Ramsystemet för gotisk arkitektur är en uppsättning konstruktiva byggnadstekniker som dök upp i gotisk , som gjorde det möjligt att ändra lastfördelningen i byggnaden och avsevärt lätta upp dess väggar och tak. Tack vare denna uppfinning kunde medeltidens arkitekter avsevärt öka arean och höjden på de strukturer som byggdes.
De viktigaste strukturella elementen är strävpelare , flygande strävpelare och revben .
Varje fristående byggnad upplever två typer av belastningar: från sin egen vikt (inklusive tak) och väder (vind, regn, snö). Sedan överför den dem nerför väggarna - till grunden och neutraliserar dem sedan i marken. Det är därför stenbyggnader byggs mer gediget än träbyggnader, eftersom sten, som är tyngre än trä, löper större risk att rasa vid fel i beräkningarna.
Det främsta och mest slående inslaget i gotiska katedraler är deras genombrutna struktur, som står i skarp kontrast till de massiva strukturerna i den föregående romanska arkitekturen .
Romanska basilikor var lämpliga för att hålla en gudstjänst, eftersom uppmärksamheten från de som kom in, deras framfart längs långhuset, naturligtvis vände sig till altaret. Vapenskeppen var täckta med sadeltak eller tunga stenvalv, och väggarna bar belastningen av en sådan överlappning - de måste göras massiva, med små fönster. Det gick inte att utöka utrymmet, att bygga ut en sådan byggnad. I ett fall var byggare begränsade av längden på trägolvsstockarna; i den andra - en lateral spridning av stenvalv, "faller isär" väggarna. Bysantinska arkitekter, med hjälp av den romerska kupolen, inom ramen för det cross-dome-schema som utvecklats av dem, "släckte" sidodraget från de fyra hörnstöden i underkupolens utrymme med ett sammankopplat system av segel och små kupoler. Vi hittar en perfekt lösning på detta problem i kyrkan St. Sophia i Konstantinopel. I en långsträckt basilika, på grund av planens asymmetri, är det svårare att lösa ett liknande problem. I ett försök att öka templets inre utrymme började byggarna använda korsvalv som erhölls genom att korsa två halvcylindrar i rät vinkel. Denna design är mer perfekt, den överför takets vikt från hela väggens plan till hörnstöden. Men vikten på stenvalven är för stor: i vissa fall nådde deras tjocklek två meter. Detta skapade en stark sidodragkraft. Det är omöjligt att blockera ett stort utrymme på detta sätt.
Problemet med tvärvalv var sammanbindningen av två halvcylindrar med varandra. För ett tillräckligt starkt förband måste valven vara av betydande tjocklek. På jakt efter ett sätt att lätta upp valvet började byggarna att stödja korsningslinjerna för tvärvalven med fjäderbågar för att göra fyllningen tunnare. Dessa revben kallas revben . Ribborna knöt samman stöden av långhusets fyrkantiga spännvidder.
Väggarnas ljusare, överföringen av valvens svårighetsgrad till de inre stöden ledde till uppkomsten av en övergångsstil romersk-gotisk. Men med den nya designen kom nya utmaningar. Ramen på revbensvalvet bestod av två diagonalt korsande bågar och fyra sidobågar - "kinder". Med den traditionella halvcirkelformade formen visade sig kindbågarna vara mycket lägre än de diagonala, på grund av vilket det var nödvändigt att lägga ut komplex form av sten. Det var lättast att samordna bågarnas höjd med varandra, vilket gav dem en spetsig lansettform istället för en halvcirkelformad. Samtidigt upptäckte byggarna att ju högre och spetsigare bågen är, desto mindre sidokraft skapar den på väggar och stöd.
Höga lansettbågar , räfflade valv och ett ramsystem gjorde det möjligt att täcka stora utrymmen, öka höjden på katedraler och samla många människor under dess valv. Den ökande dragkraften i sidled med en ökning av byggnadens höjd kunde kompenseras av ett system av yttre stödpelare - strävpelare , förbundna med valvens axlar med lutande bågar, så kallade flygande stödpelare .
