Роберт Марк, Уильям У. Кларк

ЭКСПЕРИМЕНТИРОВАНИЕ
В ГОТИКЕ

Готические зодчие использовали в качестве образцов построенные ими соборы, при необходимости видоизменяя их конструкцию. Результаты анализа конструктивных особенностей готических зданий указывают на быстрое распространение строительных приемов в Средние века
Собор Нотр-Дам де Пари, строительство которого началось между 1150 и 1155 гг., был задуман как самое высокое сооружение готической архитектуры. Его сводчатые потолки возвышаются на 33 м, что на 8 м превышает высоту потолков готических предшественников собора. Увеличение высоты строения примерно на одну треть в сравнении с предшествующими зданиями было рекордным за всю эпоху. Однако конфигурация хоров собора, т.е. его восточной (алтарной) части, построенной в первую очередь, была по существу той же, что и в небольших церквах. Распор от внутренних сводов на часть стены, включающую верхний ряд окон, уравновешивался только каменной четвертной аркой, скрытой под наклонной крышей примыкающей галереи. Тем не менее, проектируя несколько  расширенный неф, более светлый и открытый, парижские строители, очевидно, пришли к выводу, что скрытые четвертные арки недостаточно прочны для поддержания верхнего ряда окон. Увеличение ширины не означало, что распор от сводов будет превышать распор на хорах. Еще важнее было то, что при строительстве хоров мастера столкнулись с новой проблемой, в решении которой опыт строительства более низких церквей им помочь не мог. Проблема эта состояла в том, что скорость ветра значительно возрастает с высотой. Поэтому большим ветровым нагрузкам подвержены высокие здания, поскольку давление ветра, как нам сейчас известно, пропорционально квадрату его скорости. Именно соображение о ветровых нагрузках, по нашему мнению, привело строителей нефа парижского собора к введению незадолго до 1180 г. такого элемента конструкции, как аркбутан. Несмотря на свою конструктивную аналогичность скрытой четвертной арке, аркбутан был открытым и поддерживал стену на более высоком уровне.

Менее чем за два десятилетия аркбутаны стали характерной особенностью зданий готического стиля. Вопросы, связанные с возникновением и распространением таких технических новшеств в Средние века, давно интересуют историков. Проведенный нами структурный анализ ряда средневековых сооружений показал, что их строители учитывали конструктивные особенности уже имеющихся зданий, подобно тому как нынешний инженер опирается на опыт современного строительства. Например, обнаружение трещины в кладке на известковом растворе часто приводило к изменениям конструкции, что, несомненно, служило важным источником новых решений по повышению прочности здания.

Более того, опыт сооружения одного здания использовался при строительстве другого; тем самым ранее построенное здание выполняло роль образца. Выполненный нами анализ конструкции собора Нотр-Дам де Пари и его влияния на архитектуру показывает, что средневековые зодчие быстро перенимали друг у друга опыт при строительстве различных зданий. Это можно показать на примере быстрого внедрения такого новшества, как аркбутан. Строителям более поздних соборов, например, в Шартре и Бурже, были, по-видимому, известны слабые места в системе контрфорсов собора Нотр-Дам де Пари, и они старались избежать их в своих собственных проектах.


В позднее Средневековье происходит значительное развитие ткацкого производства и расширение торговли, что привело к росту городов и небывалому расцвету строительства, изменившему облик Западной Европы. В северной Франции практически каждая деревня и каждый город хранят свидетельства об успехах готического стиля. К сожалению, сохранилось очень мало письменных документов с описанием работы готических строителей XII в. Большая часть этих документов представляет собой лишь описание нового здания и одобрительные отзывы неспециалистов - обычно заказчиков.

Примером может служить потребовавшая мучительных усилий, но так и оставшаяся незавершенной работа аббата Сугерия, в которой он описывает только что построенное (1130 г.) здание церкви аббатства Сен-Дени, близ Парижа, - первый пример готического стиля. Еще один уникальный документ - хроника перестройки Кентер-берийского собора, которую год за годом вел монах Гервазий с 1174 по 1184 гг. Ни в одном из этих текстов, однако, не говорится о каких-либо технических новшествах или о том, как строители различных сооружений перенимали друг у друга опыт. Не сохранились также и архитектурные чертежи XII столетия, если только они вообще существовали. Самое раннее свидетельство использования чертежей датируется примерно 1225 г. Это время характеризуется началом сокращения строительства в готическом стиле.

