Cilindrinis skliautas

Cilindrinis skliautas – paprasčiausias tipas. Jis susidaro, kai arka (dažniausiai pusapvalė) yra ištęsiama viena kryptimi, suformuojant tunelio ar puscilindrio pavidalo erdvę. Kartais ši konstrukcija vadinama cilindriniu stogu.

Kaip ir visos arkinės konstrukcijos, cilindrinis skliautas perduoda horizontalias jėgas į šonus, todėl po juo esančios sienos turi atlaikyti šį spaudimą. Tai galima spręsti trimis būdais: statant storas sienas (paprastas, bet neefektyvus metodas), išdėstant kelis lygiagrečius skliautus (jų šoninės jėgos iš dalies neutralizuojasi), arba kertant skliautus statmenai, sukuriant vadinamąjį – architektūriškai pažangiausią sprendimą.

Cilindriniai skliautai žinomi jau nuo senovės – jų pavyzdžių randama Irane, Indo slėnio civilizacijoje, Egipte. Jie plačiai naudoti , ypač inžineriniuose statiniuose, tokiuose kaip akvedukai, pirtys ar sandėliai, kur svarbiausia buvo konstrukcinis tvirtumas ir funkcionalumas. Viduramžių Europoje šie skliautai buvo svarbus mūrinės architektūros elementas vienuolynuose, pilyse, , kriptose, koridoriuose ir .

Teorija ir ankstyvoji istorija

Cilindriniai skliautai buvo žinomi jau senovės civilizacijose, įskaitant Egiptą, Mesopotamiją ir Indo slėnio kultūras. Vis dėlto šiose vietovėse jie nebuvo plačiai taikomi. Pirmieji reikšmingi šios konstrukcijos plėtotojai buvo persai ir romėnai. Manoma, kad ši technika išsivystė kaip atsakas į medienos trūkumą – siekta dengti pastatus patvariomis mūrinėmis medžiagomis, pavyzdžiui, plytomis ar akmeniu.

Vienas seniausių žinomų cilindrinių skliautų buvo įrengtas po šumerų zikuratu Nipūre (apie 4000 m. pr. m. e.), o Egipte jų rasta Rekešne ir Denderoje, kur nedideli purvo plytų skliautai dengė laidojimo kameras. Pradžioje šie skliautai daugiausia naudoti požeminiuose įrenginiuose – ir drenažo sistemose.

Helenistinėje Sicilijoje, vietovėje, aptikti III a. pr. m. e. cilindriniai skliautai rodo, kad šią technologiją žinojo ir graikai. Indo slėnio civilizacijoje cilindrinių skliautų pavyzdžių rasta ,Lothalyje ir Harapoje – jie naudoti kapavietėse ir pramoniniuose objektuose.

Romėnai tikriausiai perėmė šią techniką iš etruskų bei Artimųjų Rytų kultūrų. Jie plačiai ją naudojo tiek inžineriniuose statiniuose, tiek reprezentaciniuose pastatuose, taip pat ištobulino pastolių sistemą, leidusią formuoti skliautus virš didesnių . Vis dėlto ilgainiui romėnai ėmė labiau vertinti , kurie leido statyti aukštesnius ir šviesesnius pastatus su plonesnėmis sienomis.

Po Romos imperijos žlugimo cilindriniai skliautai kurį laiką beveik nebuvo naudojami. Romanikos laikotarpiu jie vėl išpopuliarėjo – daug pirmųjų katedrų buvo dengiamos būtent taip, nors dėl storų sienų jų vidaus erdvės liko tamsios. Vienas ryškiausių pavyzdžių – Kliuni abatijos bažnyčia (XI–XII a.).

Gotikos epochoje (XIII–XIV a.) cilindrinius skliautus beveik visiškai pakeitė kryžminiai skliautai su nerviūromis. Tačiau ir baroko laikais, atgimus antikos paveldui, jie vėl plačiai naudoti. Cilindriniai skliautai tapo svarbiu architektūriniu akcentu (Leono Batistos Alberčio projektas), bažnyčioje (architektas Andrėja Paladijas) ir Šventojo Petro bazilikoje Romoje, kur milžiniškas skliautas dengia 27 metrų pločio navą.