Strävpelare i form av förtjockade ytterväggar eller avtrappade "hållpelare" kan ses i bysantinska och romanska byggnader. Men i sammansättningen av gotiska katedraler flyttas strävpelarna bort från väggen, uppradade i rader, inklusive på taket på de nedre sidogångarna, och de flygande strävpelarna kastas till dem, på grund av skillnaden i höjden på de centrala och sidogångar, skapar en original genombruten, men ovanligt stark struktur, som påminner om en fantastisk skog. För större tillförlitlighet laddades strävpelare med stentorn - tinnar ; till synes utsökta dekorationer, pressar de faktiskt stödbenen mot marken med sin tyngd.
För fransk gotik blev utformningen av ramvalvet kanonisk, bestående av två halvcirkelformade diagonalbågar - de kallades ozhiva - och fyra lansett-"kindbågar". Själva lansettbågen är inte ett kännetecken för stil: den var redan känd i Mesopotamien, bysantinerna och araber använde dess egenskaper på 800-900-talen. Från 1000-talet den användes i Syrien och Armenien. Gothic är ett holistiskt och flexibelt konstruktivt system. "Framstegen som markerar gotikens era," skrev O. Choisy , "kommer huvudsakligen att uttryckas i den slutliga och konsekventa lösningen av den dubbla uppgiften: beräkningarna av korsvalven och uppnåendet av deras stabilitet. Gotisk arkitektur kommer att övervinna beräkningssvårigheterna genom att använda revbensvalv, och lösa problemet med stabilitet genom att introducera flygande strävpelare... Den gotiska arkitekturens historia är revbens och flygande strävpelares historia” [1] .
Genom att befria väggarna från lasten kunde de skäras igenom av enorma fönster , vilket stimulerade konsten att målat glas . Templets inre blev högt och ljust. Således ledde teknisk nödvändighet till skapandet av en ny design, vilket i sin tur ledde till skapandet av en original konstnärlig bild. Födelsen av den gotiska stilen är ett levande exempel på den konstnärliga omvandlingen av nytta, omvandlingen av en struktur till en komposition. Detta fenomen illustrerar den huvudsakliga regelbundenhet i processen för formning och stilbildning i konst. Arkitekturformerna, starka i sig själva, började inte uttrycka styrka och stabilitet, utan idén om att sträva uppåt, mot himlen - ett innehåll som är motsatsen till den funktionella innebörden av byggnadsstrukturen.
| Romanica | Gotiska |
|---|---|
| Lasten överförs av väggarna längs hela katedralens längd | Belastningen överförs av elementen i ramstrukturen, jämnt fördelad längs byggnadens omkrets |
| Kolumner spelar ingen roll | Kolumner, tillsammans med strävpelare och flygande strävpelare, är de viktigaste bärande delarna av byggnaden |
| Tjocka massiva väggar, flera meter tjocka, bär belastningen | Tunna väggar uppförda mellan pelare är icke-bärande skiljeväggar |
| Små byggnadsvolymer | Katedralen kan vara kolossal |
| Taken är inte särskilt högt | Valven är mycket höga |
| Fönstren är små, eftersom de skär igenom den bärande väggen och bör inte minska dess bärförmåga. | Windows kan uppta hela utrymmet mellan kolumnerna, istället för en partition |
| Alla rum är separerade från varandra av massiva väggar, bryggor och pelare. | Lokalerna förenas visuellt till en helhet på grund av stödpelarnas tunnhet. |
"Revbensvalvet var mycket lättare än det romerska: både det vertikala trycket och den laterala dragkraften minskade. Revbensvalvet lutade med hälarna mot pelarnas anslag och inte mot väggarna; dess dragkraft var tydligt identifierad och strikt lokaliserad, och det var tydligt för byggherren var och hur denna dragkraft skulle "återbetalas". Dessutom hade revbensvalvet en viss flexibilitet. Markkrympning, katastrofal för romanska valv, var relativt säker för honom. Slutligen hade revbensvalvet också fördelen att det gjorde det möjligt att täcka oregelbundet formade utrymmen" [2] .
Således underlättas designen avsevärt på grund av omfördelningen av laster. Den tidigare bärande, tjocka väggen förvandlades till ett enkelt, lätt "skal", vars tjocklek inte längre påverkade byggnadens bärförmåga. Från en tjockväggig byggnad förvandlades katedralen till en tunnväggig, men å andra sidan "stöddes" den längs hela omkretsen av pålitliga och eleganta "rekvisita".
