Arco (arkitektur)

Buen , i arkitektur , er et strukturelt element med en buet form som hviler på to brygger og typisk (men ikke nødvendigvis) er hengt opp over et tomt rom.

Den består vanligvis av asker , dvs. kuttede steiner eller murstein , hvis ledd er anordnet radialt mot et hypotetisk senter : av denne grunn har de en trapesformet form og kalles mer riktig kiler ; i tilfelle av en rektangulær form (typisk for murstein) må de sammenføyes med mørtel som fyller mellomrommene; i hovedsak trenger ikke buen med kiler å støttes av mørtel, siden den står perfekt selv når den er tørr, takket være de kontrasterende støtene som opphever mellom asken og asken.

Den grunnleggende kilen som lukker buen og implementerer de kontrasterende fremstøtene er den sentrale: buetøkkelen, eller, mer vanlig kalt keystone .

Buen er en "todimensjonal" struktur (i den forstand at dybden er funksjonelt ubetydelig sammenlignet med høyde og bredde) og brukes ofte til å dominere åpninger. For å bygge en bue brukes tradisjonelt et spesielt trestillas, kalt ribbe .

Buen er også grunnlaget for "tredimensjonale" strukturer (alltid i den funksjonelle betydningen antatt i forrige avsnitt) som hvelvet , som oppnås geometrisk ved translasjon eller rotasjon av buer. Når det gjelder komplekse hvelv som krysshvelv , skilles de konstitutive buene ut på grunnlag av deres posisjon (tverrgående, langsgående buer, etc.).

Historie

Selv om det er umulig å datere nøyaktig fødselsåret for buen, kan det sies at det første eksemplet på en halvsirkelformet struktur ikke er buen, men hvelvet : de første restene av strukturer som bruker buestrukturen er de hvelvede takene skråbaner (nubisk hvelv) bygget i Mesopotamia (det eldste kjente eksemplet er den store salen ved Tepe Gawra , som dateres tilbake til det fjerde årtusen f.Kr.) og Nedre Egypt mellom det fjerde og tredje årtusen f.Kr. (blant de kjente eksemplene er Helwan's grav , som dateres fra 3000 f.Kr. og den buede inngangen til en mastaba- grav i Giza som dateres tilbake til 2600 f.Kr.).

Sannsynligvis ble konseptet med en bue kommet frem til (hvor enkeltsegmentene fungerer ved kompresjon og innbyrdes strammes ved friksjon ) som passerer gjennom de såkalte "falske bue"-strukturene. Dette er gavlkonstruksjonene, dannet av to enkle elementer vippet mot hverandre.

Konseptet med å dekke et lys med asker, og ikke med et enkelt element ( arkitraven ), ble utvidet med strukturene med overlappende horisontale asker som gradvis strammes oppover (et typisk eksempel på denne andre falske buen er Løveporten i Mykene og også andre minoiske strukturer ).

Disse strukturene fungerer imidlertid ikke som en bue og kan ikke defineres som det: de har uansett vært viktige som et teknisk steg mot den klare definisjonen av buebegrepet.

Arkeologen CL Woolley opplyser at den første buen som ble bygget i menneskehetens historie var en rundbue. I Utgravningen av Ur hevder han å ha identifisert i den lille halvsirkelformede buen til E Dublal-Mah, nær Ur, det første eksemplet på en buestruktur brukt i fasaden til en bygning og over bakken. Eksemplet anerkjent av Woolley dateres imidlertid tilbake til 1400-tallet f.Kr. , og buen hadde allerede blitt brukt i århundrer for å dekke avløp og underjordiske ledninger i den samme mesopotamiske regionen.

Selve buen ble aldri brukt i monumentale strukturer i gresk kunst , bortsett fra i sjeldne tilfeller som de to små buene, eller snarere små hvelv i bunnen av tempelet til Apollo i Didima og " Porta Rosa ", en slags tunnel som forbinder de to sidene av Elea , en by i Magna Graecia som ligger i Cilento. Elementet var imidlertid ikke ukjent for grekerne, som pleide å lage plakater lukket av utkragende buer langs bymurene, noe de dionysiske murene i Syracuse viser flere steder . Vi kjenner til og med en veldig tidlig spissbue eller spissbue, alltid med en brakett, i Timoleontee-veggene i Gela .

