Valv (arkitektur)
DomeEdit
En av de tidigaste kända exemplen på någon form av valv finns i den neolitiska byn Khirokitia på Cypern. De cirkulära byggnaderna, som är daterade från ca 6 000 f.Kr., hade bikupaformade kupolvalv av obrända lerstenar och utgör också det första beviset på bosättningar med en övre våning. Liknande bikupor, som kallas tholoi, finns på Kreta och i norra Irak. Deras konstruktion skiljer sig från den i Khirokitia genom att de flesta är delvis nedgrävda och har en ingång för en dromos.
Det faktum att kupoler ingår representerar dock en bredare innebörd av ordet valv. Skillnaden mellan de två är att ett valv i huvudsak är en båge som är utdragen i den tredje dimensionen, medan en kupol är en båge som är roterad runt sin vertikala axel.
Tunnvalv med stigande tegelstenarRedigera
Valv med höga tegelstenar har fått sitt namn på grund av att tegelstenarna är installerade vertikalt (inte radiellt) och lutar sig (lutar sig) i en vinkel: Detta gör det möjligt att bygga dem utan att använda centrering. Exempel har hittats i arkeologiska utgrävningar i Mesopotamien från 2:a och 3:e årtusendet före Kristus, som sattes i gipsmörtel.
TunnvalvRedigera
Ett tunnvalv är den enklaste formen av valv och liknar ett tunnvalv eller en tunnel som skärs itu på längden. Effekten är en struktur som består av kontinuerliga halvcirkelformade eller spetsiga sektioner.
De tidigaste kända exemplen på tunnvalv byggdes av sumererna, möjligen under zigguraten i Nippur i Babylonien, som byggdes av brända tegelstenar cementerade med lermörtel.
De tidigaste tunnvalven i det forntida Egypten tros vara de som fanns i de spannmålsmagasin som byggdes av 1800-talsfarao Ramses II, vars ruiner finns bakom Ramesseum i Thebe. Spännvidden var 3,7 meter och den nedre delen av valvet byggdes i horisontella lager upp till ungefär en tredjedel av höjden, och ringarna ovanför lutade tillbaka i en liten vinkel, så att tegelstenarna i varje ring, som lades platt, höll ihop tills ringen var färdig, utan att någon centrering av något slag krävdes; det valv som bildades på detta sätt hade ett elliptiskt tvärsnitt, vilket berodde på konstruktionsmetoden. Ett liknande konstruktionssystem användes för valvet över den stora hallen i Ctesiphon, där det material som användes var brända tegelstenar eller plattor av stora dimensioner, cementerade med murbruk; men spännvidden var nästan 83 fot (25 m), och valvets tjocklek var nästan 5 fot (1,5 m) i toppen, eftersom det fanns fyra ringar av tegel.
Assyriska palats använde sig av valv av kastade tegelstenar, tillverkade med soltorkade lertegelstenar, för portar, underjordiska gravar och dräneringar. Under kung Sennacheribs regeringstid användes de för att bygga akvedukter, till exempel i Jerwan. I provinsstaden Dūr-Katlimmu användes de för att skapa välvda plattformar. Traditionen för uppförandet av dessa kupoler verkar dock ha förts vidare till deras efterföljare i Mesopotamien, nämligen sassanierna, som i sina palats i Sarvestan och Firouzabad byggde kupoler av liknande form som de som visas i Nimrudskulpturerna, med den största skillnaden att de fortfarande finns kvar, även om de troligen övergavs i samband med den islamiska invasionen på 700-talet, då de byggdes av grussten och cementerades med murbruk.
I alla de ovan citerade exemplen i Sumer och Egypten var tegelstenarna, vare sig de var brända eller soltorkade, av den typ som termen ”kakel” numera skulle användas för; måtten varierade från 25 cm till 51 cm och var i allmänhet kvadratiska och ungefär 5,1 cm till 10 cm tjocka, och de var inte formade som dubbar, utan förbindelsemedlet var tjockare i toppen än i botten. De tidigaste egyptiska exemplen på regelbundna niosoirs i sten hör till XXVI:e dynastin (ca 650 f.Kr.) i de tillägg som då gjordes till Medinet Habu-templet, och här är det troligt att det fanns någon form av centrering, eftersom valven är byggda i ringar, så att samma centrering kunde flyttas på efter det att varje ring var färdigställd. Det tidigaste exemplet på regelbundet formade dubbar, och av ungefär samma datum, finns i kloaken i Graviscae i Etrurien, med en spännvidd på cirka 14 fot (4,3 m), vars dubbar är från 5 till 6 fot (1,8 m) långa. Cloaca maxima i Rom, som byggdes av Lucius Tarquinius Priscus (603 f.v.t.) för att dränera den sumpiga marken mellan Palatinska och Capitolinska kullarna, var enligt Commendatore Boni välvd på första århundradet f.v.t., med en längd på över 240 meter, en längd på 3,5 meter och en längd på 3,5 meter.