В отсутствие документов приемы строительства в готическую эпоху могут быть наилучшим образом описаны путем исследования самих зданий. Один из подходов к подобному исследованию - археологический. Отмечая мельчайшие изменения в конструкции и декоративном оформлении собора, можно определить порядок, в котором строились отдельные его части, и восстановить важнейшие этапы строительства. В отдельных случаях последовательность строительства может быть установлена почти с точностью до года, как это сделал австралийский архитектор Дж. Джеймс при исследовании собора в Шартре. Благодаря систематическим археологическим исследованиям целой серии сооружений мы получили возможность проследить деятельность отдельных мастеров, принимавших участие в строительстве различных зданий и передававших свой опыт. Почерк этих мастеров прослеживается в конструктивных и декоративных особенностях средневековых сооружений.

Собор Нотр-Дам де Пари был самым высоким готическим сооружением XII в. Он был значительно перестроен в XIII и XIX вв; Контрфорсы, открывающиеся взгляду с одной из западных башен собора, весьма отличаются от тех которые были первоначально сооружены в XII в. Арка, заделанная в опорную стену, перпендикулярную южному трансепту (на фотографии - справа), указывает на возможное расположение аркбутанов (см. ниже).
Опорная стена XII в. над галереей южного трансепта собора имеет заделанную в нее арку, повторяющую очертания арки первоначальных аркбутанов, которые поддерживали верхний ярус наружной стены. Это археологическое свидетельство показывает, что первые аркбутаны примыкали к верхнему ряду стен на участке, расположенном на половине высоты первоначальных окон, значительно ниже крыши здания. В XIII в. верхние арки были заменены огромными аркбутанами и размер верхнего ряда окон был увеличен.
Второй подход к исследованию готических церквей основан на современных методах анализа конструкций. Один из таких методов, широко примененный нами, называется методом фотоупругости (см. статью: Robert Mark. The Structural Analysis of Gothic Cathedrals, Scientific American, 1972, № 11). Прозрачная пластмассовая модель поперечного разреза собора нагревается до температуры 150°С, при которой пластмасса становится эластичной и легко деформируется под воздействием прилагаемой к ней нагрузки, имитирующей действие на здание сил тяжести и ветра. Деформации фиксируются после охлаждения модели и порождают интерференционную картину, которую можно наблюдать через поляризационные фильтры. Эта картина является своего рода контурной картой напряжений, позволяющей выявить возможные слабые места в конструкции здания.

 Пластмассовая модель первоначального нефа собора Нотр-Дам де Пари позволяет обнаружить распределение напряжений, вызванных имитацией ветровых нагрузок. Модель рассматривалась через поляризационные фильтры. Полученная интерференционная картина представляет собой диаграмму напряжений, различным уровням которых соответствует свой цвет. Критические участки находятся в местах максимальной концентрации цветных линий. Значительные напряжения были обнаружены в точках примыкания аркбутанов к верхнему ярусу и галерее. Трещины в этих участках, возможно, вызывали необходимость частых ремонтов, пока сооружение аркбутанов не устранило этой проблемы.
Применение этих двух подходов к исследованию собора Нотр-Дам де Пари позволило нам восстановить конструкцию первоначального нефа и первых аркбутанов. Начиная с 20-х годов XIII в. вся система контрфорсов была перестроена; в середине же XIX в. были проведены крупные реставрационные работы. Результаты археологических исследований показывают, что первоначальная система контрфорсов была значительно проще, чем предполагалось ранее, В нее входили два отдельных яруса аркбутанов. Верхний ярус над крышей галереи подпирал верхнюю часть стены с окнами, а нижний - стену наружной галереи и принимал на себя часть бокового давления, передаваемого через верхние контрфорсы.