Murbuen kjenner sin massive bruk i Italia, først og fremst fra etruskerne , som brukte hele buen og introduserte denne arkitektoniske formen i konstruksjonen av dørene så vel som i de underjordiske strukturene. Senere i den romerske kunsten finner den sin mest utbredte utvikling.

I Vesten spredte den hevede buen seg, et særegent kjennetegn ved den mauriske stilen , mens rundbuen fortsatt ble brukt i all senromersk og romansk arkitektur; eksempler på bue finnes imidlertid også i tidlig kristen arkitektur , selv om det ikke var et avgjørende og særegent element like mye som i romansk arkitektur. Vidt spredt i gotikken hadde spissbuen. I moderne arkitektur ble den "parabolske" buen, allerede brukt i buene til noen eldre broer, introdusert av Antoni Gaudí for å dekke åpninger (mere riktig i form av en " kontaktledningsbue " [1] ) i hans arbeider som Barcelona representerte den siste nyvinningen av et av de eldste arkitektoniske elementene.

I interiøret kan en buet murkonstruksjon skille to rom som for eksempel i kirkene, hvor en stor bue, kalt triumf, introduserer og foredler presteområdet og skiller det fra midtskipet eller tverrskipet.

Buenomenklatur

Tallene i parentes i teksten refererer til bildet på motsatt side.

Statiske egenskaper

Fra et konstruktivt synspunkt utfører buen samme funksjon som overliggeren , men med en annen statisk funksjon . Selv om overliggeren faktisk er en ikke-støtstruktur (det vil si at den avgir vekten bare vertikalt), er buen en av de mest typiske skyvekonstruksjonene , fordi den genererer sidestøt, derfor også horisontal. Dette har fordelen av en mer effektiv frigjøring av kompresjonen på grunn av vekt , som tillater åpning av mye bredere åpninger, mens det har ulempen med en mer kompleks konstruksjon og behovet for å forberede metoder for å motvirke sidetrykkene.

For å omdirigere sidetrykkene nedover, må det klargjøres konstruksjoner som genererer motkraft eller trekkraft. Det er to hovedtyper av motkraftstrukturer:

  1. Sidestøttestrukturer, som igjen kan være skyvekonstruksjoner: de deler gradvis de horisontale støtene opp for å kansellere dem (for eksempel støtteben , flygende støtteben eller til og med en solid gardinvegg - kalt abutment - som absorberer støtene).
  2. Vertikale støttestrukturer, som legger målrettede vekter på støttene, styrker sidestøttene og hindrer dem i å bøye seg utover; faktisk tvinger de sidestøtene til umiddelbart å rette seg nedover (et typisk eksempel er toppen ).

Trekkstrukturene er i hovedsak strekkstenger som er godt forankret til støttepunktene som balanserer de ytre skyvekraftene med en innovergående trekkraft : de er typiske for renessansens loggiaer, spesielt i de umbriske og toskanske områdene.

Typologi

Buene kan være av forskjellige typer, avhengig av geometrisk form og funksjon:

Rundbue

Den runde eller halvsirkelformede buen er en type bue preget av et halvsirkelformet hvelv. Det kalles også en full senterbue. Det er den enkleste buetypen og forutser at midten som leddene konvergerer mot er på skattelinjen, det vil si på linjen som forbinder punktene der støttene slutter og buen begynner.

Den systematiske bruken av rundbuen (og av buen generelt) skyldes romerne, som lærte den fra den mangefasetterte funksjonen den hadde blant etruskerne og brukte den hovedsakelig til praktiske fremfor estetikk, selv uten å utelukke det. Den største bruken av buene etter hverandre fant sted i byggingen av akveduktene.