Inžineriniai aspektai

Cilindrinio skliauto viršūnėje veikia žemyn nukreipta apkrova, o apatinėse dalyse – į šalis sklindančios jėgos. Dėl to ši konstrukcija reikalauja šoninio sutvirtinimo – storų sienų, kontraforsų ar žemės užtvarų. Pavyzdžiui, Mačolso pilyje (Škotija) šalia skliautų esančios sienos siekia net 4,6 m storio, kad išlaikytų konstrukcijos stabilumą.

Kita problema – apšvietimas. Akmeninėse cilindrinio skliauto konstrukcijose langų angos silpnina visą sistemą, todėl romaninio laikotarpio statiniuose naudoti maži langai ir papildomos atramos. Vienuolynuose sprendimas buvo dengtos arkados – atviros galerijos aplink kiemą, pro kurias sklisdavo šviesa.

Nuo 1996 m. senovinių cilindrinių skliautų apkrovos dažnai skaičiuojamos taikant Izaoko Niutono mechaniką ir baigtinių elementų metodus. Dėl sudėtingo jėgų pasiskirstymo šios konstrukcijos laikomos iššūkiu skaitmeninio .

Lyginant su , cilindriniai yra konstrukciškai silpnesni – jiems reikia masyvių atraminių sienų, nes šoninės jėgos pasiskirsto ne taip efektyviai. Tuo tarpu kryžminiai skliautai apkrovą perduoda tiesiogiai žemyn į skliautų susikirtimo taškus.

Ankstyvieji pavyzdžiai

Skliautuotos konstrukcijos buvo paplitusios įvairiose senovės civilizacijose. Tarp reikšmingiausių ankstyvųjų cilindrinio skliauto pavyzdžių galima paminėti:

• , Iranas – vienas seniausių Sasanidų architektūros pavyzdžių.
• , Iranas – ankstyvas Sasanidų gynybinės architektūros statinys.
• , Iranas – vėlyvojo Sasanidų laikotarpio reprezentacinė architektūra.
• , Iranas – miestas žinomas dėl Anahitos šventyklos.
• Beverstono pilis, Anglija – rūsyje išlikęs ankstyvas cilindrinio skliauto pavyzdys.
• katedra, Italija – skliautų naudojimo viduramžių architektūroje pavyzdys.
• , Škotija – žinomas „Whigs“ .
• Hadriano vila, Italija – imperatoriaus vila su skliautuotais statiniais.
• Galos Placidijos mauzoliejus, Italija – ankstyvosios krikščioniškos architektūros paminklas.
• Mačolso pilis, Škotija – cilindrinio skliauto taikymas kriptoje ir koridoriuje.
• Mairso pilis, Škotija – būdingas rūsio skliautavimas šiaurės Europos pilyse.
• Ruedos vienuolynas, Ispanija – XII a. cistersų architektūros pavyzdys.
• Skrovenji koplyčia, Italija – žymi Džoto freskomis ir architektūra.
• , Vatikanas – reikšminga archeologinė ir religinė erdvė.

Šiuolaikiniai pavyzdžiai

Cilindrinio skliauto konstrukcija išliko svarbi ir vėlesnėse architektūros epochose – nuo Viktorijos laikų iki šiuolaikinių sprendimų. Tarp žymesnių pavyzdžių:

