Контрфорс. Это что такое?

Слово «контрфорс» имеет несколько значений и используется в различных областях. В архитектуре и строительстве это выпирающая конструкция, в анатомии человека – встречается термин «контрфорсы черепа». При этом в обоих случаях это слово несет в себе примерно один и тот же смысл.

Контрфорс в архитектуре и строительстве

Еще в Средние века контрфорс стены приобрел популярность, он служил неотъемлемым элементом романского стиля в архитектуре. Эти конструкции строились вокруг здания, в форме устоев, примыкая к стенам с лицевой стороны и размещаясь на определенном расстоянии друг от друга, напротив тех мест, куда упираются подпружные арки сводов в стену.

Контрфорс – это вертикальная конструкция, служащая опорой с лицевой стороны здания и берущая на себя усилия бокового распора. Сечение такого устройства становится больше по степени приближения к основанию ступенчато либо по треугольнику. Когда возникают относительно небольшие нагрузки, сечение его может быть одинаковым, по внешнему виду приближаясь к пилястре.

Контрфорсы бывают:

• ступенчатые;
• вертикальные;
• облегченные;
• угловые.

Романское направление в строительстве зданий тяготело к возведению устремленных вверх построек, потому архитекторы того времени решили, что здесь уместной и наиболее надежной будет ступенчатая конструкция. Вертикальный контрфорс занимал меньше уличного пространства городов. Его было очень удобно использовать в поселениях, где не хватало места для построек. Облегченный контрфорс – это нового типа конструкция, ей возвращают некоторую устойчивость, в верхней части устанавливая каменную башенку. Последний период готики характеризовался возведением угловых контрфорсов, которые помещались под углом в 45° к стенам.

Контрфорсы в готической архитектуре

Система каркасов в готической архитектуре включает в себя совокупность конструктивных особенных строительных приемов, которая дала возможность перераспределить нагрузки здания и в несколько раз сделать легче перекрытия и стены. Благодаря такому архитектурному новшеству периода Средневековья получилось в несколько раз сделать больше высоту и площадь сооружений. Главными составляющими в готической архитектуре служил контрфорс. Это поперечная стенка из камня, вместе с которой возводили аркбутан – наружную полуарку, нервюр – выступающее ребро. Все они строились с определенной целью, выполняли определенную роль в конструкции.

Контрфорс – это мощный столб, вертикальная возводимая конструкция, которая берет на себя часть стеновых нагрузок, противодействует распору сводов. В период Средневековья его не стали прислонять к стене помещения, а вынесли наружу, на некоторое расстояние, прикрепив к зданию с помощью перекинутых арок-аркбутанов. Этого хватало, чтобы эффективно перенаправить нагрузки на опорные колонны от стены. Сами же конструкции контрфорсов делали вертикальными, непрерывно наклонными и ступенчатыми.

Основное предназначение

Принцип данных строительных элементов в готической архитектуре выглядит так: свод не отдает все свои нагрузки стенам, а давление крестового свода направляют нервюры и арки на столбы (колонны), контрфорсы и аркбутаны принимают на себя боковой распор. Благодаря такой совместной работе составляющих удалось построить здания с большим количеством окон, стало популярным витражное искусство и скульптура.

Ко всему прочему, готическая архитектура стала включать в себя уникальную, стремящуюся вверх форму сводов, что, в свою очередь, делало меньше боковой распор, давая возможность большую часть давления перенаправить на опоры. Арки же, напоминающие стрелы, стали заостренными, вытянутыми. И служили предметами воплощения основной идеи готики – стремления храмов ввысь. Довольно часто на том месте, куда опирались аркбутаны на контрфорс, ставили пинакли.

Применение данных конструкций сегодня

Контрфорс стены имеет смысл использовать для невысоких зданий, в том случае, когда наружные элементы накренились (при условии, если с лицевой части имеется место для установки данных элементов, и они не несут вреда архитектуре). Самая распространенная проблема при возведении таких конструкций – строительство их на мелко заложенных фундаментах, поскольку после морозного пучения грунта у контрфорсов есть риск приобрести опасные крены. Также есть еще одна слабая сторона устройства этих элементов – необходимо усиление подвальных стен.

Где еще встречаются контрфорсы

В анатомии и медицине также используется этот термин, и несет он в себе определенный смысл. К примеру, контрфорсы черепа являются функциональными образованиями, которые берут на себя основную нагрузку при жевании, а также смягчают удары, получающиеся при смыкании зубов. Кроме того, они делают слабее сотрясения и толчки во время движения всего тела человека (при ходьбе, прыжках, беге). Контрфорсы челюстей являются утолщениями и играют особую роль в строении черепа.