Det enorma Eyvan-e Khosro i Ctesiphon (nära nuvarande Bagdad) byggdes för över 1 500 år sedan under den persiska sasanidiska perioden som ett tronrum. Valvet är cirka 37 meter högt, 26 meter brett och 50 meter långt, byggt helt utan centrering och det var det största valvet som byggdes fram till modern tid.
LjumskvalvRedigera
Sedan tidigare har alla de valv som nämnts varit tunnvalv, vilka, när de inte var byggda under jorden, krävde sammanhängande väggar med stor tjocklek för att motstå deras tryckkraft; Det tidigaste exemplet på nästa variant, det korsande tunnvalvet, sägs finnas över en liten hall i Pergamon i Mindre Asien, men dess första användning över hallar av stora dimensioner beror på romarna. När två halvcirkelformade tunnvalv med samma diameter korsar varandra kallas deras skärningspunkt (en sann ellips) för ett ljumskvalv, där valvets dragkraft överförs till tvärväggarna. Om en serie av två eller flera tunnvalv korsar varandra överförs tyngden till pelarna vid deras skärningspunkt och dragkraften överförs till de yttre tvärväggarna; I den romerska reservoaren i Baiae, känd som Piscina Mirabilis, korsas en serie av fem gångar med halvcirkelformade tunnvalv av tolv tvärgångar, och valven bärs upp av 48 pelare och tjocka ytterväggar. Eftersom bredden på dessa gångar bara var cirka 4,0 meter var det inte någon större svårighet att bygga dessa valv, men i Caracallas romerska bad hade tepidariumet en spännvidd på 24 meter, mer än dubbelt så lång som en engelsk katedral, så att dess konstruktion både ur statisk och ekonomisk synvinkel var av största vikt.Choisys forskning (L’Art de bâtir chez les Romains), som bygger på en noggrann undersökning av de delar av valven som fortfarande finns kvar på plats, har visat att med en jämförelsevis liten centrering, bestående av fackverk som är placerade ungefär 10 fot (3.På dessa och på fackverken byggdes tvärgående ringar av tegel med längsgående band med mellanrum; på tegelskikten och för att bädda in ringarna och tvärbanden kastades betong i horisontella skikt, med en fast utfyllnad av de fasta hakarna, och ytan lutade på båda sidor och täcktes med ett tegeltak med låg lutning som lades direkt på betongen. Ringarna avlastade centreringen från den pålagda vikten, och de två lagren av tegelstenar bar betongen tills den satt.
Som de väggar som bär upp dessa valv byggdes även de i betong med enstaka bindningslager av tegel, var hela strukturen homogen. En av de viktiga ingredienserna i murbruket var en vulkanisk avlagring som hittades i närheten av Rom, känd som puzzolana, som när betongen hade satt sig inte bara gjorde betongen lika solid som själva berget, utan i viss mån neutraliserade valvets dragkraft, som bildade skal motsvarande ett metalllock; romarna tycks dock inte ha insett värdet av denna puzzolana-blandning, eftersom de i övrigt i stor utsträckning såg till att motverka den dragkraft som kunde finnas genom att uppföra tvärväggar och strävpelare. I tepidariorna i Thermae och i Konstantins basilika fördes hallens huvudtunnvalv framåt på varje sida för att få in tryckkraften väl innanför väggarna och vilade på fristående pelare, som utgjorde den huvudsakliga arkitektoniska utsmyckningen. I de fall där de korsvalv som korsar varandra inte hade samma spännvidd som huvudvalvet, var valven antingen stillastående så att deras soffiter kunde vara lika höga, eller så bildade de mindre korsningar i valvets nedre del. I båda dessa fall var dock korsningarna eller ljumskarna snedvridna, för vilka det var mycket svårt att bilda en centrering, och dessutom hade de en obehaglig effekt: Men alla försök gjordes för att dölja detta i valvets dekoration genom paneler och reliefer modellerade i stuckatur.