• Siksto koplyčia (Vatikanas) – cilindrinis skliautas dera su garsiosiomis Renesanso freskomis.
• Grūdų saugykla, Meknesas (Marokas) – XVII a. skliautuotas sandėliavimo statinys.
• Viljamsono tuneliai, Liverpulis (Anglija) – XIX a. pradžios požeminiai skliautai.
• Belfasto rotušė (Šiaurės Airija) – cilindrinis skliautas pokylių salėje (XIX a. pab.).
• „Huntington Bank“ pastatas, Klivlandas (JAV) – XX a. pr. komercinis pastatas su skliautuotais interjerais.
• , Fortvortas (JAV) – garsėja plačiu cilindriniu skliautu pagrindinėje salėje.
• „Forest Hill Chase“, Melburnas (Australija) – šiuolaikinis pavyzdys su polikarbonato skliautu.
• „Fremont Street Experience“, Las Vegasas (JAV) – cilindrinės formos LED danga virš pėsčiųjų zonos.

Netradicinis pritaikymas

Cilindrinio skliauto forma naudojama ne tik architektūroje – jos principai pritaikomi ir kitose srityse. Tokios struktūros pasitaiko konstrukcijose, vaikų žaisluose, viešojo transporto stotelėse ar kitur smulkiojoje architektūroje.

Šio principo analogijų randama ir medicinoje. Ortopedinėje chirurgijoje žinomas vadinamasis „cilindrinio skliauto“ pjūvio metodas, taikomas kaulų operacijose. Tyrimai rodo jo efektyvumą, ypač blauzdikaulio srityje.

Šaltiniai

1.  Šiame straipsnyje įtrauktas tekstas iš leidinio dabar esančiame viešo naudojimo režime: Spiers, Richard Phené (1911). „Vault“. In Chisholm, Hugh (red.). Encyclopædia Britannica (anglų). 27 (11-as leid.). Cambridge University Press. p. 956.
2. Wildung, Dietrich (2001). Stierlin, Henri (red.). Egypt: From Prehistory to the Romans. Taschen.
3. McIntosh, Jane (2008). The Ancient Indus Valley: New Perspectives (anglų). ABC-CLIO. p. 293. ISBN 978-1-57607-907-2.
4. Rao, Shikaripur Ranganatha; Rao, Calyampudi Radhakrishna (1973). Lothal and the Indus Civilization (anglų). Asia Publishing House. p. 77. ISBN 978-0-210-22278-2.
5. Tripathi, Vibha (2018-02-27). „METALS AND METALLURGY IN THE HARAPPAN CIVILIZATION“ (PDF). Indian Journal of History of Science: 279–295.
6. Kenoyer, J. M.; Dales, G. F. Summaries of Five Seasons of Research at Harappa (District Sahiwal, Punjab, Pakistan) 1986-1990. Prehistory Press. pp. 185–262.
7. Kenoyer, J. M.; Miller, Heather M. L. Metal Technologies of the Indus Valley Tradition in Pakistan and Western India (PDF). p. 124.
8. „St. Peter's - the Nave“. Suarchyvuotas originalas 2006-10-14.
9. „Mount Holyoke college, The Art of Cathedrals: Stresses in barrel vaulted design“. Mtholyoke.edu. Suarchyvuotas originalas 2014-05-02.
10. Ragette, Friedrich (2003). Traditional Domestic Architecture of the Arab Region. Edition Axel Menges. ISBN 9783932565304.
11. Liu, Gui–Rong (2003). Mesh Free Methods: Moving Beyond the Finite Element Method. CRC Press.
12. Scott, Robert A. (2003). The Gothic Enterprise: A Guide to Understanding the Medieval Cathedral. University of California Press. ISBN 9780520939370.
13. „Victorian architecture“. Victorianweb.org. 2006-09-12. Suarchyvuota iš originalo 2015-02-18. Nuoroda tikrinta 2025-05-07.
14. Wohlfahrt, A.; Heppt, P.; Goldmann, A.; Wirtz, P. (1991). „High tibial barrel-vault osteotomy. A clinical study and statistical analysis of 91 long-term results“. PZ Orthop Ihre Grenzgeb. 129 (1): 72–79.

Vikiteka: Cilindrinis skliautas – vaizdinė ir garsinė medžiaga

Šis straipsnis yra tapęs savaitės straipsniu.