Конструкции. Купол собора св. Петра. Концепция Альберти - История архитектуры

Поиск
Перейти к контенту

Главное меню:

Конструкции. Купол собора св. Петра. Концепция Альберти

Архитектура Западной Европы XV-XVI веков. Эпоха Возрождения > Архитектура эпохи Возрождения в Италии > Строительная техника
   Конструкции. Из описания Вазари, которое почему-то опускают все переводчики (и на русский, и на немецкий, и на французский языки), мы знаем, что Микеланджело «вычертил дугу этого купола при помощи трех точек, которые составляют треугольник АВС». Чертеж показывает, что построение делалось следующим образом: взяв точку С на пересечении оси полусферы с ее диаметром за центр, полученным таким образом радиусом вычерчивали кривую внутренней поверхности купола; кривую наружной поверхности вычерчивали из точек А и В. находящихся в углах при основании равнобедреннего прямоугольного треугольника, вершина которого — в точке С, а гипотенуза, расположенная горизонтально, составляет 1/3 внутреннего диаметра фонаря, или, что то же, 1/18 диаметра купола. Из центра, находящегося в одной половине сечения, вычерчивалась дуга противоположной половины.
Методы построения профиля купола собора св. Петра, примененные Микеланджело (по точкам АВС) и Джакомо делла Порта (по точкам МН)
Методы построения профиля купола собора св. Петра, примененные Микеланджело (по точкам АВС) и Джакомо делла Порта (по точкам МН)
    При сплошной конструкции купол, спроектированный Микеланджело в форме полуовоида высотой 25 м с полусферическим пространством радиуса 21 м и со стеной, утолщающейся от пят к замку с 3 до 4,5 м, должен был содержать 5000 м3 кладки и, выполненный из камня, весить около 12 000 т. Это давало бы на 1 м2 проекции 8,7 т. Опора, составляющая 520 м2, заняла бы 31% всей площади и испытала напряжение 2,3 кг/см2. Однако, будучи продолжателем Брунеллеско, о конструкциях которого он говорил, что их «видоизменять можно, но улучшить нельзя», Микеланджело решил также применить пустотелую конструкцию. В письме к Вазари от 17 августа 1557 г. он говорит о необходимости «разделить свод на три свода в тех местах, где нижние окна отделены друг от друга пилястрами, которые, как вы видите, поднимаются в виде пирамид к верхней точке свода, образуя собой центр и боковые стороны...» Таким образом, он остановился на трехъярусной конструкции. Это уменьшило объем кладки до 2700 м3, а вес купола до 6500 т, снизило «нагрузку» на 1 м2 проекции до 4,7 т, а напряжение материала в опорах примерно до 1,5 кг/см2.
    Смерть Микеланджело прервала осуществление проекта, продолженное лишь следующим поколением.
    Грандиозность задачи побудила заказчика обратиться к опытнейшим архитекторам и инженерам в Италии и вне ее с запросом: «могут ли они возвести этот купол» и просьбой «представить свои мнения в рисунках и записках».
    Сохранилось два противоположных ответа на этот вопрос, принадлежащие двум однофамильцам — делла Порта: один — скульптору Гульельмо, другой — архитектору Джакомо. Ссылаясь на то, что «если исключить Санта Марию во Флоренции», древние и современные архитекторы «не одобряли применение пустотелого купола», Гульельмо утверждал, будто «сила купола», спроектированного Микеланджело, «будет ослаблена» его огромным весом, который «очень вредоносен для стены толщиной в 13,5 пальм (3 м)», и в заключение «вместо усиления купола» предложил «облегчить его кладку на 270 канн» (2970 м3). Джакомо, назвавший критиков проекта своего учителя «невеждами и клеветниками», которым «надо преградить дорогу», заявил, что модель «не нуждается ни в каком изменении, если хорошо увеличить прочность и устойчивость постройки». Он высказался за замену травертина, которого не хватало, кирпичом, оговорив, «что тот должен быть сделан из хорошей глины, хорошо обожжен и быть прочным». Предложенные Джакомо конструктивные изменения сводились к увеличению стрелы подъема на 4 м, исключению третьей оболочки и закладке у основания внутренней оболочки железного кольца, которое было выполнено в 1589 г. Лоренцо Бернини. Кроме того, Джакомо поднял опору купола на 1,8 м.
    Профиль конструкции делла Порта вычертил из четырех точек, как углов прямоугольника под внутренними краями фонаря, опирающегося на диаметр купола с основанием, равным диаметру фонаря, и высотой, составляющей треть основания. Построение внутренней поверхности сделано из противоположных нижних углов этой вспомогательной фигуры радиусом 7/12 внутреннего диаметра купола, внешней поверхности — из верхних углов радиусом, составляющим 2/3 диаметра.
    Глубокие и многосторонние исследования купола собора св. Петра были выполнены в 1872 г. известным русским архитектором Р. Бернгардом. По поручению Российской Академии Художеств, которая, как и весь европейский архитектурный мир, заинтересовалась обнаруженными в 60-х годах прошлого века деформациями купола, Бернгард произвел обмеры на месте и опубликовал отчет о них в журнале «Зодчий» в 1876 г. (No 8—9) и в 1877 г. (№ 1, 2, 3).