Den bredaste sal som romarna valvade var den i tronsalen i Diocletianus palats på Palatinska kullen, och denna hade en enorm spännvidd på 30 meter, men dess dragning motverkades av andra salar på vardera sidan med stödpelare utanför. I provinsstäder och i andra delar av Romarriket, där materialet puzzolana inte gick att få tag på, var romarna tvungna att förlita sig på sitt murbruk som cementeringsmedium, men detta, även om det var utmärkt i sitt slag, hade inte tillräcklig sammanhållningsstyrka för att möjliggöra uppförandet av valv med en spännvidd på mer än 12 meter, som i allmänhet byggdes i murbruksmurverk. Det finns fortfarande i Mindre Asien och Syrien några välvda salar, i allmänhet knutna till termer, som bärs upp av väggar av stor tjocklek. Det fanns många olika varianter av det romerska valvet, antingen kontinuerligt eller korsat, såsom de som användes över korridorerna på Colosseum och Marcellus teater, men i dessa fall var valvets fjädring ovanför toppen av valvbågarna på huvudfronten, så att det inte fanns någon korsning; å andra sidan, över korridorerna var antingen elliptiska eller halvcirkelformade, eller över trapphusen stigande valv, som alla var svårare att konstruera; Det fanns också många lösningar av valv över cirkulära salar, varav den i Pantheon är det viktigaste exemplet, med en diameter på 142 fot (43 m), och över halvcirkelarna, som ibland var av stor storlek; den som är känd som Canopus i Hadrianus villa i Tivoli hade en diameter på 75 fot (23 m), och var välvd över en serie ribbor, mellan vilka var omväxlande rampant platta och halvcirkelformade banor och celler; i samma villa och i Rom fanns åttkantiga salar med olika andra kombinationer av valv. En annan typ av valv som ännu inte nämnts är den i Tabularium-arkaden där klostervalvet användes. Fig. 3 jämfört med fig. 2 visar skillnaden; i den förstnämnda är skärningsvinklarna infällda, och i den senare är de lister med utskjutande vinklar vid basen, som dör ut vid toppen.
RibbvalvRedigera
Hänvisningar har gjorts till ribbvalvet i romerska arbeten, där de korsande tunnvalven inte hade samma diameter. Konstruktionen av dem måste alltid ha varit något svår, men när tunnvalven gick runt över koret och korsades (som i St Bartholomew-the-Great i Smithfield, London) av halvklot i stället för cylindrar, blev det värre och låren mer komplicerade. Detta verkar ha lett till en förändring av systemet och till införandet av ett nytt inslag som fullständigt revolutionerade valvkonstruktionen. Hittills hade de korsande funktionerna varit geometriska ytor, av vilka de diagonala listerna var korsningarna, elliptiska till formen, i allmänhet svaga till sin konstruktion och ofta vridna. Den medeltida byggaren vände på processen och satte upp de diagonala ribborna först, som användes som permanenta centra, och på dessa bar han sitt valv eller sin väv, som hädanefter tog sin form från ribborna. I stället för den elliptiska kurva som gavs av korsningen av två halvcirkelformade tunnvalv, eller cylindrar, använde han halvcirkelbågen för de diagonala ribborna. Detta höjde dock mitten av den kvadratiska viken med valv ovanför de tvärgående bågarna och väggribborna, och gav på så sätt valvet ett utseende av en kupol, som man kan se i skeppet i Sant’Ambrogio i Florens. För att möta detta var tvär- och väggribborna först uppställda eller så höjdes den övre delen av bågarna, som i Abbaye-aux-Hommes i Caen och Abbaye de Lessay i Normandie. Problemet löstes slutligen genom att man införde spetsbågar för tvär- och väggribborna – spetsbågarna hade länge varit kända och använts på grund av sin mycket större styrka och det mindre tryck som de utövade på väggarna. När den används för ribborna i ett valv, hur smal spännvidden än är, kunde man genom att använda en spetsbåge se till att dess topp var lika hög som den diagonala ribban. När den dessutom används för ribborna i det ringformade valvet, som i gången runt korets absid, var det inte nödvändigt att de halva ribborna på den yttre sidan skulle ligga i samma plan som de på den inre sidan; När de motsatta ribborna möttes i mitten av det ringformade valvet överfördes tryckkraften lika mycket från den ena till den andra, och eftersom det redan var en bruten båge var ändringen av dess riktning inte märkbar.
