1、拱券技术的形成与发展,组员： 杨君 姚婷徐诗情 牛泽璇奚浩洋 朱正扬,前言,拱券之于古代西方建筑的作用就像斗拱之于中国建筑。都是两种体系中最精华的部分。 古代东西方都无法造出宽大的平屋顶的原因就是没有找到可以支撑巨大平屋顶的结构体系或者材料。 于是乎古代中国人用梁柱框架加斗拱营造巨型大坡木屋。 古代西方人用拱券结构建造他们宏伟恒久的穹窿石屋。 古代西方经历了奴隶社会，封建社会，资本主义萌芽三个阶段。按建筑发展历史还可以分为 ：古爱琴海文明时期（前 3000-前 1400） ，古希腊（前 11 世纪-前 1 世纪） ，古罗马时期（前 1 世纪到公元 4 世纪） ，中古拜占庭与中古俄罗斯和西欧中世
2、纪（4-16 世纪），文艺复兴巴洛克与古典主义（15-19 世纪） 。这些时期拱券一直在发展演变，经历了从无到有从简单到杂，从粗拙到精巧的进化过程。,拱券介绍gng xun,拱券的定义：拱券是一种建筑结构。简称拱，或券，又称券洞、法圈、法券。它除了竖向荷重时具有良好的承重特性外，还起着装饰美化的作用。其外形为圆弧状，由于各种建筑类型的不同，拱券的形式略有变化。半圆形的拱券为古罗马建筑的重要特征，尖形拱券则为哥特式建筑的明显樗，而伊斯兰建筑的拱券则有尖形、马蹄形、弓形、三叶形、复叶形和钟乳形等多种 拱券结构是罗马最大成就之一,拱券技术发展小史,1. 古爱琴海文明时期 （前 3000-前 1400
3、）2. 古希腊，古罗马时期（前 1 世纪到公元 4 世纪）3. 中世纪时期 （公元5世纪到14世纪）4.文艺复兴时期 （15-19 世纪),古爱琴海文明时期,公元前 2000 左右，爱琴海地区鼎盛繁荣，先后出现克里克，迈西尼为中心的克里克-迈西尼文化。从建筑遗迹和考古发现中可以得出克里特人的克诺索斯米诺斯王宫（前1500 年） 已经使用漏斗形柱头，这是早期共的雏形具有减轻梁对柱子的压强增大柱距的作用。 迈西尼的迈西尼狮子门（前1250 年）则使用了叠涩券，这种结构减少了券上荷载对支柱梁的压力，是很大的进步。阿脱雷斯宝库则使用了直径 14.6 米高 13.4 米的叠涩穹窿。这些实例说明西 方的拱
4、券结构初步形成于 3600 前左右的古爱琴地区。,古爱琴海文明时期,狮子门建于公元前13501300年。该门由独石建成门柱，门宽3.5米，可供骑兵和战车通过。门上过梁是块巨石，重达20吨，中间比两头厚，在巨石的门楣上有一个三角形的叠涩券，用以减少门楣的承重力，中间镶着一块三角形的石板，三角形叠涩券中嵌入一块雕着双狮的三角形的石板浮雕。双狮刻工精细传神，狮子门因此而得名。,古罗马时期拱券技术的形成,发展背景新材料新技术的出现，能够促进建筑的发展。罗马人在长期的建筑实践过程中发现火山喷发出来的灰尘，在这之中夹杂着石灰和碎石，经过水浇之后，产生了板结现象，十分坚固，而且不透水。随着混凝土的出现，人们
5、利用这种新材料建造出了大跨度的拱券和拱顶，也逐步代替了石块在建筑中的运用。随着拱券、穹窿这些新技术的出现，设计师能功能更加自由灵活的进行设计，设计出跨度更大的空间结构，这是古希腊建筑中的梁板结构所不能比拟的。,古罗马时期拱券技术的形成,古罗马时期（前1世纪到公元4世纪） 可谓是拱券结构逐渐成熟的时期，古罗马人在伊特鲁里亚（前8-前2世纪罗马祖先）和古希腊人的基础之上发展了综合东西方大全的梁柱与拱券结合的体系。拱顶在罗马有很大发展尤其是创造了交叉拱交叉拱由两个筒形拱直角相交而成，这种结构有利于建筑采光，把原来的双面采光扩展为四面采光。卡瑞卡拉浴场（公元211-217帝国时期）就是典型的的实例。使
