Распределение нагрузки

Характеристика

Каркасная система готической архитектуры

Скульптура

Скульптура играла огромную роль в создании образа готического собора. Во Франции она оформляла в основном его наружные стены. Десятки тысяч скульптур, от цоколя до пинаклей, населяют собор зрелой готики.

Взаимоотношение скульптуры и архитектуры в готике иное, чем в романском искусстве. В формальном отношении готическая скульптура гораздо более самостоятельная. Она не подчинена в такой степени плоскости стены и тем более обрамлению, как это было в романский период. В готику активно развивается круглая монументальная пластика. Но при этом готическая скульптура — неотъемлемая часть ансамбля собора, она — часть архитектурной формы, поскольку вместе с архитектурными элементами выражает движение здания ввысь, его тектонический смысл. И, создавая импульсивную светотеневую игру, она в свою очередь оживляет, одухотворяет архитектурные массы и способствует взаимодействию их с воздушной средой.

Скульптура Поздней готики испытала большое влияние итальянского искусства. Примерно в 1400 г. Клаус Слютер создал ряд значительных скульптурных работ дляФилиппа Бургундского, такие как Мадонна фасада церкви погребения Филиппа и фигуры Колодца Пророков (1395—1404) в Шаммоле около Дижона. В Германии хорошо известны работы Тильмана Рименшнайдера(Tilman Riemenschneider), Вита Ствоша (Veit Stoß) и Адама Крафта (Adam Kraft).

Руинированный собор аббатства Сен-Жан де Винь, Суассон, демонстрирует обнажённый каркас фасада готического здания

Каркасная система готической архитектуры — совокупность конструктивных строительных приемов, появившаяся в готике, которая позволила изменить распределение нагрузки в здании и заметно облегчить его стены и перекрытия. Благодаря данному изобретению архитекторы средневековья смогли значительно увеличить площадь и высоту возводимых сооружений.

Основными элементами конструкции являются контрфорсы, аркбутаны и нервюры.

Два варианта распределения нагрузок: романика и готика

Главной и в первую очередь бросающейся в глаза чертой готических соборов является их ажурная структура, представляющая собой резкий контраст массивным конструкциям предшествующейроманской архитектуры.

Техническим прорывом архитекторов готики явилось их открытие нового способа распределения нагрузки. (Любое свободностоящее здание испытывает два вида нагрузок: от собственного веса (включая перекрытия) и погодные (ветер, дождь, снег). Затем оно передает их вниз по стенам — к фундаменту, нейтрализуя затем в земле. Именно поэтому каменные здания строятся более основательно, чем деревянные, так как камень, будучи тяжелее древесины, подвергается большей угрозе обрушения в случае ошибки в расчетах). В романской архитектуре, отчасти являющейся наследницей древнеримской, несущими частями здания были все стены целиком. Если архитектор желал увеличить размер свода, то таким образом увеличивался и его вес, и стену приходилось утолщать, чтобы она могла выдержать вес такого свода.

Восточный фасад собора Парижской Богоматери. Отчетливо видны «ножки»-аркбутаны, отходящие от стен абсиды

Решающей для развития готики стала догадка, что вес и давление каменной кладки могут концентрироваться в определенных точках, и если их поддержать именно в этих местах, другим элементам постройки уже не обязательно быть несущими. Так возник готический каркас — хотя предпосылки для него появились несколько ранее:"Исторически этот конструктивный прием возник из усовершенствования романского крестового свода. Уже романские зодчие в некоторых случаях выкладывали швы между распалубками крестовых сводов выступающими наружу камнями. Однако такие швы имели тогда чисто декоративное значение; свод по-прежнему оставался тяжелым и массивным".

Отличия в работе конструкций
Романика	Готика
Нагрузку передают стены по всей длине собора	Нагрузку передают элементы каркасной конструкции, равномерно распределенные по периметру здания
Колонны не имеют особенного значения	Колонны вместе с контрфорсами и аркбутанами — главные несущие элементы здания
Толстые массивные стены, толщиной в несколько метров, несут нагрузку	Тонкие стены, возведенные между колоннами, являются ненесущими перегородками
Небольшие объемы здания	Собор может иметь колоссальный размер
Потолки не очень высокие	Своды очень высокие
Окна небольшие, так как прорезают несущую стену и не должны уменьшать ее несущую способность	Окна могут занимать весь простенок между колоннами, вместо перегородки
Все помещения разграничены между собой массивными стенами, простенками и колоннами	Помещения визуально объединены в одно целое благодаря тонкости опорных колонн

Новаторство технического решения состояло в следующем: свод перестали опирать на сплошные стены здания, массивный цилиндрический свод заменили ажурным нервюрным крестовым (см. ниже), давление этого свода передается нервюрами и арками на столбы (колонны). Возникающий таким образом боковой распор воспринимается аркбутанами и контрфорсами.

Аркбутаны Страсбургского собора

«Нервюрный свод был значительно легче романского: уменьшались и вертикальное давление, и боковой распор. Нервюрный свод своими пятами опирался на столбы-устои, а не на стены; распор его был наглядно выявлен и строго локализован, и строителю было ясно, где и как этот распор должен быть „погашен“. Кроме того, нервюрный свод обладал известной гибкостью. Усадка грунта, катастрофическая для романских сводов, была для него относительно безопасна. Наконец, нервюрный свод имел еще и то преимущество, что позволял перекрывать пространства неправильной формы»^[1].

Таким образом, конструкция сильно облегчается за счет перераспределения нагрузок. Прежде несущая, толстая стена превратилась в простую легкую «оболочку», чья толщина больше не влияла на несущую способность здания. Из толстостенного здания собор превратился в тонкостенный, но зато «подпертый» по всему периметру надежными и элегантными «подпорками».

Кроме того, готика отказалась от полуциркульной, обычной арки, заменяя её везде, где только можно стрельчатой. Использование стрельчатой арки в сводах позволяло уменьшить их боковой распор, направляя значительную часть давления прямо на опору — причем, чем выше и заостреннее арка, тем меньше она создает боковой распор на стены и опоры. Массивный свод заменился ребристым сводом, эти ребра—нервюры диагонально перекрещивались и воспринимали нагрузку. Пространство между ними заполнялось простой запалубкой — легкой кладкой кирпича или камня.