Den första introduktionen av ribbvalvet med spetsbåge skedde i Cefalùs katedral och var äldre än klostret i Saint-Denis. Medan den spetsiga ribbbågen ofta ses som ett kännetecken för gotisk arkitektur är Cefalù en romansk katedral vars murare experimenterade med möjligheten till gotiska ribbbågar innan den i stor utsträckning infördes i västerländsk kyrkoarkitektur. Förutom katedralen i Cefalù verkar införandet av spetsbågsribban ha ägt rum i koret i klostret Saint-Denis nära Paris, som byggdes av abboten Suger 1135. Det var i kyrkan i Vezelay (1140) som den utvidgades till den fyrkantiga bukten i portiken. Innan vi går in på frågan om valvets väv eller stenhölje som bärs upp på ribborna, ska vi här notera den tidigare utvecklingen av de stora valv som kastades över katedralens eller kyrkans skepp innan spetsbågsribban infördes. Som redan påpekats hade mittskeppen redan i de tidiga kristna kyrkorna täckts av räfflade valv, och det enda framsteg som gjordes i den senare utvecklingen var införandet av tvärgående ribbor som delade in vikarna i kvadratiska fack. Men när man på 1100-talet gjorde de första försöken att lägga valv över mittskeppen, uppstod ytterligare en svårighet, eftersom de senare var dubbelt så breda som mittskeppen, så att det blev nödvändigt att inkludera två vikar i mittskeppen för att bilda en kvadratisk vik i mittskeppet. Detta var ett enormt utrymme att valva över, och dessutom följde det av detta att varje alternativ pelare inte tjänade något syfte när det gällde att stödja valvet i skeppet, och detta verkar ha föreslagit ett alternativ, nämligen att tillhandahålla en extra ribba tvärs över kyrkan och mellan de tvärgående ribborna. Detta resulterade i vad som är känt som ett sexdelat eller sexcelligt valv, och ett av de tidigaste exemplen på detta finns i Abbaye-aux-Hommes (S. Etienne) i Caen. Denna kyrka, som byggdes av Vilhelm Erövraren, var ursprungligen konstruerad för att endast bära ett timmertak, men nästan ett århundrade senare byggdes den övre delen av skeppets väggar delvis om för att kunna täckas med ett valv. Den enorma storleken på det kvadratiska valvet över skeppet krävde dock ytterligare stöd, så att en mellanliggande ribba kastades tvärs över kyrkan och delade upp det kvadratiska facket i sex celler, och kallades sexdelat valv. Detta användes i katedralerna i Sens (1170), Laon (1195), Noyon (1190), Paris (1223-1235) och Bourges (1250). Den mellanliggande ribban hade dock den nackdelen att den delvis skymde en sida av klosterfönstren, och den kastade ojämna vikter på de alternerande pelarna, så i katedralen i Soissons (1205) infördes ett fyrdelat valv eller ett valv med fyra celler, där varje viks bredd var halva skeppets spännvidd och därför motsvarade gångarnas pelare. Det finns några undantag från detta i Sant’ Ambrogio i Milano och San Michele i Pavia (det ursprungliga valvet) samt i katedralerna i Speyer, Mainz och Worms, där de fyrdelade valven är nästan kvadratiska och där de mellanliggande pelarna i sidogångarna har mycket mindre dimensioner. I England finns sexdelade valv i Canterbury (1175) (utformat av Vilhelm av Sens), Rochester (1200), Lincoln (1215), Durham (östra tvärskeppet) och St Faiths kapell i Westminster Abbey.