Схема конструкции собора Нотр-Дам де Пари. Неф изображен в первоначальном виде, который он имел до его перестройки в XIII в. Верхний аркбутан передавал боковой распор, возникающий от ветровых нагрузок, аркам на уровне галереи, которые в свою очередь передавали этот распор пилонам контрфорсов. В левой части рисунка виден поперечный разрез (выделено серым цветом) контрфорсов и столбов.
Важнейшим свидетельством такого построения является четвертная арка, сохранившаяся на внутренней стороне контрфорса, поддерживающего южный трансепт (см. рисунок выше). Хотя арка заделана в стену и в отличие от аркбутана никогда не была открытой, ее изгиб почти точно соответствует изгибу открытых аркбутанов, поддерживающих верхнюю часть стены примыкающего нефа. Это означает, что верхние аркбутаны соединялись с главной стеной примерно на уровне центра располагавшихся там первоначально оконных проемов. Нижний ряд аркбутанов оставался почти нетронутым вплоть до проведенной в XIX в. реставрации, поэтому форму этих аркбутанов можно восстановить по рисункам и фотографиям, сделанным до начала реставрационных работ. Дополнительные архитектурные детали выявляются при исследовании здания церкви Сен-Мартен в Шампо, принадлежавшей Парижскому епископу. Полагают, что расположение аркбутанов этой церкви, построенной примерно в то же время, что и собор Нотр-Дам де Пари, соответствует первоначальной системе аркбутанов этого собора.

Начиная с 20-х годов XIII столетия эта система претерпела коренные изменения: верхние аркбутаны были заменены новыми гигантскими аркбутанами, перекрывавшими оба боковых нефа (прежние верхние аркбутаны перекрывали лишь внутренний боковой неф - от верхней наружной стены до стены галереи). Чем было вызвано такое изменение конструкции?

Предыдущими исследователями высказывалось мнение, что это изменение потребовалось для увеличения доступа света в собор. По сравнению с ранее построенными зданиями пол собора Нотр-Дам де Пари оказался освещен хуже из-за его значительно более высоких стен. Поначалу строители решили сделать собор более светлым за счет лучшего освещения хоров. При многократных перестройках нефа они каждый раз поднимали выше своды галереи и расширяли ее окна.

Предполагалось, что эти изменения оказались недостаточными для лучшего освещения церкви, поэтому в начале XIII в. было решено увеличить окна, освещающие хоры, до их современного размера. Для опускания оснований окон потребовалось понизить наружную стену галереи; в результате этого строителям пришлось изменить и аркбутаны, поскольку конструктивно они являлись частью стены. Другими словами, в соответствии с этой точкой зрения изменения в конструкции были связаны лишь с необходимостью увеличить размер окон.

Проведенный нами анализ показывает, однако, что перестройка первых аркбутанов могла быть вызвана необходимостью усовершенствования первоначальной конструкции. С помощью метода фотоупругости, примененного сначала в целях подтверждения правильности новой археологической реконструкции, были обнаружены неожиданные критические величины растягивающих усилий в наветренных контрфорсах: там, где верхние аркбутаны примыкают к верхнему ярусу стены нефа, а нижние - к стене галереи. Во время особенно сильных бурь, которые, по оценкам современных метеорологов, обрушивались на Париж несколько раз за 40-50-летний срок службы первоначальных контрфорсов, ветровые нагрузки в этих участках в 3-5 раз превышали те, которым могли противостоять стыки, скрепленные средневековым строительным раствором. Локальный характер напряжений грозил устойчивости всей конструкции. Образовавшаяся после сильной бури трещина сразу становилась заметной, что требовало быстрого ремонта, включая применение эффективных соединений для предотвращения общего разрушения.

Такой ремонт, вероятно, был нелегким из-за труднодоступности участков, о которых идет речь. Все это говорит о том, что ликвидация в XIII в. этих участков локализованного напряжения проводилась целенаправленно. Впоследствии место примыкания новых гигантских аркбутанов к стене стало значительно выше, что одновременно уменьшило распор на аркбутаны нижней галереи.

Производя эти важнейшие конструктивные изменения, строители, вероятно, решили также сделать собор светлее путем увеличения размера окон, освещающих хоры. Однако это не дало желаемых результатов: все, кто когда-либо бывал в соборе Нотр-Дам де Пари, могут помнить, что внутри это здание кажется темным.

