проходило время, менялись строительные материалы, технологии, формулы расчета, но характерный изгиб арки оставался неизменным. В готическом стиле преобладали легкие стрельчатые арки, в романской архитектуре — суровые и тяжеловесные. Эллиптическая арка появилась во времена модерна.

В эпоху возрождения люди стремились к прекрасному, они украшали свою жизнь постройками. Каждое здание должно было быть не только красивым, но и неповторимым. Между архитекторами и зодчими разных стран происходили целые соревнования, каждому хотелось сделать свое творение самым необыкновенным и прославиться на весь мир. Здания усовершенствовались, они менялись, в них добавляли все новые и новые элементы, смешивали стили и направления. Но можно заметить, что самым подходящим украшением для замков, дворцов, башен, церквей и прочее во все времена являлись именно арки.

В арочном стиле выполнялись центральные двери, арки украшали холлы и залы. Даже окна создавались в виде арки, ими украшали музеи, библиотеки, монастыри и обычные дома. В XX веке этот архитектурный элемент был подзабыт, зато сейчас он один из самых популярных.

В Древней Греции строители почти не использовали арки и своды, а интерьеры каменных храмов перекрывали плоскими, архитравными конструкциями: либо деревом, либо мраморными блоками, что требовало большого количество опор внутри здания. Древние римляне, наоборот, заимствовали на Востоке идею арки и часто применяли её в своей архитектуре. Полуциркульные арки — незаменимый элемент романской архитектуры. В эпоху готики каменщики, увеличивая внутреннее пространство готических соборов, столкнулись с проблемой увеличения бокового распора на устои (стены, пилоны).

Строители превосходно разрешили эту задачу, освободив стены и внутренние опоры здания от нагрузки, переложив её на наружные опоры (систему контрфорсов и аркбутанов) и придав аркам стрельчатую форму. Арки стрельчатой формы создают меньший боковой распор, но так называемая связанная система пролётов предполагала увязку по высоте боковых стрельчатых арок и диагональных полуциркульных арок.

Характеристика арок

Типы арок:

— стрельчатые;

— полуциркульная;

— подпружные.

По форме оси арки делят на 4 вида:

— треугольные из прямых полуарок;

— пятиугольные;

— сегментные, оси полуарок которых располагаются на общей окружности;

— стрельчатые, состоящие из полуарок, оси которых располагаются на двух окружностях, смыкающихся в ключе под углом.

Стрельчатые арки

Стрельчатая арки состоят из двух частей, которые стремятся вверх и встречаются под острым углом. Часто этот формат называют острыми или ланцетными арками. Они выполняют не только декоративную функцию, но и берут на себя часть нагрузки от верхнего свода.

Во времена средневековья наиболее популярными в зодчестве были стрельчатые арки. Этот был тип арочного перекрытия, очертания дуги которого имели форму, похожую на наконечник стрелы или копья. Стрельчатые арки образованы двумя сходящимися дугами, которые пересекаются под острым углом. Наиболее широко использовались в готическом зодчестве и неоготике. В готической архитектурной традиции стрельчатые арки перекрывали оконные и входные проёмы, а также образовывали лучевые своды. Такие перекрытия дополнялись ажурными каменными узорчатыми наличниками остроконечной формы, а архивольты представляли собой рельефы из ступенчатого профиля. Боковые ребра стрельчатых арок, формирующих лучевые своды, украшались каменными гирляндами с разного рода орнаментами.

Арабы популяризировали стрельчатую арку, и именно в их мечетях эта форма впервые приобрела свой религиозный подтекст. В средневековой Европе широко использовались стрельчатые арки, которые являлись основным элементом готической архитектуры. В позднем Средневековье появились сегментные арки. Эта форма и эллиптическая арка имели большое значение в мостостроении, поскольку они обеспечивали взаимную поддержку с помощью ряда арок, передавая боковую нагрузку на опоры на обоих концах моста.

Полуциркульные арки.

Популярность полуциркульных арочных перекрытий в зодчестве объясняется тем, что форма их дуги даёт минимальный горизонтальный распор, что способствует прочности всей конструкции. Полуциркульные арки использовались и используются для всех видов проёмов: дверных и оконных проёмов, пролётов мостов и галерей и прочее.

Подпружные арки.

Подпружные арки являются перекрытием, образующим внутреннее ребро цилиндрического свода. Данный вид перекрытий состоял из одного или двух рядов клинчатых блоков, изначально без лепного орнамента или других декоративных элементов. В эпоху «пламенеющей готики» подпружные арки уже стали изготавливаться из двух или трех рядов каменной кладки, что сделало такие криволинейные перекрытия значительно прочнее диагональных нервюр, выполненных из одного ряда кладки.

Значение арок в каменном строительстве

Арочная конструкция

В каменном строительстве арки имеют ряд важных преимуществ перед горизонтальными балками или перемычками. Они могут перекрывать гораздо более широкие проёмы, поскольку могут быть изготовлены из небольших, легко переносимых блоков кирпича или камня, в отличие от массивных, монолитных каменных перемычек. Кроме того, арка может выдерживать гораздо большую нагрузку, чем горизонтальная балка.

Такая несущая способность обусловлена тем, что давление, направленное вниз на арку, приводит к тому, что вуссуары сближаются, а не расходятся в стороны. Эти напряжения также имеют склонность выдавливать блоки наружу в радиальном направлении; нагрузки направляют эти внешние усилия вниз, создавая диагональную силу, называемую толчком, которая приведёт к разрушению арки, если она не будет должным образом укреплена. Таким образом, вертикальные опоры, или столбы, на которые опирается арка, должны быть достаточно массивными, чтобы поддерживать опору и проводить её в фундамент (как в римских триумфальных арках). Однако арки могут опираться на лёгкие опоры, если они расположены в ряд, потому что тяга одной арки противодействует тяге другой.

Сооружение арок требует от строителей решения двух технических проблем. Первая связана с техникой строительства: прежде всего, необходимо выложить свод арки. Сначала нужно построить временные деревянные конструкции, так называемые кружала. Они служили опорой для наружного ряда камней свода арки до тех пор, пока сама арка не была полностью завершена. Древнеримские архитекторы и строители широко использовали различные арки при сооружении дверных и оконных проёмов и внутренних пространств. Обычно арка была полукруглой.

Арки в современном мире

В большинстве дизайн-проектов современные арки используются лишь как элемент для привлечения внимания к правильному предмету в интерьере. Это может быть обрамление массивной картины, небольшого, но роскошного бра, даже каминного портала. В некоторых ситуациях арка может быть использована для объединения нескольких предметов, которые до этого выглядели несочетаемыми и даже хаотичными. Опять же это могут быть абсолютно любые элементы, в том числе секции шкафов. Дизайнеры очень часто используют арку для ввода дополнительного контрастного цвета. Причем совершенно неважно, что вы покрасите — саму арку или же пространство внутри неё.