6、拱券结构类型丰富起来。古罗马人还把古典柱式和放射券结合在一起创造出了券柱式罗马斗兽场（公元70-82帝国时期）是典型的实例。这使得其以后建筑的形态，空间趋于丰富。同时古罗马使用天然混凝土技术使得其可建造跨度巨大的券面。从材料的创新上推动了拱券的发展。罗马万神庙（120-124）大穹窿就是代表实例其跨度43.43米是现代建筑出现之前世界上跨度最大的大空间建筑。罗马的众多首创结构使得西方建筑体系逐渐形成。,古罗马时期拱券技术的形成,古罗马时期的拱券主要有三种形式：1.筒形拱 2.交叉拱（一字交叉拱和十字交叉拱） 3.穹窿,筒形拱是一个拱券成直线延伸或连续铺开，形成一个隧道形或筒形拱顶，这样的拱顶提
7、供了两道平行墙之间的曲线屋顶，能够结合起来形成拱廊。,古罗马时期拱券技术的形成,交叉拱则是两个筒形拱顶相交叉，两个长度形状相同的拱顶相交形成十字拱，长度不等的两个拱相交则形成一字拱，交叉拱也称为棱拱，交叉拱的重量由四角的墩子承担，取代了罗马建筑中承重墙的作用，使空间形式有更多的变换。,古罗马时期拱券技术的形成,肋架券示意图（交叉拱）,不承重的蹼,承重的肋,穹窿是拱旋转一圈形成的结构。一种建筑的构造，又称穹顶、拱顶、圆顶，常指宽大的厅堂上空所修筑成圆球形和多边曲面的屋顶盖，有的中央留有圆洞供采光用。它是古罗马建筑和文艺复兴时期建筑的重要造型特征。 内表面呈半球形或近乎半球形的多面曲面体顶盖，古代
8、多用砖、石、土坯砌筑。穹窿，文艺复兴时成熟，巴洛克以后繁荣,古罗马时期拱券技术的形成,拱券的施工问题在古罗马时期得到解决，在随后的历史进程中古罗马人对拱券进行了各方面的研究，在这个过程中产生了古罗马所特有的全新的券柱式结构，还包括连续券、巨柱式、叠柱式这些创造一新的建筑形式。券的基本结构包括：券心石、券顶、券石、券肩石、券底、券背、圆心、起券线、券底石。,古罗马时期拱券技术的形成,古罗马时期拱券技术的形成,只有拱券这单一的结构是远远不够的，古罗马人将梁柱与拱券相结合，形成了券柱式，在古罗马的标志性建筑中，都能发现这些经典的结构。古罗马的建筑师在一系列伟大的建筑中，如万神庙、凯旋门、角斗场、浴场
9、，均采用了大量拱券结构，这些建筑对后世的建筑也产生了巨大而影响。,古罗马时期拱券技术的形成,万神庙（118-125年）的修建成为了罗马建筑美学上的高峰,它是世界上第一个大穹窿建筑，是一切伟大穹窿建筑的典范。米开朗基罗曾经说过：“这不是一个人的设计，而是一位天使的设计。”万神庙穹窿的跨度达43.3米，而这个巨型穹窿的唯一支撑则是16个筒形拱顶，再通过拱顶把重量传递给了8跟墩子，罗马人把穹窿象征成天际，穹窿中央有个直径为8.9米的圆洞，象征着如日中天的神的照耀，从功能上讲，这个洞口解决了万神庙的采光问题。穹窿的高度与墙个高度基本一致，使圆形大厅显得比例和谐完美，整个室内浑然一体，空间内部视野开阔，
