的文艺复兴时期的
重新介绍穹顶结构
的减弱14世纪晚期的大教堂十字军东征导致了石匠大师所实践的国际哥特式风格的衰落。在这一时期,欧洲新兴民族国家开始与教会争夺权力中心。对于这些新兴国家来说,罗马帝国是民族国家的典范,他们使用罗马语似乎是合适的建筑形式是他们力量的象征,尤其是圆拱,拱顶,尤其是圆顶以万神殿(Pantheon)为榜样。从1350年到1750年,很多建筑技术重点是圆顶教堂,它不仅是宗教信仰的象征,也是国家和城市自豪感的象征。有一个有意识的摈弃哥特风格,崇尚罗马的意识形态。这种态度导致了设计和建造过程之间的分裂,并出现了第一批建筑师(源自希腊语)architekton(意思是首席工匠),后者构想了建筑的形式,而不是建造者,后者执行建筑。第一个设计师和建造者是独立的人的建筑是“巴黎歌剧院”钟楼,或钟楼的佛罗伦萨大教堂.大教堂由画家乔托设计,1334年至1359年由教堂泥瓦匠建造。
佛罗伦萨大教堂本身的哥特式风格是由阿诺尔福·迪·坎比奥在1296年。但在1366年,佛罗伦萨市政府在采纳了一些画家和雕塑家的建议后,决定不再使用哥特式建筑,所有的新建筑都应遵循罗马风格,包括在教堂中殿东端建造一个跨度42米(138英尺)的八角形圆顶。圆顶直到15世纪初才建成,当时菲利普·布鲁内莱斯基监督完成他是一位金匠兼雕刻家,开始为大教堂制作雕像。渐渐地,他对这座建筑本身产生了兴趣,并建造了它的一些小部分。大约在1415年,他准备了一份圆顶的设计方案,大胆地提出要在没有模板的情况下建造圆顶,而在以前所有的罗马和哥特式建筑中,模板是绝对必要的。他做了一个1:12的圆顶模型砖演示他的方法;1420年至1436年,设计被接受并在他的监督下建造。布鲁内莱斯基因此是第一个真正的建筑师怀孕建筑的形式和实施方法,并保证其性能;他直截了当地拒绝加入泥瓦匠和木匠协会。布鲁内莱斯基的圆顶由两层组成,一个跨越直径的内圆顶和一个平行的外壳,以保护它免受地震的影响天气给它一个更讨人喜欢的外在形式。两个圆顶都由24个圆形的石头半拱门或肋骨支撑,底部厚2.1米(7英尺),逐渐变细至1.5米(5英尺),它们在顶部的一个开放的石头压缩环上相遇。为了抵抗向外的推力,用金属箍住的石头环在肋骨之间水平地运行。还有由金属连接器连接的橡木系环。肋骨和拉环之间的空间被内外壳所跨越,前7.1米(23英尺)是石头,上面是砖。整个结构没有模板,肋和环的圆形轮廓由固定在曲率中心的测量线系统维持。布鲁内莱斯基显然对圆顶的结构行为有足够的了解,他知道,如果它是在水平层上建造的,它总是稳定的,不需要木材居中。他还设计了精心制作的用于垂直和水平移动所需建筑材料的木制机器。布鲁内莱斯基的石头跨度几乎与万神殿相当,他被誉为“复兴罗马”的人砌筑工作”;圆顶是建筑形式的典范。
文艺复兴时期的下一个大圆顶是圣彼得大教堂在罗马,由教皇开始尤利乌斯二世在1506年。该技术与布鲁内莱斯基的技术非常相似,直径也几乎相同。穹顶的设计经历了许多变化,并延续了近80年。设计的主要贡献者是画家和雕塑家米开朗基罗他在1546年至1564年担任建筑师贾科莫·德拉·门塔而且多梅尼科丰塔纳在他的指导下,教堂终于在1580年代建成。它的圆顶比佛罗伦萨的圆顶要薄得多钢筋由三个拉环组成的连续铁链。它出现了许多裂缝,在18世纪40年代,又加了五条链条来进一步稳定它。由于穹顶采用了成熟的技术,大部分设计都是在图纸上完成的。
这个时期的另一个大圆顶是圣保罗大教堂它是由这位英国建筑师于1675年至1710年建造的克里斯托弗·雷恩爵士.在设计过程的早期阶段,只使用了两个物理模型;后来的努力包括大量的绘图,显然也包括用数值计算进行数学建模。雷恩的职业生涯始于数学家和物理学家,1661年至1673年担任牛津大学天文学教授,之后成为全职建筑师。有了这样的背景,他就能从第一个故事中获利理论1697年,苏格兰数学家大卫·格雷戈里发表了关于悬链线曲线作为拱门和圆顶最有效轮廓的结论。Wren对直径为34.5米(113英尺)的穹顶的解决方案是一系列的三个嵌套壳,其中中间的一个是真正的结构。中间的圆顶是用砖砌成的,几乎呈圆锥形的悬链线状,这是由于灯笼在上面集中承受着巨大的负荷,并且受到铁链的约束;它支撑着一个三角形支撑的木材框架,该框架上附着着铅板的外部表面。在中间的圆顶是一个较浅的悬链线圆顶,它只承载自己的重量,作为内部空间的天花板。Wren的隐蔽结构,应用了所需的内部和外部形式,已成为一种标准的建筑技术。
罗马工艺和材料的复兴
除了砖石的罗马形式,文艺复兴还恢复了其他罗马技术,包括木材桁架.Giorgio Vasari使用中柱木材桁架为20米(66英尺)的屋顶跨度乌菲兹这是16世纪中叶佛罗伦萨的一座市政办公楼。同时,威尼斯建筑师安德里亚·帕拉第奥用了一个完全三角形的木材桁架桥横跨Cimone河,跨度30.5米(100英尺)。帕拉第奥清楚地认识到对角线构件的重要性,因为在他的桁架图中关于建筑的四本书他说他们“支持整个工作”。的张力桁架中木材构件的连接处用铁箍和螺栓连接。
20-26米(65-85英尺)的桁架跨度在建筑屋顶中相当常见。1664年,雷恩在教堂的屋顶上使用了跨度约22米(73英尺)的木材桁架Sheldonian剧院在牛津大学。但直到19世纪,人们才对桁架结构有了精确的理论理解,并将其用于建筑中。
在文艺复兴时期,另一种被复兴和改进的罗马材料是透明玻璃。一种新的制作工艺在16世纪的威尼斯得到了完善。它被称为冕牌玻璃方法,最初用于制作餐盘。玻璃吹制工将熔化的玻璃旋转成直径达一米的扁平圆盘;这些圆盘冷却后被抛光,并被切割成矩形。皇冠玻璃窗的第一个记录是它们安装在双挂平衡滑动窗框,在尼琼斯的宴会的房子1685年在伦敦大面积的这种玻璃在18世纪变得很普遍,指出这是通往19世纪玻璃和铁制建筑的道路。
的效率室内供暖的改善是通过引入铸铁和粘土瓦的炉子,它们被放置在一个独立的位置在房间里。它们产生的辐射热在空间中均匀分布,并且它们有助于煤的燃烧——一种在西欧迅速取代木材的新燃料。当欧洲的建造者在砖、石头和木材方面恢复了古典世界的技术时,马厩就出现了高原在建筑艺术的发展中达到了;这些材料和技术非常适合教堂、宫殿和他们的赞助人所需要的防御工事。的工业革命然而,它带来了新材料和对新建筑类型的需求,彻底改变了建筑技术。