    Бернгард попытался дать ответ на три вопроса. По каким причинам первые деформации купола и контрфорсов начались почти через 90 лет после окончания строительных работ, т.е. только в 1680 г.? Почему поврежденными оказались из 16 контрфорсов — 13, а остальные сохранились без повреждений? Достаточной ли гарантией от разрушения купола являются металлические кольца, введенные одно в 1680 г. во внутреннюю оболочку, другое добавленное в 1748 г. снаружи?
Трещины в куполе и контрфорсах барабана собора св. Петра
Трещины в куполе и контрфорсах барабана собора св. Петра
    На основании чрезвычайно детальных и сложных расчетов Б. Стефоница, проведенных под непосредственным руководством Бернгарда, получены были ответы на все три вопроса (в своей работе он использовал данные о куполе, переведенные на русский язык из анонимной книги «Путешествие некого француза в Италию в 1765—66 гг.», и опубликованные в изданной в 1776 г. книге «Описание римския Ватиканския церкви святого Петра и великолепного казертского дворца, находящегося недалеко от Рима». Санкт-Питербург, 1778, стр. 80—86). Появление трещин через 90 лет он объяснил тем, что только к этому времени постепенное и медленное увеличение диаметра железного кольца совпало с незначительными отклонениями стенок барабана, создав тем самым критический для конструкции момент.
    В сохранности трех контрфорсов он усмотрел проявление обычной несимметричности процесса разрушения зданий, объясняемой совместным действием наружных агрессоров и недостатков строительного материала.
    Введение в купол металлических колец он признал ненадежным решением, мотивируя это тем, что внутреннее кольцо уложено ниже оснований ребер, связывающих обе оболочки купола, а наружное хотя и расположено правильно на уровне оснований этих ребер, но имеет слишком малое сечение для того, чтобы поглощать распор.
    Если купола выражали инженерные дерзания Возрождения, то общий уровень конструкторской техники характеризуется жилищным строительством, теоретиком и мастером которого был Палладио. Свое особенное внимание к «частным домам» он мотивировал тем, что «из всех родов архитектуры ни один в такой степени не отвечает нуждам людей и столь часто не применяется в жизни». Из 42 построенных и 11 запроектированных им сооружений 17 представляют собой палаццо и 28 — виллы.
    Еще Альберти рассматривал все основные конструктивные элементы зданий как взаимосвязанные звенья единой системы. Колонна представляется ему частью степы, балка — положенной поперек колонной, арка — искривленной балкой, свод — растянутой в ширину аркой, купол — пересечением в одной точке большого количества арок. «Во всякой крыше, как и во всякой стене, — писал Альберти, — есть костяк, связи, заполнения, оболочки наружные и внутренние». К костяку он относил колонны, балки и арки, цоколь, пояса и венец. К связям — положенные по балкам прогоны, «проведенные крест-накрест» стропильные ноги, затяжки «или что-либо подобное им». Заполнения и оболочки он определял как все то, что может быть удалено без ущерба для крепости здания. К заполнениям он относил планки и доски, укрепленные в связях; к оболочкам наружным — настил и черепицу, к внутренним — потолок. Пожалуй, наиболее ярким выражением этой концепции в фасаде здания было сооруженное им палаццо Ручеллаи.
    В отличие от своих античных учителей Альберти глубже понимал явления изгиба как продольного, так и поперечного. Рекомендуя пользоваться в подъемных кранах мачтами и брусьями, «не слишком малой или чрезмерной длины», он мотивирует это тем, что длина по своей природе «сопряжена с хрупкостью» и, наоборот, «от короткости получается плотность». Составные балки нужно класть так, чтобы «низ одной лежал там, где верх другой... ибо так обоюдно более могучая сила нижней части приходит на помощь бессилию части более легкой» (верхней). И соединять их нужно с помощью врубок так, чтобы «верхняя линия составной балки не могла от давления груза стать короче, и, наоборот, нижняя линия не могла сделаться длиннее, но оставалась бы натянутой как струна». Он предостерегает против кладки балок, имеющих поперечные трещины, в таком положении, чтобы эти трещины оказывались в нижней (растянутой) части, а балок с продольными трещинами так, чтобы они приходились сбоку (т.е. в нейтральной зоне). И, наоборот, рекомендует обращать поперечные трещины кверху, а продольные вниз. Все это говорит о понимании им роли высоты поперечного сечения балки и разницы в характере усилий, испытываемых ее нижней и верхней зонами.
data-matched-content-rows-num="1" data-matched-content-columns-num="5" data-matched-content-ui-type="image_stacked"
 
??????.???????
???????@Mail.ru
Copyright 2016. All rights reserved.
Назад к содержимому | Назад к главному меню