10、雄浑博大，空间的整体性也显得完整，给人予宇宙无限博大之感。,古罗马万神庙,凯旋门是为了炫耀战争胜利而形成的建筑形式。凯旋门的形式主要有两种：1.一种为单一大拱门式，2.另一种为立面三分式、中间大两个次间小的券柱式门洞。古罗马城最大的也是标准模式的凯旋门是君士坦丁凯旋门，后世的许多凯旋门都是模仿君士坦丁凯旋门建造的，可见凯旋门的建筑语汇对全世界的影响是极为广泛的，这些凯旋门的精神功能是主导地位的，这些伟大的凯旋门静静的伫立在那边，人们静静的在那观望，记住他们的丰功伟绩。,古罗马时期拱券技术的形成,罗马角斗场对后世也有着深远的影响，在角斗场中，格斗者们互相格杀，或者是与一些野兽进行格斗。罗马大角斗
11、场长轴达188米，短轴达156米，可容纳五六万观众。大角斗场立面是四层的80个拱，完全突破了古希腊建筑的形式，形成了一种新的建筑形式。拱门与柱式的结合起到了柱与户间的沉重作用。总体上说，大角斗场是结构、功能、形式三者的完美和谐的结合，是社会向前发展的必然。这一形式在文艺复兴时期的建筑中被运用的比比皆是，特别是在体育场的建筑中。,古罗马时期拱券技术的形成,当古罗马建筑的十字拱和筒形拱完美结合成熟的时候，古罗马建筑又成功向前迈进了一大步，成功的例子就是卡拉卡拉大浴场，面积达面积达575mX363m。古罗马的大浴场不仅仅是给人提供洗澡的地方，是一种结合体，立面有健身俱乐部、学校和各种娱乐设施，浴场成
12、为上流社会不可缺少的娱乐设施。大浴场采用十字拱结构，重量主要落在8个墩子上，它们的周围有筒形拱、大券拱、大穹窿，这些结构使得浴场的空间显得安全合理。,古罗马时期拱券技术的形成,中古拜占庭帝国（公元4-16）是历史上的东罗马帝国。他继承了罗马帝国的建筑传统同时又吸收东方建筑特色使其建筑具有东西兼蓄的拜占庭特色。在拱券结构方面它创造了帆拱这种用于穹窿和巴西利卡连结的过渡结构使得拜占庭建筑的穹窿显得挺拔高挑。（圣马可教堂就是其中的代表之一） 同时期（公元5-15）的西欧由神圣罗马帝国分裂成十多个民族国家。由于罗马帝国的影响分裂后的西欧民族国家在建筑艺术上继承了罗马半圆形拱券结构融合民族特色创造出了扶
13、壁，肋骨拱等新兴拱结构，拱结构逐渐向着大跨度体量轻，用料省的方向发展。此时西欧逐渐进入封建时期。教会逐渐成了社会生活的中心。以神为中心的营造活动兴起，建筑的人性被抛弃一切宗教建筑开始将神圣推向极致。体现在建筑尺度的极端夸张。这一时期的巨型教堂构图上修长挺拔，古罗马的拱券技术没有办法修建此种高挺的建筑。于是肋骨拱，尖券肋骨拱就应运而生要而生了。（巴黎圣母院就是其中典型）至此西方拱券结构达到了顶峰。,拱券发展小史,中世纪拱券技术的发展,中世纪是指欧洲四世纪开始的封建社会直至14-15世纪欧洲资本主义萌芽的漫长一千年的封建时期。,拜占庭建筑由于它所跨越的地理位置，虽然受到罗马建筑的影响，但也形成了独
14、特的体系。拜占庭建筑最大的进步是穹顶与帆拱的完美结合，所谓帆拱的形式是一个穹顶切去四个半球，再在上方挖一个圆洞，在圆洞上加个底座，最终在底座上加上穹顶，经过这样一个过程，全新的结构形式在拜占庭建筑中诞生了。这种结构的重量全落在了四个券上，再通过券与券之间的交叉点把力量传递给四个墩柱上，这种方式也完成了圆形穹顶月正方形平面的自然过渡。由于承重方式的改进，穹顶下的空间变得更加自由多变，此结构对建筑的发展做出了巨大贡献。,君士坦丁堡的圣索菲亚大教堂就是帆拱运用的杰出典范，它的穹顶高15米，直径32.6米，通过帆拱架在4个7.6米宽的墩子上。中央穹顶的侧推力在东西两面由半个穹顶扣在大券上抵挡，它们的侧
