Борис Николаев - Физические начала архитектурных форм

Несомненно, что кровли, сделанные из такого текучего материала, как свинец (или даже олово), во всяком случае не могли сохранять своей первоначальной формы и, конечно, упомянутые памятники не были един¬ственными. Очень возможно, что обычай покрывать здания свинцом перешёл к нам также из Византии, где им могли перекрывать здания непосредственно по сводам, делая в верхней части коническое подвышениe для стока воды. Такая кровля могла дать оползни в нижней части и провал в верхней, бла¬годаря чему их об¬щая форма получилась луковицеобразной и по¬служила оригиналом для дальнейших подражаний, особенно при любви русских к "старине".

Но кровли могли быть и иной формы, на что указывают шатровые (пирамидальные) перекрытия армянских церквей, имевших тот же византийский источник и аналогичные им перекрытия русских крепостных башен. Такие же шатровые крыши могли быть и на русских церквах.

Если каменные перекрытия армянских церквей и каменные шатры кремлёвских башен деформирова¬лись весьма незначительно, то нельзя того же сказать про деревянные крытые свинцом крыши. Конструированные примитивным способом и недостаточно прочно, несущие тяжёлую дощатую обрешётку, тяжесть ко¬торой увеличивалась свинцовой кровлей, они должны были деформироваться весьма значительно, тем более, что дерево, из которого состояла их конструкция, от времени выветривалось и ремонт их был весьма затруднителен!.. Чтобы проверить возможность допущения возникновения такой формы, как русская главка и подобных ей форм естественным образом,

бла¬годаря хронической деформации, из простой конической или пирамидальной формы, мною был сделан следующий опыт.

Небольшой полый конус был припаян своим основанием к доске и предоставлен действию собст¬венного веса. И действительно, постепенно он начал совершенно правильно изменяться, и пройдя через форму, схожую с формою восточных куполов, принял, наконец, типическую форму русской главки.

Таким образом становится вполне понятным появление аналогичных форм в столь отдалённых друг от друга географически архитектурах. Очеви¬дно, везде, где только действует сила тяжести, кониче¬ская форма примет такой же вид луковицы.

Опуская рассуждения, которые будут, в общем, те же, кто и относительно колонн, можно сказать, что изменение временем формы конических и пирамидальных кровель по своей рисовке будет зависеть от условий каждого частного случая, а в общем будет следовать тому же закону, как и форма цилиндрических столбов. То есть: если мы имеем сильную нагрузку на конструкцию сверху, то выпуклость образую¬щей будет в верхней части, если конструкция не на¬гружена, то в нижней части, в остальных случаях форма будет одной из промежуточных . Новой формой является лишь провисшая форма кониче¬ской крыши, как на средневековых башнях,

или провисшей двускат¬ной, как у китайцев; в первом случае это обусловливается недостаточным трением или не-достаточною силою обвяз¬ки основания, а во втором, кроме того, и малым уклоном крыши.

VIII.

Готические и трёхлопастные русские арки. Кокошники и другие детали. Кажущиеся противоречия.

Выходя из времён первобыт¬ной архитравной архитектуры и переходя к более совершен¬ной арочной и сводчатой, мы видим, что все так называ¬емые стили – т.е. субъектив¬ность той или другой архитек¬туры – заключаются главным образом в рисовке этих арок или сводов. Изменение формы направляющей арки меняет всю физиономию здания. Можно сказать, что главным образом благодаря этой рисовке арок из византийско-романской архитектуры возникли готический, русский и магометанский стили и получили самобытный характер.

Существующее историческое объяснение этих новых форм довольно неясно. Начало готической или "стрельчатой" арки одни, как, например, А. Choisy, видят в римских крестовых сводах, как следствие полуциркульной диагонали свода. Другие, как Е. Соггоуег, – в купольном своде на "пендентивах" романо-византийского происхождения, что более правдоподобно, принимая во внимание последовательность развития архитектурных форм, и как па первое появление готической стрелки указывают на Saint-Front (Périgueux), где купол по¬коится на пендентивах, заполняющих углы между четырьмя подпружными, с лёгким изломом в замке, арками.

Третьи, наконец, как, например, Viole le-Duc, бла¬горазумно воздерживаясь от определённых теорий, просто ограничиваются историческими указаниями.