Den estetiske verdien av rundbuen kombinert med grammatikken til det greske trilitiske systemet ble gjenvunnet i sin helhet av den italienske renessansen (spesielt av Filippo Brunelleschi , en av de første), som var i stand til å innovere og utvikle den arkitektoniske rollen til ytterligere. formen på buen.

Spissbue

Den spisse buen, også kalt ogival , er en bisentrisk bue som inkluderer buer som tilhører omkretser med en radius større enn eller lik bunnen av selve buen.

Allerede på det syvende århundre ble det mye brukt i islamsk arkitektur , men dets hyppige og systematiske bruk i vestlig arkitektur begynner med normannisk arkitektur : i Lessay , Caen , Palermo , Monreale og Cefalù . Det hadde en bemerkelsesverdig utvikling i gotisk arkitektur . Spissbuen har forskjellige fordeler fremfor rundbuen. Spesielt faller resultanten av skyvekraftene på grunn av sin egen vekt og belastningene som tynger den mye nærmere bunnen av anslaget; med dette er det mulig å klare seg uten tykke vegger som fungerer som en støtte. En annen bemerkelsesverdig fordel er muligheten for å lage ogival krysshvelv som er i stand til å dekke til og med rektangulære planter; dessuten, sammenlignet med rundbuen, med samme lengde på strengen, er det en høyere og slankere åpning.

Dette settet med nye konstruksjonsteknikker endret fysiognomien til bygningene, som ble projisert oppover, som de berømte katedralene fra den perioden. Den større vertikalismen skapte behovet for å motvirke fremstøt i det høye midtskipet, og føre dem tilbake mot støttebenene; av denne grunn ble flygende støtteben brukt . [2]

Senket bue

En bue sies å være senket (eller også "dum") når forholdet mellom pilen og kjedet er mindre enn 1, eller når midten som kileskjøtene tenderer mot er lavere enn skattelinjen. Det er en billigere og mindre krevende buetype; med samme bredde på åpningen, genererer den senkede buen en lavere åpning. Dens hovedanvendelse er i konstruksjonen av broer , for eksempel ved rekonstruksjonen på 1300-tallet av Ponte Vecchio i Firenze , hvor denne typen bue for første gang ble brukt til å redusere antall brooverganger og følgelig størrelsen på sengen. av elven i tilfelle flom. Det er imidlertid eksempler på nedsenkede buer innsatt i murverket av hovedsakelig middelalderske bygninger, med skjulte extrados og intrados, brukt som forsterkninger av veggflaten, spesielt over åpninger (selv om åpningene i seg selv kan ha en arkitrave, eller en dobbel bue); et eksempel er bruken i den Sienesiske buen som ble brukt mye i den gotiske arkitekturen i Siena. Den senkede buen er også typisk for italiensk arkitektur fra 1600- og 1700-tallet, for eksempel i klostrene til klostre som ble bygget i den perioden.

Hevet og hesteskobue

En bue sies å være hevet (eller krysset, eller sjette over) når midten som leddene tenderer mot er over skattelinjen.

Det er en type bue som gir en enda mer scenografisk effekt enn de andre typene, men den er også den svakeste statisk, fordi nyrene eller hoftene (den svakeste delen) er mer eller mindre på høyde med sirkelens diameter, som den stikker utover bryggene og ikke støttes av dem. Et eksempel på denne typen bue er den såkalte hesteskobuen .

Bruk av denne buen kan finnes i islamsk arkitektur , som for eksempel i den store moskeen i Cordoba . Eksempler i vestlig arkitektur er sjeldnere.

Andre typer buer

Opplegg

Andre lignende former

Bevæpnet bue

Den etterspente kabelpansrede bueteknikken er en nylig prosedyre som tillater restaurering og konsolidering av gamle eksisterende gjenstander, og øker den maksimale bruddbelastningen som strukturen kan tåle opp til en faktor på 3.

Denne prosedyren erstatter den gamle praksisen med å legge armert betong på ekstradosene med fordelen av reversibilitet samt holdbarhet og det beste totale seismiske resultatet .

