Общие сведения о сводах
Своды, или сводчатые покрытия, в отличие от плоских покрытий, представляют не горизонтальную плоскость, а кривую поверхность или сочетание нескольких кривых поверхностей, фигура и расположение которых выбираются таким образом, чтобы, при известной толщине свода и форме камней, его составляющих, все давления, испытываемые сводом как от собственного веса, так и от посторонней нагрузки, передавались от камня к камню, приблизительно — нормально к их соковым поверхностям, так, чтобы равнодействующая давлений (xzy, фиг. 553) не выходила из пределов средней трети толщины свода. Соответствующая этим условиям форма камней — клинообразная (mnqp), причем боковые поверхности их (mnapq) должны быть нормальны к внутренней поверхности свода АСВ.
Направления равнодействующей давлений (хzу), при переходе ее в стены, на которые опирается свод, вообще — расходящиеся, более или менее наклонные к горизонту, так что каждая сила у опоры R1 и R2 может быть разложена на две: вертикальную (P1 и P2), увеличивающую нагрузку стены, и горизонтальную (Q1 и Q2), представляющую горизонтальный распор свода, передаваемый опорным стенам.Части сводов носят следующие названия (фиг. 554).
Поверхность ACВ — внутренняя поверхность свода,
Поверхность acb — наружная поверхность свода.
Длина AB=L или l — пролет или отверстие свода.
Длина CD=f — подъем или стрелка свода.
Верхняя точка С — замок, или ключ, свода; замком или замковым камнем называется верхний камень свода, смыкающий вверху две его половины.
Сс — толщина свода в замке.
Аа — толщина свода в пятах.
Горизонтальная (или наклонная) прямая С, лежащая под зам ком, называется шелыгою свода (в некоторых сводах шелыги нет, напр., в сомкнутом, купольном и проч.).
Точка О (центр внутренней направляющей свода) называется центрам свода, расстояние от центра до внутренней поверхности свода r — радиусом свода.
Плоскости Aa и Bb представляют собою пяты свода, или пятовые швы.
Стены S'aAR' и RBbTS, на которые опирается свод, носят название опорных стен.
Стены, не несущие давления свода, напр., в данном случае (фиг. 554) передняя (лицевая) и тыльная, называются щековыми.
Плоскость aACBbca сечения свода, перпендикулярно шелыге, называется щекою.
Плоскость AB называется плоскостью пят, или начал, свода.
Расстояние от горизонта земли (или от обреза фундамента) до пят — h называется высотою опорных стен; е — толщина их.
Пространство между двумя смежными сводами Z, или между сводом и продолжением опорной стены вверх Z1, называются пазухами.
Сводчатые покрытия, перекрывающие пространства между стенами (или поддерживаемые столбами, колоннами), называются сводами в отличие от арок и перемычек, представляющих сводчатые перекрытия отверстий в стенах.
В зависимости от образования и вида сводов они получают разные названия.А) Цилиндрическими сводами называются такие, поверхности которых образованы движением остающейся параллельною самой себе образующей прямой по кривой направляющей; по виду направляющей цилиндрические своды разделяются на а) круговые, если направляющая — дуга круга, b) коробовые, если она представляет полуовальную дугу, описанную циркулем из нескольких центров, и с) эллиптические, если направляющая представляет полуэллипс. В свою очередь, эти своди, а также двух других, описанных ниже классов по отношению подъема f к пролету l, могут быть:
1) полуциркульные (или полные), когда направляющая представляет полуокружность (фиг. 555), следовательно, когда f/l = 1/2,
2) повышенные, когда f/l > 1/2; такие своды могут иметь направляющую — две дуги круга, пересекающиеся в точке С (фиг. 556), или полуэллипс с вертикальною большою полуосью;
3) пониженные, если 1/4 < f/l < 1/2; такие своды могут иметь направляющую — дугу круга и тогда называются лучковыми (A, фиг. 557), или коробовую или эллиптическую кривую (В, фиг. 557); наконец,
4) плоские, когда в лучковых, коробовых или эллиптических сводах f/l < 1/4.
Коробовые кривые представляют подобие эллиптических; они бывают в 3, 5 и более центрах.Коробовая кривая о 3 центрах но данному пролету AA1 и подъему BC строится следующим образом: описан из В полуокружность ADA1, делят ее радиусами BE и BЕ1 (фиг. 55В) на три равных части AE1, EE1 и E1A1 и проводят хорды AE, ED, DE1 и E1A1; затем из точки С проводят линию CE параллельно ED и из F—FН параллельно ЕВ; точки G и Н представят центры сопряженных кривых AE и ЕС, образующих коробовую кривую.
Цилиндрические своды бывают:
а) прямые, когда ось и шелыга их горизонтальны и свод представляет часть прямого цилиндра,
b) косые, если ось не перпендикулярна к щекам (фиг. 559),
c) сходящие, когда ось (и шелыга) наклонна к горизонту, и
d) ползучие, когда пяты лежат на разной высоте (фиг. 560).
Пересечения цилиндрических сводов между собою дают сомкнутые и крестовые своды, а также образуют распалубки.
В) Бочарными сводами называются такие, которые образованы параллельным самой себе движением выпуклой кверху кривой, образующей по кривой направляющей; такие своды чаще всего делаются пониженными или плоскими.На (фиг. 561) представлена внутренняя поверхность бочарного свода в проекции на вертикальную плоскость; abc — положение образующей у пят, а'b'с' — положение ее в замке.
С) Купольными сводами, или куполами, называются своды, внутренняя поверхность которых образуется от вращения дуги круга или эллипса вокруг вертикальной оси Ob (фиг. 562).Куполы бывают полные, если bО = АО, т. е. когда образующие представляет 1/4 окружности, повышенные, если образующая Ab — дуга эллипса с вертикальною большою полуосью bО (фиг. 563), и пониженные, когда bO<АО, т. е. когда образующая Ab представляет лугу круга менее 1/4 окружности, или дугу эллипса с вертикальною малою полуосью (фиг. 564, M и N).
Куполы, представляя тела вращения, перекрывают круглые помещения; если же купольным сводом перекрывается квадратное или другого вида многоугольное помещение, то такие своды получают название парусных; в них парусами называются части MADM, NBDN..., а верхняя часть MBN (фиг. 565) представляющая отрезок купола плоскостью, отсекающею паруса, называется: скуфьею.