В самом деле примеры стрельчатой линии отно¬сятся к глубочайшей древности. Она встречается как направляющая и в арках, и в коробовых сводах, и в сводах купольных. Большею частью вначале стрельчатые арки клались горизонтальными рядами, но уже в Ассирии в перекрытиях каналов швы идут нормально к направляющей. Неправильная вначале, эта форма, по мнению Viole le-Duc'a, "благодаря применению циркуля" получила "правильную" форму, хотя и не циркульным мавританскимъ аркам нельзя отказать в известной правильности.

Такие туманные и противоречивые указания, такая тёмная история, теряющаяся в незапамятном прошлом, уже сами по себе указывают на то, что созна¬тельно логические причины вряд ли лежали в основании конструкции этой арки. Да и действительно трудно подыскать причину такого резкого нарушения плавности сводчатой конструкции в этой "сломанной" (brisée) арке.

Ещё более тёмную историю имеют те трёхлопастные арки готической, русской и мавританской архитектур, которые даже и держаться сами по себе не могут и являются только в виде рудиментарного "украшения" стен.

Не яснее начала возникновения и другой формы арок – плоско-эллиптических, несмотря на кажущ¬уюся простоту их идеи. Эта форма встречается главным образом в России. Приниженные арки и без того развивающие громадный распор, обыкновенно отягчены ещё тяжёлыми каменными подвесками, с та¬кою любовью повторяемыми новейшими русскими архи¬текторами, со¬вершенно без всякого логического основания или повода.

К таким же малопонятным конструкциям следует отне¬сти и то понижение горизонтальных рядов кладки к пятам сводов в мавританской архитектуре, на кото¬рое указывает Choisy.

Если деформация могла происходить в частях, подверженных вертикальной нагрузке, то несомненно, что она должна была существовать и в частях, подверженных распору, тем более что усилия, развивающиеся при этом, получаются гораздо бóльшие, чем при одной вертикальной нагрузке.

Для выяснения той роли, которую могла играть деформация в арочных конструкциях, мною были сде¬ланы опыты. Описание некоторых из них привожу здесь.

Из небольших (модельных) кирпичей мною было устроено арочное перекрытие. За направляющую была взята прямая, а сама кладка была произведена горизонтальными рядами на спо¬собной быстро дефор¬мироваться массе вме¬сто раствора; низ арки был приклеен к доске.

Рассматривая фигуры, получившиеся при этом, уже можно вывести некоторые следствия. Самое бросающееся в глаза это то, что фигура так называемого кокошника могла первоначально получиться сама собою, и только уже впоследствии она была иска-жена до неузнаваемо¬сти подражаниями.

Но другое следствие более серьёзное: я гово¬рю о том, которое можно вывести, рассматривая деформацию самой кладки. В замке мы видим характерную клад¬ку "в ёлку", которая наблюдается во многих памятниках древней архитектуры и неконструктивность которой очевидна сама собой. Если же мы вообразим себе мысленно кривую давления в самой арке, то увидим, что отдельные камни поворачиваются, принимая положение, приближающееся к нормальному этой кривой.

Этот поворот камней понятен как результат пары, образующейся в каждом камне при прохождении через него кривой давления в случае если кривая не проходит через центр ядра в каждом сечении камня. Понятно: если камень сам, как в моём опыте, имеет возможность вращаться, то вращается камень; если же швы настолько тонки сравнительно с величиной камней, что это невозможно, то вращаются сами швы, т.о. изменяется форма камней. Как раз именно такое явление отклонения швов,

уже указанное мною выше, наблюдается в петербургских гранитных мостах. С точки зрения хронической деформации это явление становится вполне понятным

Из этого же опыта видно, что и общее очертание пролёта стремится принять форму кривой давления, дей¬ствующей в арке.Этой причиной можно объяснить то лёгкое искривление, которое наблюдается в боковых частях (притолоках) гранитных пролётов Петербургской биржи. Само собою, такой ответ кривой давления возможен только тогда, если не образуется разрывающих усилий. В тех же входах Биржи мы имеем такой пример несоответствования кривой давления вследствие появления разрывающих усилий в пятовых камнях перемычки.Сделанные мною опыты также подтверждают это.

Очень естественно, что при более сложных конструкциях будут получаться и более сложные системы трёхлопастных арок.При дальнейшем уже самостоятельном "художественном" развитии такой формы в многочисленных подражаниях мы уже, конечно, совершенно теряем ос¬новную нить. Таким образом весьма возможно, что не только русские, но и готические трёхлопастные арки, а также и восточные имеют тот же источник.