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

Строители нескольких древних цивилизаций были знакомы с аркой, но, по странным причинам, использовали её лишь в утилитарных или подземных сооружениях, таких как хранилища или водостоки. Апогей её использования настал в готической архитектуре, но для современной архитектуры конструкция арки была нехарактерна.

Базовый элемент куполов и сводов

«Готическая система позволяла облегчить каменные конструкции».

Арка позволяет ограничивать пространство или создавать проёмы в каменных стенах, поскольку, по сути, она представляет собой безупречную сжимающую конструкцию, идеально сочетающуюся с такими материалам, как камень и кирпич, обладающими большой силой сжатия, но малым растяжением. Тем не менее, арка в своём основании создаёт распор, сопротивление которому обеспечивает стабильность структуры.

Первым архитектурными возможностями арки воспользовались древние римляне. Она послужила основанием для создания величественных мостов, акведуков и виадуков во времена экспансии Римской Империи, что позволило Риму стать первым мегаполисом с населением свыше миллиона человек. Аркообразные проёмы, образующие ярусы аркад, применялись в сооружениях, подобных Колизею, а триумфальные арки воздвигались в честь крупных военных побед. Благодаря выдавливанию арки формировали своды, а их вращение позволило создать конструкцию купола.

Несмотря на её огромные размеры, у полукруглой арки, предпочитаемой римлянами, а позднее возрождённой в романской архитектуре Европы во времена первой волны строительства церквей и монастырских зданий, было два серьёзных недостатка: она обладала значительным распором и, будучи основой системы сводов, могла применяться лишь для формирования крестовых сводов. Эти недостатки устранило появление готической стрельчатой арки, обладавшей меньшим распором и возможностью покрывать сводом прямоугольные пролёты благодаря тому, что её вертикальные и горизонтальные размеры могли изменяться независимо друг от друга. Готическая система позволяла облегчить каменные конструкции; чтобы справиться с оставшимися проблемами, связанными с распорами, каменщики разработали сложную систему контрфорсов.

Самые прочные формы арок представлены параболической и катенарной конструкциями. Они послужили основой каталонской системы возведения сводов, использованной Антонио Гауди, в насмешку называвшим контрфорсы «архитектурными костылями», а позднее применимыми венесуэльским инженером Эладио Диесте.

В современной архитектуре арки не заслужили популярность; отчасти потому, что имелись такие материалы, как сталь и железобетон, обладавшие большой силой сжатия и растяжения, частью от того, что необходимая для их сооружения кладка свода по кружалам дорого обходится, а частью и потому, что они имеют не такой современный вид. Тем не менее, их ожидало триумфальное возвращение в работе Луиса Кана, представившего железобетонные стяжки для сопротивления распору, а также в кирпичных постройках в Индии и Бангладеше, где были представлены необычные перевёрнутые арки, противостоящие вертикальному распору, образующемуся под воздействием землетрясений. ■