Еще до завершения перестройки собора Нотр-Дам де Пари особенности его конструкции стали учитывать и при строительстве других зданий. Хоры собора в Бурже, построенного между 1195 и 1214 гг., имеют простую, легкую и в то же время прочную конструкцию. Фасад собора уникален: его огромная высота - 36м от пола до замкового камня - достигается не увеличением высоты верхнего яруса стены, а за счет большого возвышения внутренних боковых капелл. По сравнению с классическими зданиями высокой готики, такими, как соборы в Реймсе и Шартре, поперечный разрез собора в Бурже ближе к треугольному. Его широкое, массивное основание делает стены менее чувствительными к поперечным деформациям. Более того, система контрфорсов этого собора необычайно эффективна. Поскольку аркбутаны были крутыми, они передавали горизонтальный распор от сводов и усилия, создаваемые ветровыми нагрузками, непосредственно на фундамент, что позволило облегчить всю систему опор. Метод моделирования показал, что, несмотря на предельную облегченность конструкции, хоры собора в Бурже испытывают в 1,5-2 раза меньшие напряжения, чем в других крупных готических храмах. В критических участках, где возникают значительные растягивающие напряжения, например на концах аркбутанов, хоры собора в Бурже превосходят по прочности любое другое крупное готическое здание из числа исследованных нами.

Каким образом неизвестный нам мастер из Бурже сумел в тот ранний период развития системы готических контрфорсов создать столь эффективную конструкцию? Собор в Бурже часто сравнивают с собором Нотр-Дам де Пари, поскольку оба они имеют пять сквозных нефов и аналогичный план. Покойный Роберт Бреннер, автор единственной современной монографии, посвященной собору в Бурже ("La Cathedral de Bourges et sa place dans l'architecture Gothique, Tardi, 1962), считал, что этот неизвестный мастер обучался строительному делу не в самом Париже, а к северо-востоку от него - ближе к Реймсу. Однако сравнение разреза собора в Бурже с реконструированным нами разрезом первоначального нефа собора Нотр-Дам де Пари выявляет поразительное сходство их пропорций. Это сходство указывает на то, что конструкция собора в Бурже могла быть заимствована из Парижа (а также служит дополнительным подтверждением правильности нашей реконструкции парижского собора).

Очевидно, что собор Нотр-Дам де Пари послужил прямым образцом для создателей системы контрфорсов собора в Бурже. Археологический анализ, проведенный Бреннером, привел его к выводу, что строители собора в Бурже поначалу намеревались ограничиться лишь одним пролетом арок для поддержания верхней части стен, тогда как на самом деле там имеется двойной пролет. Проведенные нами исследования показывают, что то же самое относится и к системе контрфорсов. Нынешние верхние аркбутаны, вероятно, не были предусмотрены в первоначальном проекте, а огромные столбы контрфорсов, на которые аркбутаны передавали распор, были соответственно короче. При сравнении этой схемы с воссозданным нами первоначальным вариантом конструкции нефа парижского собора видно, что системы опор во многом повторяют друг друга.

В какой-то момент строительства проект собора в Бурже был изменен. Точная дата этого решения неизвестна, но предполагается, что оно было принято между 1208 и 1214 гг. К тому времени большая часть нефа собора Нотр-Дам де Пари простояла около двух десятилетий и, вероятно, строители уже обратили внимание на появление трещин в кладке после сильных ветров. Решение построить в парижском соборе новые аркбутаны, примыкающие к наружным стенам на более высоком уровне, по-видимому, было принято во втором десятилетии XIII в. Раздвоение главных аркбутанов собора в Бурже, а также подъем места соединения верхней арки с простенками и добавление второго пролета контрфорсов для боковых нефов - все это можно рассматривать как меры предосторожности, предпринятые строителями собора, чтобы избежать проблем, с которыми столкнулись парижские зодчие. Поднятие места примыкания аркбутанов к верхнему ярусу стен оказалось наиболее предусмотрительной мерой. Моделирование методом фотоупругости показало, что этот участок - единственный в соборе, где могли возникать критические растягивающие напряжения, наиболее опасные при низком расположении участка примыкания.