15、推力又各由斜角上两个更小的半穹顶和东、西两端的各两个墩子抵挡。室内的光照处理十分生动，阳光透过彩色玻璃使室内氛围趋于神秘梦幻。室内空间也是更加高敞宽阔，四周层次井然。这套结构关系明确，层次分明，期中拱券技术也是达到了一个新的高峰。,中世纪拱券技术的发展,圣索菲亚大教堂 内景 ,中世纪拱券技术的发展,圣马可教堂圣马可教堂由于其中埋葬了耶稣门徒圣马可而得名。圣马可教堂不仅也是一座教堂而已，它是一座非常优秀的建筑，同时也是一座收藏丰富艺术品的宝库。它融合了东、西方的建筑特色，它原为一座拜占庭式建筑，15世纪加入了哥特式的装饰，如尖拱门等；17世纪又加入了文艺复兴时期的装饰，如栏杆等。从外观上，它的五
16、座圆顶据说是来自土耳其伊斯坦堡的圣索菲亚教堂；正面的华丽装饰是源自拜占庭的风格；而整座教堂的结构又呈现出希腊式的十字形设计，这些建筑上的特色让人惊叹不已。中间大门的穹顶阳台上，耸立着手持马可福音的圣马可雕像，6尊飞翔的天使簇拥在雕像下。入口处的上部有4座青铜马像（复制品），真品收藏在教堂内，这是公元前四世纪的青铜驷马，威尼斯人在1204年掠夺自君士坦丁堡，虽然曾被拿破仑带回巴黎，但后来又回到了威尼斯，在圣马可教堂的博物馆内可见到它们的踪迹。圆形天花板上的镶嵌画是从圣经旧约全书中取题的。教堂的正面五个入口及其华丽的罗马拱门。,中世纪拱券技术的发展,中世纪的建筑形式除了拜占庭建筑外，不得不提的就是
17、哥特式建筑了，在中世纪欧洲建筑中最具典范的就是以法国为中心发展起来的哥特式教堂建筑。哥特式大教堂的产生代表着人们宗教思想的变化，教堂是人们生活的中心场所，人们在这里进行各种集会。哥特式建筑在技术上有了飞跃，形成的新型尖拱能给人以轻巧飞跃的感觉，在高度上也显得更高，为了实现这种效果，人们使用了肋状的、交叉的、四个面的拱顶。每个拱顶都有两个半圆筒顶相互交叉，沿着对角线的拱肋使得拱顶在交叉方向有了更大的强度，双圆心尖拱的骨架结构大大减轻了侧推力。尖券比圆拱显得更加轻巧，似乎有一种不断上升的趋势。,中世纪拱券技术的发展,米兰大教堂 米兰大教堂是世界上最大的哥特式教堂，坐落于米兰市中心的大教堂广场，教堂
18、长158米，最宽处93米，塔尖最宽处达108.5米，总面积达11700平方米，可容纳35000人。它是仅次于罗马的圣彼得大教堂和西班牙塞维利亚教堂的欧洲第三大教堂。,中世纪拱券技术的发展,德国科隆大教堂占地8000平方米，建筑面积约6000平方米，东西长144.55米，南北宽86.25米，面积相当于一个足球场。它是由两座最高塔为主门、内部以十字形平面为主体的建筑群。一般教堂的长廊，多为东西向三进，与南北向的横廊交会于圣坛成十字架；科隆大教堂为罕见的五进建筑，内部空间挑高又加宽，高塔将人的视线引向上天，直向苍穹象征人与上帝沟通的渴望。自1864年科隆发行彩票筹集资金至1880年落成，它不断被加高