Det viktigaste elementet, vars uppfinning gav impulser till andra prestationer inom gotisk ingenjörskonst, var revbensvalvet . Det blev också den huvudsakliga strukturella enheten i byggandet av katedraler. Huvuddragen i det gotiska valvet är de tydligt definierade profilerade diagonala ribborna som utgör den huvudsakliga arbetsramen som tar huvudbelastningen.
Förhistorien till dess förekomst är som följer - till en början, genom att korsa två cylindriska valv i rät vinkel, uppstod ett kors. I den, till skillnad från en cylindrisk, går lasten inte till två sidoväggar, utan fördelas till hörnstöden. Tyngden av sådana valv var dock mycket stor. På jakt efter ett sätt att lätta upp valvet började byggarna att förstärka rambågarna som bildades vid korsningarna mellan tvärvalven. Sedan blev fyllningen mellan dem allt tunnare, tills valvet var helt inramat.
Liknande rambågar kallas revben ( fr. nervur - ven, revben, veck).
Revbensvalv var kvadratiska celler i plan. De kopplade ihop stöden till långhusets spännvidder. Med tiden har den sk. sammankopplat system - för varje kvadrat ( travey ) i det breda huvudskeppet fanns två mindre sido. Detta system gav stor styrka och en speciell rytm i templets inre utrymme [3] .
Ramen av det enklaste revbensvalvet består av 4 bågar längs omkretsen av de kvadratiska kindbågarna och 2 diagonalt korsande - återupplivade . Med en halvcirkelformad profil är kindbågarna lägre än de diagonala, vilket gjorde det nödvändigt att lägga ut fyllning mellan dem med en komplex form. I och med lansettens båge blev det mycket lätt att koordinera höjden - kindbågarna började bli lanserade (som om de var vikta i en lucka - valvets ås), och ogiverna behöll en halvcirkelformad form. Formen vilar på ribbor, vilket gör att trycket kan koncentreras endast på hörnstöden. Dessa formverk anlades som självständiga små valv, baserade på diagonala ribbor.
När stil och teknik utvecklades började arkitekter att introducera fler och fler ytterligare detaljer. Så ibland installerade de ytterligare revben som går från skärningspunkten för väckelsen till pilen på kindbågarna - den så kallade. lierny . Sedan installerade de mellanliggande ribbor som stödde liernsna i mellanskikten . Dessutom knöt man ibland ihop huvudribborna med tvärgående ribbor, så kallade moträcken .
Således ökade antalet revben från sex bågar till 10, 12, etc.
Under den inledande perioden av utvecklingen av gotisk arkitektur är utrymmet (kvadrat eller rektangel i plan), täckt av ett korsvalv, (som i romansk arkitektur) en oberoende rumslig enhet. Sengotiken vägrar att tolka rymden som en sammansättning och kommer gradvis att förstå det som en helhet. Detta uppnåddes genom att komplicera tvärvalvet genom att införa ytterligare ribbor, som delar upp valvet i mindre delar [4] .
I gotiska katedraler kan man hitta många varianter av ribbor, varav många är namnlösa. Flera huvudtyper:
| Titel [5] | Illustration | Definition |
|---|---|---|
| Korsvalv (fyrdelat revbensvalv) |
Den enklaste versionen av revbensvalvet, som har 6 valv och 4 strippfält | |
| Sexdelat valv (sexdelat revbensvalv) |
En komplicerad version av korsvalvet, på grund av införandet av en extra ribba, som delar upp valvet i 6 strippningar | |
| Stjärnvalv (lierne valv , stjärnvalv) |
Nästa steg av komplikation, tack vare införandet av lierns, vars antal kan öka. Placeringen av revbenen antar formen av en stjärna. | |
| Fläktvalv (fläktvalv) |
Den skapas av ribbor som utgår från ett hörn, har samma krökning, bildar lika vinklar och bildar en trattformad yta som liknar en solfjäder. Typiskt för England ("sprid gothic"). | |
| Netvault (netvault) |
Revbenen skapar ett rutnät av revben med celler som är ungefär lika stora. |