I det tidigare skedet av ribbvalvkonstruktionen bestod de bågformade ribborna av självständiga eller separata dusoirs ända ner till fjädringen; svårigheten att bearbeta ribborna separat ledde dock till två andra viktiga förändringar: (1) den nedre delen av de tvärgående diagonala ribborna och väggribborna arbetades alla av en och samma sten, och (2) den nedre horisontella, som utgör vad som är känt som tas-de-charge eller solid springer. Tas-de-charge eller solid springer hade två fördelar: (1) den gjorde det möjligt för stenlagren att löpa rakt genom muren, vilket gjorde att helheten kunde bindas samman mycket bättre, och (2) den minskade valvets spännvidd, som då krävde en centrering av mindre dimensioner. Så snart ribborna var färdiga lades valvets väv eller stenhölje på dem. I vissa engelska arbeten var varje stenlag enhetligt högt från den ena sidan till den andra; men eftersom den diagonala ribban var längre än antingen den tvärgående ribban eller väggribban, lutar lagren mot den förstnämnda, och vid valvets spets kapades de så att de passade in i varandra. Under den tidiga engelska gotiken ansågs det på grund av valvets stora spännvidd och den mycket svaga upphöjningen eller krökningen av banan bättre att förenkla konstruktionen av banan genom att införa mellanribbor mellan väggribban och den diagonala ribban och mellan den diagonala ribban och den tvärgående ribban, och för att möta dessa mellanribbor krävdes en åsribban, och förlängningen av denna ribban till väggribban döljde banans sammanfogning vid toppen, som inte alltid var särskilt synlig, och utgjorde åsribban. I Frankrike å andra sidan var banorna alltid lagda horisontellt, och de är därför ojämnt höga och ökar mot den diagonala ribban. Detta gjorde det möjligt för de franska murarna att avstå från den mellanliggande ribban, som de inte införde förrän på 1400-talet, och då mer som ett dekorativt än ett konstruktivt inslag, eftersom den kupolform som den franska väven fick gjorde åsribban onödig, som med några få undantag bara finns i England. I både engelska och franska valv behövdes sällan centrering för att bygga banan, utan en mall (fr. cerce) användes för att stödja stenarna i varje ring tills den var färdig. I Italien, Tyskland och Spanien användes den franska metoden för att bygga upp väven, med horisontella lager och en kupolform. Ibland, när det gäller förhållandevis smala avdelningar, och särskilt i ljusgårdar, var väggribban uppställd, och detta orsakade en märklig vridning av banan, där väggribbans fjädring är på K: för dessa vridna ytor används termen plogskivans valvkonstruktion.
Ett av de tidigaste exemplen på införandet av mellanribban finns i mittskeppet i katedralen i Lincoln, och där förs åsribban inte vidare till väggribban. Det visade sig dock snart att konstruktionen av väven underlättades mycket av ytterligare ribbor, och följaktligen fanns det en tendens att öka deras antal, så att det i katedralens skepp i Exeter fanns tre mellanribbor mellan väggribban och den diagonala ribban. För att dölja de olika ribbornas sammanfogning utsmyckades deras korsningar med rikligt snidade bommar, och denna praxis ökade när ytterligare en kort ribba infördes, känd som lierne, en term som i Frankrike används för åsribban. Lierne-ribbor är korta ribbor som korsar huvudribborna och användes främst som dekorativa element, som till exempel i Liebfrauenkirche (1482) i Mühlacker i Tyskland. Ett av de bästa exemplen på Lierne-ribbor finns i valvet till öppningsfönstret i Crosby Hall i London. Tendensen att öka antalet ribbor ledde i vissa fall till märkliga resultat, t.ex. i Gloucesterkatedralens kor, där de vanliga diagonala ribborna bara blev prydnadslister på ytan av ett korsat spetsigt tunnvalv, och återigen i klostren, där införandet av fläktvalvet, som bildar en konkavsidig konoid, återgick till principerna för det romerska geometriska valvet. Detta framgår också av konstruktionen av dessa fläktvalv, för även om var och en av ribborna ovanför tas-de-charge i de tidigaste exemplen var ett självständigt inslag, fann man det så småningom lättare att hugga ut dem och banan ur den massiva stenen, så att ribban och banan var rent dekorativa och inte hade någon konstruktionsmässig eller självständig funktion.
FläktvalvRedigera
Fanvalvet tycks ha sitt ursprung i att man använde centreringar av en kurva för alla ribbor, i stället för att ha separata centreringar för den tvärgående, diagonala väggen och de mellanliggande ribborna; det underlättades också av införandet av den fyrcentrerade bågen, eftersom den nedre delen av bågen utgjorde en del av fläkten, eller konoiden, och den övre delen kunde förlängas efter behag med en större radie över valvet. Den enklaste versionen är den som finns i klostret i Gloucester Cathedral, där fläktarna möts vid toppen, så att det bara finns små fack mellan fläktarna som ska fyllas upp. I senare exempel, som i King’s College Chapel i Cambridge, har man på grund av valvets stora dimensioner funnit det nödvändigt att införa tvärgående ribbor, vilket krävs för att ge större styrka. Liknande tvärgående ribbor finns i Henry VII:s kapell och i Divinity School i Oxford, där en ny utveckling presenterades. En av bristerna med fläktvalvet i Gloucester är att det ser ut att vara halvt nedsänkt i väggen; för att avhjälpa detta har man i de två nyss nämnda byggnaderna tagit loss hela konoidet och behandlat det som ett hängande element.