Контрфорсы собора в Бурже чрезвычайно экономичны, в особенности контрфорсы хора, показанные на переднем плане.
Аркбутаны передают горизонтальные усилия от распора сводов и ветровых нагрузок.

Круто поднимающиеся аркбутаны собора в Бурже были применены, таким образом, для повышения устойчивости высокого здания к сильным ветровым нагрузкам, чему способствовал опыт парижских строителей. Несмотря на экономичность этих аркбутанов и то, что они представляли собой очевидное техническое достижение, они не были использованы в конструкции других храмов высокой готики. Возможно, что контрфорсы собора в Бурже казались современникам слишком легкими и недостаточно надежными либо их сочли неприемлемыми в "высокой" архитектуре. Как бы то ни было, наиболее полное развитие идея контрфорсов получила при строительстве собора в Шартре.

Строительство собора в Шартре, начатое почти одновременно со строительством собора в Бурже, велось очень быстро и было практически завершено в 1221 г. Принципиальное конструктивное отличие собора в Шартре состояло в значительном увеличении размера окон, освещающих хоры. Они расположены намного ниже того уровня, на котором главные своды опираются на вертикальные опоры. Это достижение обычно объясняется решением строителей полностью реализовать возможности аркбутанов, однако с технической точки зрения система опор нефа в этом соборе более громоздка и даже неуклюжа: она состоит из эквивалента трех отдельных аркбутанов, а также ненужной подпорной стены под крышей боковых капелл, расположенной перпендикулярно главной стене.

Особенно примечательны верхние аркбутаны. От вершины опорных контрфорсов они неуклюже проходят через выступающий карниз в верхней части стены нефа. Несомненно, эти аркбутаны не были предусмотрены в первоначальном проекте. Но когда и зачем строители решили дополнить конструкцию этими элементами? Долгое время считалось, что их решение явилось откликом на "Экспертизу" - документ, датируемый 1316 г., который был составлен группой парижских экспертов, где они рекомендовали попечителям собора "обратить внимание на контрфорсы". Однако проведенный современными исследователями анализ этого документа показывает, что данное туманное предписание имело в виду лишь необходимость ремонта существовавших контрфорсов. Более того, при моделировании нефа шартрского собора двумя способами - с легкими верхними аркбутанами и без них - выяснилось, что эти аркбутаны не были в полной мере эффективны в уменьшении локальных напряжении, вызванных сильным ветром. Поэтому маловероятно, чтобы аркбутаны были пристроены с целью исправления явной ошибки строителей, замеченной парижскими экспертами.

Развитие системы готических контрфорсов было обусловлено конструктивными проблемами, связанными с первыми аркбутанами собора Нотр-Дам де Пари. Процесс развития изображен в виде последовательности поперечных сечений здания и соотнесен с графиком скорости ветра. Пристройки к первоначальным сооружениям показаны в цвете; элементы, которые были уничтожены, обозначены пунктирной линией. Максимальная скорость ветра (черная кривая) увеличивается с высотой, и ветровая нагрузка, пропорциональная квадрату скорости (цветная кривая), резко возрастает. Из-за своей большой высоты собор Нотр-Дам де Пари(Ь)подвергался значительным ветровым нагрузкам. Необходимость повысить устойчивость стен нефа к ветровым нагрузкам и в то же время расширить оконные проемы обусловила применение примерно в 1180 г. первых аркбутанов. В 20-х годах XIII в. контрфорсы были перестроены в связи с возникшими конструктивными проблемами; новая конструкция позволила строителям опустить крышу галереи и увеличить размер окон верхнего яруса. Аркбутаны затем были пристроены и к собору в Лионе(а), построенному примерно в тоже время, что и собор Нотр-Дам де Пари, хотя первый был значительно меньше и скорее всего не нуждался в них.Первоначальные проекты хоров собора в Бурже (с) и в Шартре (d)были изменены после появления трещин в конструкции собора Нотр-Дам де Пари. В обоих зданиях были добавлены верхние аркбутаны для увеличения устойчивости к ветровым нагрузкам. В нефе собора в Реймсе (е) верхние аркбутаны были пристроены для увеличения и устойчивости ветровым нагрузкам на уровне крыши и верхнего ряда окон; нижние аркбутаны принимали на себя распор сводов.
Верхние аркбутаны собора в Шартре были добавлены скорее всего в конце возведения первоначальной постройки. Новые археологические свидетельства, найденные Дж. Джеймсом, датируют их сооружение примерно 1221 г. Одно из объяснений состоит в том, что строители как в Шартре, так и в Бурже добавили новые аркбутаны для повышения устойчивости конструкции. Причиной такой осторожности со стороны строителей и заказчиков, которым приходилось платить за эту дополнительную работу, безусловно, следует считать выявленные ранее недостатки в конструкции системы опор собора Нотр-Дам де Пари.