Gjennom legging av rustfrie stålkabler på ekstradosene , godt forankret i pirene på sidene av buen (pelene i tilfelle av en bro ), og deretter strammet med strammere, er det en økning i spenningene mellom seksjonene, og en økning i stabiliteten til strukturen som forhindrer dannelsen av hengsler som vil få den til å kollapse.

Design og verifisering

Buen er konstruert av svært komprimerende, men lavt strekkfaste materialer, som stein eller murstein. Så det må tenkes på å alltid være komprimert; den kan faktisk også gjøres tørr, uten tilstedeværelse av mørtel mellom de forskjellige segmentene. Dimensjoneringsprosjektet med analytiske teknikker startet først på 1700-tallet ; før ble kunstens regler brukt , som overførte erfaring fra en generasjon til en annen og var basert på strenge føre-var-standarder.

Kunstens regler

Disse reglene kan være geometriske eller proporsjonale. For eksempel foreslo Leon Battista Alberti tykkelsen på buen lik 1/15 av spennvidden til bryggene. Giovanni Curioni rådet i palassene til å proporsjonere tykkelsen på buen i henhold til pilen på denne, fra å realisere dem på 1/7 opp til 1/10 av spennet; han rådet også til å plassere de nedre hvelvene i de nederste etasjene.

For beregning av minimumsdimensjonen til telleren med kunstens regler, kan fasene beskrives som følger:

  1. Del buen i 3 like lange piler.
  2. Ta et sidetau og forleng det mot bakken.
  3. Med sentrum ved 'A' tegner du en bue med en radius lik pilen til du møter forlengelsen av pilen ved 'B'.
  4. Spor vinkelrett på bakken fra dette funnet punktet; bredden som er funnet vil være minimumsmålet som telleren må ha.

Analytiske metoder

Disse metodene er i hovedsak basert på grafiske prosedyrer, dette er motivert av det faktum at på det tidspunktet da de ble unnfanget og skrevet, var verktøyene for selve beregningen fortsatt basert på håndtellingen, noe som derfor visse analytiske prosedyrer kunne være komplekse. Disse innovative systemene har skiftet filosofi fra stort sett føre-var-metoder til mer presise metoder. På det attende århundre ble de første systemene der buebryggesystemet ble teoretisert foreslått på akademiske felt. Denne første hypotesen besto i å tenke på buen som delt inn i 3 deler, ettersom linjer med seksjoner ble brukt to linjer som startet fra midten av buen på nivået av skattelinjen, og startet ved 45 ° de kuttet buen. Dette antok en labil mekanisme, der kollapsen skjedde ved at den øvre delen gled nedover og åpningen av bryggene mot utsiden.

Verifikasjonen av denne strukturen starter med å vurdere vektene over buen som virker konsentrert i hvelvets hjerne , som var resultatet av kreftene i gulvet . Denne kraften er delt inn i to deler på grunn av buens symmetri, og hver halvdel må støtte sin del, opp til vinkelen på 45 °. Murverket til buen, delt inn i individuelle segmenter, sammenføyd med mørtel, ble betraktet som et monolitisk stykke, det vil si som en stiv kropp. Vi fortsatte med beregningen av anslagets veltemoment . Teoriene som ble mest diskutert på den tiden var de til De Belidor og De La Hire . Hovedforskjellen mellom de to er at mens førstnevnte anser kraften som brukt på midten av seksjonen, anser De La Hire at den er brukt på bunnklaffen av seksjonen.

Lorenzo Mascheroni noen år senere utvider denne teorien, med tanke på buen dannet av 5 hengsler.

Eksempler

Merknader

  1. ^ 30 dager | "Jeg har fantasi, ikke fantasi" (av Giovanni Ricciardi)
  2. ^ Lorenzo Bartolini Salimbeni, Outlines of the history of architecture , Sovera Edizioni, 2000, s. 287-288, ISBN  978-88-8124-132-3 .

Bibliografi

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Eksterne lenker