Екатерина Петрова

«Сегодня компьютеры позволяют нам находить ответы на некоторые очень серьёзные вопросы, если заложить в них все необходимые данные и задать все необходимые вопросы». — Бакминстер Фуллер

Наипростейшая форма свода образуется при выдавливании или вращении полукруглой арки: в первом случае возникает цилиндрический свод, во втором - купол. Подобно каменной арке, настоящему цилиндрическому своду требуется деревянное кружало, поддерживающее его в процессе строительства.

Охватывающий пространство

Древнейшие своды хлебных амбаров, обнаруженных в Фивах в Египте и созданных приблизительно в 1250 году до н.э., обладают эллиптической формой, возникшей благодаря гениальному способу возведения сводов, не требовавшему выполнения временных конструкций. Подобная структура из кирпича и глиняной черепицы, скреплённой известковым раствором, использовалась примерно в 550 году н.э. для строительства величественного провисающего арочного свода над большим залом в Ктесифоне.

Первым значимым нововведением в системе создания сводов можно считать изобретение крестового свода, возникшего в результате пересечения двух полукруглых сводов одного диаметра: линии их пересечения, называемые рёбрами, имеют эллиптическую форму, и нагрузка главным образом распределяется под ними. Благодаря этому свод может опираться на четыре колонны, а не на стены (хотя распор всё-таки должен иметь сопротивление). Крестовые своды были чрезвычайно популярны у римлян, а готические строители, воспользовавшись геометрической свободой стрельчатой арки, внесли множество изменений в систему веерных сводов, применяя как четырёхгранную форму свода, популярную у римлян, так и новую форму шестигранного свода, устранявшую различия в ширине пролёта центрального и боковых нефов. Это позволяло создать ряд визуально сложных форм благодаря увеличению числа декоративных нервюр, но лишь англичане осуществили прорыв в формировании структуры веерного свода. Его прочность обеспечивалась поверхностью двоякой кривизны, а не нервюрами, определявшими границы направления передачи силы, что предвосхитило появление современных систем сводов.

Среди этих систем выделяется каталонская традиция формирования кирпичных сводов, основанная на послойном наложении тонкой обожжённой глиняной черепицы. Несмотря на древнюю историю этой традиции, её потенциал получил принципиально новое развитие благодаря использованию графических средств статического анализа, применённых Рафаэлем Гуаставино в конце девятнадцатого века. Его идеям последовал Антонио Гауди, а также инженер Эладио Диесте из Венесуэлы, догадавшийся о том, какой экономии и красоты можно добиться, расположив элементы конструкции вдоль силовых линий. Он создал настоящие сжатые своды, простирающиеся на 54 м, а также бросающие вызов закону земного притяжения цилиндрические оболочки, работающие на сжатие параллельно изгибам в продольном направлении параллельно балкам.

Основные изменения в системе сводов произошли в связи с совершенствованием систем оболочек-перекрытий и сетчатых оболочек. Первооткрывателем в обоих случаях стал русский архитектор Владимир Григорьевич Шухов (1853-1939), выстроивший восемь сетчатых павильонов-оболочек для Всероссийской выставки 1896 года на площади 27 000 м². Но никто не превзошёл в создании подобных конструкций Феликса Канделу (1910-1997) - инженера и архитектора испанского происхождения, эмигрировавшего в Мексику в 1939 году и завоевавшего внимание всего мира благодаря созданию павильона «Космические лучи» в университетском городке рядом с Мехико. Толщина железобетонной крыши составляет всего лишь от 1,6 см до 5 см. С 1953 по 1955 год Кандела занимался строительством церкви Ла Вирхен Милагроса (Девы-чудотворицы) в Мехико, знаменитой своей искривлённой железобетонной крышей толщиной всего 3,8 см. ■