Сводести покрития на безстълпни храмове
Сводести покриви на храмове без колони
Както е известно, кръстокуполният тип храм преминава от Византия в Русия, чиято класическа схема се състои от кубичен обем, разделен на три кораба, от които централният, по-голям, се отличава с четири стълба, обединени от арки, които плавно преминават през платната към кръглия барабан на купола, завършен от сферичен купол. В четири посоки от централната клетка се разминават цилиндрични сводове, опиращи се върху арките на централната клетка и външните стени. Ъгловите клетки обикновено са покрити с кръстосани сводове. По този начин се получава йерархично подредена структура с център, подчертан от четири стълба и увенчан с купол върху светлинен барабан. В същото време самите стълбове играят не само конструктивна и композиционна роля, но и дълбоко символична, тъй като светите евангелисти са изобразени на платната, а светиите на Църквата са изобразени върху самите стълбове - като истински стълбове на Църквата, поддържащи и укрепващи Нея. Стълбовете, които поддържат сводовете вътре в храма, и стълбовете, вградени в стените и стърчащи от тях под формата на остриета, са конструктивната основа на целия материален храм. Те са в духовен смисъл – образ на „стълбовете на Църквата” – апостолите, светците, учителите на Църквата.
Въпреки това, още в ранния период на българската каменна архитектура се използват и безколонни форми на църковните тавани (Илинската църква в Чернигов през XII в. с поясни арки, опиращи се на стълбове и пагони). Тази схема има предимство от гледна точка на по-добра видимост на протичащото богослужение, но в същото време интериорът е лишен от такива важни аспекти на символиката на вътрешното пространство като йерархията и символиката на стълбовете, за които стана дума по-горе.
През XV-XVI век. безколонни тавани под формата на простиили стъпаловидни цилиндрични сводове, базирани на надлъжни стени и имащи в някои случаи тесен напречен слот за инсталиране на лек барабан. Следователно барабанът лежи върху ръбовете на изсечената основна арка, както и върху напречни арки (сводове), стъпаловидно припокриващи слота.
От 16 век за покриване на малки обеми започват да се използват т. нар. слабинни сводове, представляващи комбинация от две двойки пресичащи се цилиндрични арки, носещи лек барабан, с ъглови части на затворен свод, като арките може да не се разграничават конструктивно.
Отворите между сводовете, които съставляват 1/5-1/3 от участъка, са оформени от стени и са покрити с прости или стъпаловидни варовидни сводове.
Разстоянията от 4 до 9 м са покрити с прости слаби сводове.В катедралата Введенски в Солвичегодск (1689-1693) стая 13,5x13,6 м е покрита със сложен тип слаби сводове с двустепенни връзки.
По-голямата част от храмовете без стълбове и църковните помещения от XVI-XIX век. покрити със скрити и сводови сводове.
За да се осигури по-голяма твърдост, корите на големите сводове бяха разположени с централни первази; на нивото на най-големите деформации противоположните тави бяха свързани с въздушни връзки. Относителното изравняване на налягането между средната и ъгловата част на тавите се постига чрез различни конструктивни методи, например раздуване на тавите, инсталиране на допълнителен клин или специални конусообразни приливи под барабана; използван е и специален начин за редене на подноси „в елхата“. При завършване с пет глави факторът за изравняване на налягането беше теглото на ъгловите барабани.
Използван е и метод за изкуствено прехвърляне на натиск върху по-твърди ъглови части на опорния контур, за което в средата на тавите те са подредени в еднадве нива на отвори за разтоварване. Дистанционните елементи, прехвърлени към ъглите, в този случай бяха изгасени от съвместната работа на ъгловите усилватели и стенните връзки.
Затворените и набраздени сводове обикновено покриваха разстояния от 6 до 9 m, понякога до 12-13,5 m.
Сводовете с голям размах, носещи тежки централни натоварвания, като правило, имаха значителна височина (l/f=1/2) и форма, близка до параболичната.
Монашеските и градските църкви без колони, покрити със затворени и тарелкови сводове, могат да имат един, пет, по-рядко три симетрично разположени купола, четирискатен или сводест покрив (включително тези с декоративни кокошници).
В романската архитектура, както и във византийската, слабинният свод почти винаги е бил направен на лост. Първоначално е използван кръстат свод, който се образува при пресичане на два цилиндрични свода с еднакъв диаметър под прав ъгъл. Такъв свод може да покрива само квадратни пространства по отношение на пространството. Натоварването в напречния свод се предава чрез диагонални ребра към четири колони, разположени в ъглите на квадратната основа.
По-нататъшното развитие на сводестите конструкции доведе до появата на изпъкнали ръбови елементи или ребра върху ребрата на напречния свод. Чрез концентриране на основните натоварвания в ръбовете (ребрата) се постига известно облекчаване на общото тегло на свода. Първо изложи ребрата. Понякога са направени от цветен камък или рисувани, разкриващи структурата на свода.
