Arch

Arch, arkkitehtuurissa ja maa- ja vesirakentamisessa kaareva elementti, jota käytetään aukon ylittämiseen ja ylhäältä tulevien kuormien tukemiseen. Kaari muodosti perustan holvin kehittymiselle.

Lue lisää tästä aiheesta
arkkitehtuuri: Kaari
Kaarta voidaan kutsua kaarevaksi linteliksi. Varhaiset muurausrakentajat pystyivät jännittämään vain kapeita aukkoja tarvittavan lyhyyden ja painon vuoksi…

Kaaren rakentaminen riippuu olennaisesti kiilasta. Jos sarja kiilamaisia harkkoja – eli harkkoja, joiden yläreuna on leveämpi kuin alareuna – asetetaan kylki kylkeen kuvassa esitetyllä tavalla, tuloksena on kaari. Näitä lohkoja kutsutaan voussoireiksi. Kukin voussoir on leikattava tarkasti siten, että se painuu tiukasti viereisten lohkojen pintaa vasten ja johtaa kuormat tasaisesti. Keskimmäistä voussoiria kutsutaan avainkiveksi. Kohta, josta kaari nousee pystysuorista tuista, tunnetaan nimellä jousi tai jousilinja. Kaaren rakentamisen aikana tukipilarit tarvitsevat tukea alhaalta, kunnes avainkivi on asetettu paikalleen; tämä tuki on yleensä väliaikainen puinen keskitys. Kaaren kaari voi olla puoliympyrän muotoinen, segmenttikaari (joka koostuu alle puolikkaasta ympyrästä) tai teräväkärkinen kaari (kaksi toisiaan leikkaavaa ympyrän kaarta); myös muita kuin ympyrän muotoisia kaaria voidaan käyttää onnistuneesti.

Ympyränmuotoisen kaaren osat.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Muurirakentamisessa kaarilla on useita suuria etuja verrattuna vaakapalkkeihin eli linteleihin. Ne voivat kattaa paljon laajempia aukkoja, koska ne voidaan valmistaa pienistä, helposti kannettavista tiili- tai kivilohkoista, toisin kuin massiivinen, monoliittinen kivijalka. Kaari voi myös kantaa paljon suuremman kuorman kuin vaakapalkki. Tämä kantavuus johtuu siitä, että kaareen kohdistuva alaspäin suuntautuva paine aiheuttaa sen, että kaaren pielet pakotetaan yhteen eikä erilleen. Nämä rasitukset pyrkivät myös puristamaan lohkoja säteittäisesti ulospäin; kuormat ohjaavat nämä ulospäin suuntautuvat voimat alaspäin ja aiheuttavat diagonaalisen voiman, jota kutsutaan työntövoimaksi ja joka aiheuttaa kaaren romahtamisen, jos sitä ei ole tuettu asianmukaisesti. Pystytukien eli pylväiden, joiden varassa kaari lepää, on siis oltava riittävän massiivisia, jotta ne pystyvät tukemaan työntövoimaa ja johtamaan sen perustuksiin (kuten roomalaisissa riemukaarissa). Kaaret voivat kuitenkin nojata kevyisiin tukiin, kun ne ovat peräkkäin, koska yhden kaaren työntövoima kumoaa naapurikaarien työntövoiman, ja järjestelmä pysyy vakaana niin kauan kuin rivin molemmissa päissä olevat kaaret on tuettu. Tätä järjestelmää on käytetty esimerkiksi kivikaarisilloissa ja muinaisissa roomalaisissa akvedukteissa.

Kaaret tunnettiin muinaisessa Egyptissä ja Kreikassa, mutta niitä pidettiin monumentaaliseen arkkitehtuuriin sopimattomina ja niitä käytettiin harvoin. Roomalaiset sen sijaan käyttivät puoliympyränmuotoista kaarta silloissa, akvedukteissa ja laajamittaisessa arkkitehtuurissa. Useimmissa tapauksissa he eivät käyttäneet laastia, vaan luottivat pelkästään kivenmuokkauksen tarkkuuteen. Arabit tekivät teräväkärkisen kaaren tunnetuksi, ja juuri heidän moskeijoissaan tämä muoto sai ensimmäisen kerran uskonnollisen merkityksensä. Keskiajan Euroopassa käytettiin paljon teräväkärkistä kaarta, joka oli goottilaisen arkkitehtuurin peruselementti. Myöhäiskeskiajalla otettiin käyttöön segmenttikaari. Tällä muodolla ja elliptisellä kaarella oli suuri arvo siltatekniikassa, koska ne mahdollistivat kaarien keskinäisen tukemisen, jolloin sivusuuntainen työntövoima siirtyi sillan molemmissa päissä oleviin tukipilareihin.

Tilaa Britannica Premium -tilaus ja pääset käsiksi eksklusiiviseen sisältöön. Tilaa nyt

Nykyaikaiset teräksestä, betonista tai laminoidusta puusta valmistetut kaaret ovat erittäin jäykkiä ja kevyitä, joten tukiin kohdistuva vaakasuora työntövoima on pieni; tätä työntövoimaa voidaan pienentää entisestään venyttämällä kaaren päiden väliin nippuside.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.