Начертите схему купольного перекрытия старинного храма. Объясните работу всех элементов такого рода конструкции

Если простейшей балке принудительно придать кривизну, но расположить кривую балку выпуклость вверх, то возникает ряд дополнительных свойств. Прежде всего, на выпуклой балке под воздействием рабочей нагрузки не образовывается отстойник для сбора нежелательных элементов. Более того, они, эти элементы, скатываются с перекрытия. Выпуклая балка, оставаясь простейшей балкой, выдерживает большую нагрузку, так как стремясь прогнуться и восстановить первичную прямолинейную форму, поглощает энергию деформирования балки полезной нагрузкой. Так возникло купольное перекрытие.

Так как стремление балки распрямиться и восстановить прямолинейную форму, сопровождается появлением горизонтальной составляющей реакции на опорах, то возникает эффект распора стен перекрываемого сооружения.

Создание купольного перекрытия было вызвано необходимостью сооружения кровли в возводимом сооружении, а таким сооружением явились церковные храмы - первые «общественные сооружения» такого масштаба, в храме для богослужения собиралось большое количество людей, требовались сооружения с большим внутренним объёмом, с большими пролётами, так как наличие промежуточных, поддерживающих кровлю, опор было нежелательным, масса молящихся не должна была быть разобщена. Потребность в таких сооружениях возникла не вдруг, а образовывалась по мере увеличения масштабов культовых сооружений. История их развития хорошо прослеживается, так как храмы были единственными сооружениями такого масштаба, промышленных или бытовых сооружений еще не было.

Первым решением по принятию распирающих усилий было возведение вне внутреннего функционального объёма подпирающих элементов - контрфорсов. Как правило, такое конструктивное решение, характерно для католических храмов.

Интересное решение было найдено при возведении православных храмов - распорное усилие блокировалось введение горизонтальной металлической стяжки оконечностей арки. Такое решение избавило от необходимости возведения контрфорсов.