В Армения през XIII век. много манастири започват да се сдобиват с гавити - помещения, подобни на трапезарията в българските църкви. В Хахпат дългата зала на гавита е разделена в средата само от чифт колони, които служат като опора за две двойки огромни надлъжни арки с разстояние от 13 м между крайните стени. Всеки от тях се пресича с още две двойкинапречни арки, върху които стъпват сводовете на двете части на гавита. Системата от две двойки пресичащи се арки е чисто локално, оригинално решение на проблема с покриването на огромно пространство. Той е абсолютно подобен на готическите ребрени сводове на европейските базилики.
Готическата арка е ребрен свод - свод върху ребра, тоест върху изпъкнали и профилирани ребра, които поемат основното натоварване. За разлика от грубите и по-малко разчленени романски ръбове (ребра), готическите ребра се характеризират със сложен профил. В ребрения свод всички елементи са разделени на носещи и носещи части. Носещата част - рамката на свода - е оформена от ребра-ребра, взаимно пресичащи се диагонални арки, облицовани с дялан камък. Надлъжните и напречните (бузите) арки също образуват рамкова система, изградена от по-твърд камък. Носещата част - пълнеж между ребрата на свода (кофражна обшивка) - е от по-лек и по-малко издръжлив материал.
Предимството на ребрения свод е, че може да се приложи към планове с всякаква форма поради радиалното разположение на стрелките около независима ключалка.
Най-простият свод, квадратен или правоъгълен в план, се опира на две пресичащи се ребра и четири арки. Всеки свод е отделен от следващия с пружинна арка.
В бъдеще има тенденция за усложняване на рамковата система на трезорите. Звездовидният план възниква от необходимостта да се обхване голямото, квадратно в план кръстовище на храма. Звездовидният свод е оформен чрез разчленяване на напречния четириделен свод с допълнителни ребра, т. нар. лизен и междинни ребра. При премахване на главния диагонал, напречните и надлъжните ребра се получава мрежест свод. декоративен характерпридобива комбинация от мрежести сводове със звездовидни сводове. Такива сводове са били широко използвани в архитектурата на 15 век. Системата от ребрени сводове локализира тягата, силите на гравитацията са насочени към определени точки.
Основната сила на разширяване на ребрените сводове в готическите храмове е изведена навън, извън границите на вътрешното пространство. Тягата на свода се предава на огромните опори - контрафорси с помощта на наклонени арки - летящи контрафорси. Едната пета на летящия контрафорс граничи с основата на свода на главния кораб, а другата се опира на масивен контрафорс. Летящите контрафорси обикновено са разположени над покрива на страничните кораби (в английската готика те са скрити под него). Летящите контрафорси са построени на един или два нива, имат един или два участъка. Конструктивно летящите контрафорси представляват по-нататъшно развитие на полусводовете на страничните кораби.
По-нататъшното развитие на сводовете върху ребрата, т.е. на изпъкналите ребра, които поемат основното натоварване в таваните на пространствата без маси на храмовете, се състоя през 19 век. поради използването на стоманобетон. Идеята е безстълбното пространство на храма със значителен размах да бъде покрито със сводове, които лежат на две двойки пресичащи се стоманобетонни плоски арки, които плавно преминават от подпори, вградени във външните стени и изпъкнали в пространството на храма под формата на пиластри. На площада, образуван от пресичането на арките, беше подреден светлинен барабан. Църквата "Успение на Пресвета Богородица" в Санкт Петербург има такъв дизайн.
Подобна идея е осъществена и в храма на Московския митрополит Алексей в селото. Таис близо до Санкт Петербург, построена от архитекта Ескузович през 1916 г. и в църквата Преображение Господне в Брянск (1904 г.).
В църквата „Възкресение Христово” в с. Тезино, област Рязан (архитект И. С. Кузнецов, 1908-1911), тази схема е решена малко по-различно. там за двойкаполукръгли напречни арки се поддържат от плоски надлъжни арки, които носят сводове.
В следреволюционния период опитът на българското храмово строителство е продължен от емигрантски архитекти. В Сан Франциско (САЩ), по схемата на светлинен барабан, върху две двойки пресичащи се арки, е построена катедралата на Пресвета Богородица.
От най-новите сгради, използващи тази конструктивна идея, може да се назове катедралата на манастира Хинку в Молдова, катедралата на кралските мъченици в Лондон, църквата Благовещение на Пресвета Богородица в Санкт Петербург.
В църквата Света Троица на улицата. Победи в град Реутов, построен по проект на Жилстрой LLC, задачата за покриване на безстълбното пространство на храма със светлинен барабан в центъра беше решена малко по-различно. Има и две двойки арки, започващи от стенните пиластри, но те са прекъснати в централната част, образувайки конзоли, върху които първо стъпват полукръглите екседри, а след това светлинният барабан върху платната.
Авторът се сблъска и със задачата, поставена от клиента в нереализиран проект - да се получи безстълбово пространство на храма, предназначено за капацитет до 2 хиляди души, за което беше необходимо да се блокира пространството с разстояние от 32 м. Задачата беше решена като пространствено свързана стоманобетонна конструкция на целия покрив на храма, където две двойки пресичащи се арки играят ролята на ребра на твърдост като стада в романски и готически ва ults. В този случай обаче те не стърчат във вътрешното пространство, т.к. от долните стени на сводовете излизали сводове, създавайки впечатление за въздушна покривка над цялото пространство на храма.