19、加宽，而且建筑物全由磨光石块砌成，共16万吨石头如同石笋般建筑而成，整个工程共用去40万吨石材。教堂中央是两座与门墙连砌在一起的双尖塔，南塔高157.31米，北塔高157.38米4 ，是全欧洲第二高的尖塔（仅次于乌尔姆大教堂），教堂外型除两座高塔外，还有1.1万座小尖塔烘托。双尖塔像两把锋利的宝剑，直插云霄。 科隆大教堂至今也依然是世界上最高的教堂之一，并且每个构件都十分精确，时至今日，专家学者们也没有找到当时的建筑计算公式。,中世纪拱券技术的发展,新的材料的确能够促进结构的快速发展，但是在现有材料的情况下，人类通过自己的智慧，不断创造了新的结构形式，使中世纪建筑不断向前发展，中世纪的建筑对后
20、世的影响，在现存的建筑中得到了完美的体现。,文艺复兴时期拱券技术的发展与运用,14世纪末，意大利的资本主义开始萌芽，人们在思想、政治、文化等方面开始了激烈的较量，之后人们称为“文艺复兴”运动。文艺复兴时期大量使用了拱和穹窿的建筑语汇，不得不提的就是意大利里程碑式的建筑：佛罗伦萨主教堂的穹顶内径达42米，穹顶高20多米，建筑总高107米，挺拔显眼的耸立在佛罗伦萨。佛罗伦萨教堂，大穹顶的突破了单圆心的结构形式，采用了双圆心结构形式，能够加高拱顶高度，加大了视野的跨度。文艺复兴建筑的最大特征就是反对中世纪哥特式建筑风格，反对哥特式风格那样强烈的对比，将单圆心拱券，单圆心穹窿这些古典主义的手法与哥特式
21、建筑中的尖券、尖拱、尖塔相结合，讲究统一性与条理性。文艺复兴时期大量建筑采用了古罗马凯旋门的建筑语汇，圣弗朗西斯哥教堂是三开间的拱门，用壁柱分开，檐部、墙身、基础部分的三分法均在凯旋门建筑中得到了广泛运用。 文艺复兴时期的建筑中的拱券结构没有得到进一步发展，但仍然在各种建筑中得到运用，占主导地位的仍是以罗马风为主的建筑。,拱券发展小史,古罗马时期拱的普及，交叉拱， 十字拱大发展城市大发展，市民公共活动对内部空间的需求加强 拜占廷时期穹顶（圆顶）达到鼎盛东正教的主导地位在东欧确立，宗教仪式需要圆形空间 哥特时期尖拱与尖顶崛起天主教统治西欧，同时市民的艺术趣味影响了建筑师，而随着城市的“长高”，对
22、建筑的纪念性要求提高 拱券时代，并未终结,拱券技术对现存建筑的影响,拱券技术发展到今天，已经渗透到了日常建筑的各个部分，作为重要得承重结构，拱券还被广泛应用在大型公共建筑物之中，各种大跨度的建筑都离不开一个坚固可靠的拱券结构。,议会大厦的全名是威斯敏特宫，全长300米，许多哥特式的尖顶组合在一起，形成了壮丽的天际线，是一座非常具有代表性的哥特式建筑。,拱券结构建筑欣赏,圣路易斯西进之门,它是美国最高的独自挺立的纪念碑。这座闪闪发光的用钢制成的圆弧造型，拔地而起，有将近200米高，跨度也是将近200米，和高度完全一样。 这座60年代建成的纪念碑将拱券技术运用地淋漓尽致，拱形的结构也使它结构合理，
23、坚固可靠，据说根据设计要求，拱门顶端的正常摆动幅度可在46公分之内，但据科学家计算，“大拱门”即使遇到时速80公里的大风，其摆动幅度也仅有5公分。,拱券结构建筑欣赏,札幌穹顶体育场,日本札幌每年降雪量较大，在为这样一座城市设计体育场时，工程师面临两难选择，即如何在不使用可伸缩屋顶的情况下确保绿茵场获得足够光照？值得一提的是，伸缩屋顶不可能承受20英尺(约合6米)的降雪。他们的解决之道是采用滑动方式，让8300吨的绿茵场滑进和滑出外形好似飞碟的体育场。赶上天气好的时候，就让绿茵场滑出体育场，尽情享受新鲜空气和阳光。此外，这种可移动场地也能让体育场在棒球场和足球场之间切换。,伦敦千年穹顶,千年穹过
