ŁUKI I KONSTRUKCJA WISZĄCA

Łuki, sklepienia i konstrukcje wiszące są konstrukcjami, które posiadają tę wspólną cechę, że ich elementy nośne mają zarys wygięty w stanie nieodkształconym. Łuk prosty, np. tak zwany dwuprzegubowy (rysunek 37a), pracuje podobnie jak rozpora. Cechą charakterystyczną konstrukcji łukowych jest to, że reakcje podporowe są skierowane do wewnątrz i przeciwstawiają się w ten sposób poziomemu rozporowi konstrukcji nośnej. Jeżeli konstrukcja podpór jest zbyt słaba, aby przeciwstawić się poziomemu parciu łuku, to zachodzi czasami potrzeba przewidzenia dodatkowych cięgien lub ,,ściągów”, jak widzimy to nieraz w sklepionych kościołach średniowiecznych.

Odwrotnie niż w konstrukcjach łukowych reakcje podporowe w konstrukcjach wiszących skierowane są na zewnątrz. Przedstawiliśmy to w rysunku 37c na przykładzie mostu zawieszonego na linach.

Właściwości konstrukcji łukowych wykorzystywano już w dawnych wiekach dla przesklepienia wielkich otworów i wnętrz bez użycia materiałów wytrzymałych na zginanie. Bowiem użycie konstrukcji belkowej, która pozwala rozwiązać takie zadanie w najprostszy sposób, jest uzależnione od posiadania odpowiednich materiałów wytrzymujących naprężenie zginające, zawsze występujące w belce. Ponieważ przez wiele wieków jedynym materiałem posiadającym tę własność było drewno, problem ten występował szczególnie ostro w krajach ubogich w lasy.

Konstrukcja łukowa ma tę właściwość, że przy odpowiednim ukształtowaniu i obciążeniu łuku działają w nim wyłącznie siły ściskające. Ponadto łuk może być złożony z drobnowymiarowych elementów, które przy nadaniu im właściwego kształtu klinowego wzajemnie się rozpierają i mogą udźwignąć poważne obciążenie. Konstrukcję taką nazywamy sklepieniem.

Wskutek wielkiego parcia poziomego w podporach sklepień istnieje niebezpieczeństwo powstawania dużych momentów wywracających. Groźba ta będzie tym większa, im większe będzie ramię tego momentu, inaczej mówiąc — im wyżej ponad ziemią znajdzie się podparcie sklepienia. Z problemem tym spotkali się budowniczowie gotyccy i rozwiązali go w sposób

Technika, organizacja i planowanie w budownictwie pokazany na rysunku 38. Ich pomysł polegał na wzmocnieniu stateczności bocznej ściany budynku tak zwanymi przyporami, których skośne „skarpy” są dobrze wyczutym obrazem gry sił skośnych i rozpierających, przejmowanych ze sklepienia.