Несмотря на недостаточную эффективность верхних аркбутанов собора в Шартре, они, по всей вероятности, послужили основой для дальнейшего развития системы контрфорсов в соборах высокой готики. В этих зданиях нижний ряд аркбутанов компенсирует распор от сводов нефа, а верхний ряд придает устойчивость верхнему ярусу стен и высокой деревянной крыше. Классическим примером такой конструкции является огромный собор в Реймсе, строительство которого было начато примерно в 1210 г. Опорная система этого собора более изящна по сравнению с собором в Шартре, поскольку в нем отсутствуют подпорная стена ниже крыши боковых капелл и третья арка аркбутана. И все же в сравнении с более высокими зданиями, строительство которых было начато позднее в том же столетии, такими, как огромные соборы в Амьене (1220 г.), Бовэ (1225 г.) и Кельне (1248 г.), собор в Реймсе более консервативен по своей конструкции.

Башенки, венчающие столбы контрфорсов собора в Реймсе, пустотелые, в то время как их чисто декоративные двойники на западном фасаде - сплошные. Вес башенок на контрфорсах вместе с весом статуи, помещенной в нише под ними, почти равен весу камня, вынутого из ниши. Это обстоятельство показывает, что строители стремились к тому, чтобы башенки не ослабляли устойчивости контрфорсов.
Конструктивные особенности соборов в Реймсе и Шартре можно объяснить влиянием собора Нотр-Дам де Пари. В реймском соборе оно обнаруживается в небольших деталях, таких, как рисунок башенок, венчающих столбы контрфорсов, благодаря которым внешний облик собора отличается единством композиции и большей выразительностью. Обыкновенно башенка, расположенная близко к наружному краю контрфорса, увеличивает изгибающее усилие, порождаемое распором арок, и понижает тем самым устойчивость пилона контрфорса. Поскольку вес башенки относительно мал в сравнении с огромным весом контрфорса, это усилие незначительно и строители большинства церквей им пренебрегали. Однако в Реймсе они использовали облегченные башенки. Центральный шпиль каждой башенки выдолблен, поэтому суммарный вес башенки и статуи в нише под ней примерно равен 52 т, что на 2 т меньше веса камня, вынутого из контрфорса для образования ниши. Благодаря этому башенка не влияет на общую устойчивость контрфорса.

Может показаться, что такой сложный способ уравновешивания масс вряд ли был доступен строителям, не владевшим научными методами. Однако в тех участках собора, где башенки выполняли только декоративную, а не конструктивную роль - вдоль западного фасада, - они цельные и тяжелее соответствующих им башенок на столбах контрфорсов. Это подтверждает нашу точку зрения о том, что выдалбливание башенок, устанавливаемых на столбах контрфорсов, было сознательной мерой, направленной на повышение устойчивости опорной системы. Этот конструктивный консерватизм был вполне преднамеренным и, вероятно, был обусловлен проблемами, с которыми столкнулись парижские строители.

Опыт строительства собора Нотр-Дам де Пари оказал существенное влияние на готическую архитектуру начала XIII в., включая множество небольших церквей. Один из примеров - собор в Лаоне, строительство которого уже далеко продвинулось к тому времени, когда были изобретены аркбутаны.