24、去一直被形容为一座畸形的建筑物，但同时却是伦敦的代表性建筑物。著名财经杂志福布斯对建筑师进行民意调查，结果英国为庆祝千禧年而耗资7.5亿英镑兴建的千年穹，被选为“世界上最丑东西”的首位。英国被誉为“伦敦明珠”的千年穹顶。千年穹顶是一幢展览科普中心建筑，位于泰晤士河边格林威治半岛上，占地300英亩，耗资8000万英镑（125亿美元），是英国为庆祝2021世纪之交的千禧年而营造的纪念性建筑之一。12根100米高的钢桅杆直刺云天，张拉着直径365米，周长大于1000米的穹面钢索网。光是钢索网就用了长达43英里的钢缆。室内最高处为50多米，容积约为240万立方米。它的屋面材料表面积10万平方米，仅为1
25、毫米厚的膜状材料，却坚韧无比，据说可承受波音747飞机的重量。同时它有卓越的透光性，可充分利用自然光。,悉尼港湾大桥,拱券结构建筑欣赏,中西建筑差异,从根本上说，中西方建筑艺术的差异首先来自于材料的不同：传统的西方建筑长期以石头为主体；而传统的东方建筑则一直是以木头为构架的。这种建筑材料的不同，为其各自的建筑艺术提供了不同的可能性。不同的建筑材料、不同的社会功用，使得中国与西方的古典建筑有了不同的“艺术语言”。不同的语言，表达着不同的思想，流露出不同的情感；不同的建筑，承载着不同的文化，体现着不同的信念。西方的石制建筑一般是纵向发展，直指上苍的。这样一来，能否将高密度的石制屋顶擎入云霄，便成为
26、建筑艺术的关键所在，而执行这一任务的柱子也便成了关键中的关键。所以，西方建筑的“基本词汇”是柱子，即那些垂直向上、顶天立地的石头。如果说柱子是西方建筑艺术的“基本词汇”，那么屋顶则是其“主要句式”。屋顶的不同，导致了其风格类型上的差异，如希腊式、罗马式、拜占廷式、格特式、巴洛克式等等。,中西建筑差异,与西方的石制建筑不同，中国古代的木制建筑以斗拱为“基本词汇”。所谓斗拱，是将屋檐托起的交叠的曲木，它可以将纵向的力量向横向拓展，从而构造出多种多样的飞檐。同西方建筑的屋顶一样，作为中国古代建筑的“主要句式”，飞檐也有许多类型，或低垂，或平直，或上挑。其不同的形式制造出不同的艺术效果，或轻灵，或朴实
27、，或威严。不仅亭、台、楼、阁都要用飞檐来标明自己的身份，表达自己的情感，而且飞檐的高低、长短往往会成为建筑设计的难点和要点。正所谓“增之一分则太长，减之一分则太短”，飞檐的设计必须恰到好处才能显得轻灵而不轻佻，朴实而不机械，威严而不呆板。中国人对建筑的态度是以新为贵，而外国人则对古老建筑充满尊崇与敬意西方建筑充满着宗教神秘主义的情绪，而中国的建筑则是儒家文化的反映。,总结,拱券结构，作为人类建筑结构发展史上重要的一环，对世界建筑的发展起了无可替代的作用，对现代建筑的影响甚为深远。拱券结构无论在1.扩展室内空间，2.丰富内部功能，3.增强结构可靠性方面还是4.增加建筑美感上，都有着独特的作用。所以对于拱的恰到好处的应用对做好一个建筑有着很大的帮助。,谢谢观赏,组员 杨君 姚婷徐诗情 牛泽璇奚浩洋 朱正扬,
