Арка, свод в архитектуре
Свод, в архитектуре и гражданском строительстве, изогнутый элемент который использован для того чтобы пядь отверстие и поддержать нагрузки сверху. Арка легла в основу эволюции свода. Конструкция арки существенно зависит от Клина. Если ряд клиновидных блоков—т. е. блоков, у которых верхний край шире нижнего края,—устанавливается от края к краю таким образом, как показано на рисунке, то в результате получается арка. Эти блоки называются voussoirs. Каждый вуссуар должен быть точно обрезан так, чтобы он плотно прижимался к поверхности соседних блоков и равномерно проводил нагрузки. Центральный вуссуар называется краеугольным камнем. Точка, из которой арка поднимается от своих вертикальных опор, известна как пружина, или пружинящая линия. Во время строительства арки вуссуары требуют поддержки снизу до тех пор, пока не будет установлен замковый камень; эта поддержка обычно принимает форму временного деревянного центрирования. Кривая в дуге может быть полукруглой, сегментарной (состоящей менее чем из половины окружности) или заостренной (две пересекающиеся дуги окружности); некруглые кривые также могут быть успешно использованы. В каменном строительстве арки имеют несколько больших преимуществ перед горизонтальными балками или перемычками. Они могут охватывать гораздо более широкие отверстия, потому что они могут быть сделаны из небольших, легко переносимых блоков кирпича или камня, в отличие от массивной, монолитной каменной перемычки. Арка может также нести гораздо большую нагрузку, чем горизонтальная балка может поддерживать. Эта несущая способность проистекает из того факта, что давление вниз на арку имеет эффект принуждения вуссуаров вместе, а не друг от друга. Эти напряжения также имеют тенденцию сжимать блоки наружу радиально; нагрузки отклоняют эти внешние силы вниз, чтобы создать диагональную силу, называемую тягой, которая приведет к разрушению арки, если она не будет должным образом укреплена. Следовательно, вертикальные опоры, или стойки, на которые опирается арка, должны быть достаточно массивными, чтобы поддерживать упор и вести его в основание (как в римских триумфальных арках). Арки могут опираться на легкие опоры, однако, когда они расположены в ряд, потому что тяга одной арки противодействует тяге ее соседей, и система остается стабильной до тех пор, пока арки на обоих концах ряда укреплены. Эта система используется в таких сооружениях, как арочные каменные мосты и древнеримские акведуки.
Арки были известны в Древнем Египте и Греции, но считались непригодными для монументальной архитектуры и редко использовались. Римляне, напротив, использовали полукруглую арку в Мостах, акведуках и крупномасштабной архитектуре. В большинстве случаев они не использовали раствор, полагаясь только на точность обработки камня. Арабы популяризировали стрельчатую арку, и именно в их мечетях эта форма впервые приобрела свои религиозные коннотации. Средневековая Европа широко использовала стрельчатую арку, которая была основным элементом готической архитектуры. В позднем Средневековье была введена сегментарная дуга. Эта форма и эллиптическая арка имели большое значение в мостостроении, потому что они позволяли взаимную поддержку рядом арок, несущих боковую тягу к устоям на обоих концах моста. Современные арки из стали, бетона или слоистой древесины имеют высокую жесткость и легкость, так что горизонтальная тяга к опорам невелика; эта тяга может быть дополнительно уменьшена путем растяжения связи между концами арки.