Высота интерьера собора составляла лишь 24 м, и аркбутаны в нем едва ли были необходимы, тем не менее их сразу соорудили после установки аркбутанов в соборе Нотр-Дам де Пари. Еще более очевидный пример строительного излишества представляет собой церковь Сен-Жермен-де-Пре парижского аббатства. Здесь аркбутаны были добавлены к уже завершенным хорам, хотя собор имел высоту лишь 14 м.

Влияние конструктивных особенностей собора Нотр-Дам де Пари не ограничивалось только Францией. В Испании, например, в третьем десятилетии XIII в., т.е. именно в то время, когда в Париже решались проблемы противо-ветрового укрепления собора, шло строительство нескольких церквей. Опорная система собора в Толедо на поминает восстановленную нами первоначальную контрфорсную систему соборов в Париже и Бурже. В сравнении с французскими соборами собор в Толедо сравнительно широк для своей 31-метровой высоты; крыша его имеет более низкие скаты, поэтому максимальные ветровые нагрузки на верхний ярус стен относительно невелики. Несмотря на это он укреплен двумя рядами арок. Верхний ярус, который в классических французских соборах противостоит ветровым нагрузкам, играет в нем лишь декоративную роль. Это также, вероятно, явилось следствием изучения опыта парижских зодчих.

Собор в Толедо имеет верхний ряд аркбутанов, которые выглядят лишними в его конструкции. Решение о сооружении этих аркбутанов было принято, вероятно, до начала строительства (1227 г.) этого собора, когда стало известно о проблемах, с которыми столкнулись строители собора Нотр-Дам де Пари. Эти проблемы были связаны с появлением трещин в кладке под действием сильных ветров.
Модификация многих готических соборов, вслед за тем как были замечены недостатки в конструкции ранее построенных зданий, сопоставима с аналогичными явлениями в наше время. Достаточно вспомнить опыт применения крупноразмерных легких конструкций. Когда в июле 1940 г. был сооружен 854-метровый главный пролет подвесного моста через ущелье Такома, он был третьим по длине во всем мире. Более того, вес метра дорожного покрытия был намного меньше, чем в других длиннопролетных мостах. Этот мост воплотил в себе характерное для начала XX в. стремление ко все более легким, почти ленточным дорожным фермам и стройным башням. Высота пролетных конструкций моста достигала всего 1/350-й части его длины.

Прошло четыре месяца после открытия моста. Однажды весьма устойчивый утренний ветер, имевший скорость более 60 км в час, вызвал сильные боковые колебания моста, и к полудню произошла катастрофа - мост обрушился. Непосредственно пострадавшей оказалась лишь собака, оставленная хозяином в автомобиле; косвенно же пострадала вся "тонкая эстетика" американских подвесных мостов. Многие из подвесных мостов, построенных в период между двумя мировыми войнами, включая мост между Бронксом и Уайтстоуном в Нью-Йорке и мост через Золотые ворота в Сан-Франциско, были спешно укреплены добавлением тяжелых ферм. Поколение мостов, построенных после катастрофы, также имело такие фермы.

Таким образом, даже в нынешний век науки архитекторы и инженеры должны учитывать конструктивные достоинства и недостатки построенных сооружений, особенно тех, что намного крупнее ранее возведенных прототипов. Для достижения же наибольшего успеха необходимо быстрое распространение строительного опыта. Проведенные нами исследования готических конструкций позволили сделать заключение, что распространение такого опыта, хотя и не столь быстрое, имело место уже в XII столетии. В результате этого эмпирический подход к совершенствованию конструкций оказался весьма эффективным.

Библиография

M.Wolfe and R.Mark. Gothic cathedral buttressing: the experiment at Bourges and its influence. // Journal of the Society of Architectural Historians, Vol. 33, No. I, pages 17-26; March, 1974.

John James. The contractors of Chartres. Mandoria     Publications, Dooralong, New South Wales, 1981.

Robert Mark. Experiments in gothic structure. The MIT Press, 1982.

William W. Dark and Robert Mark. The first flying buttresses: a new reconstruction of the nave of Notre-Dame de Paris. // The Art Bulletin, Vol. 66, No. 1, pages 47-65; March, 1984.
 


Воспроизведено по изданию: "В мире науки" (русский перевод "Scientific American"), №1, 1985 г.

VIVOS VOCO
Май 2005