227.

...słupy stoją już na swoich miejscach i zostały powiązane ze sobą belką obwodową — SŁUPY SKRZYNKOWE (216), BELKI OBWODOWE (217). Zgodnie z zasadami ciągłości, rządzącymi podstawową konstrukcją — RACJONALNA KONSTRUKCJA (206) — połączenia muszą być usztywnione tak, żeby siły były płynnie przenoszone z belek na słupy, szczególnie kiedy słupy są wolnostojące, co się zdarza na przykład w arkadach lub galeriach — PODCIENIA (119), GALERIOWA OBWÓDKA (166), DWUMETROWY BALKON (167), MIEJSCA PRZY SŁUPACH (226). Możesz zrobić to samo w górnych narożnikach ram okiennych i drzwiowych — RAMY JAKO POGRUBIONE KRAWĘDZIE (225), zwieńczając otwory łukiem.

  Są dwa zupełnie różne sposoby spojrzenia na złącze:

  1. Jest to źródło sztywności, które może zostać wzmocnione przez triangulację, dla zapobieżenia zniszczeniu ramy. Stanowi połączenie momentów: stężenie — miecz (zob. górne zdjęcie na poprzedniej stronie).

  2. Jest to źródło ciągłości, które w procesie przenoszenia obciążeń pomaga w płynnym sprowadzeniu sił wokół narożnika dzięki zmianie ich kierunku. Stanowi połączenie ciągłe — głowica (zob. zdjęcie dolne).

  W trakcie wznoszenia i późniejszego funkcjonowania budynek osiada. Proces ten wywołuje niewielkie naprężenia w konstrukcji. Kiedy osiadanie jest nierównomierne, a tak dzieje się prawie zawsze, naprężenia nie są zrównoważone. Pojawiają się w każdej części budynku, niezależnie od tego, czy dany fragment został zaprojektowany do przejmowania tych naprężeń i przenoszenia ich na grunt. Części budowli, których nie zaprojektowano do przenoszenia tych sił, stają się wówczas słabymi punktami, narażonymi na pękanie i rozrywanie.

  Ramy prostokątne są szczególnie narażone na pęknięcia w narożnikach, ponieważ przenoszenie obciążeń jest tutaj nieciągłe. Aby rozwiązać ten problem, należy stężyć ramę, czyli przekształcić ją w sztywną ramę, która przenosi działające na nią siły jako całość, bez odkształceń. Takie stężenie potrzebne jest wszędzie tam, gdzie słup łączy się z belką pod kątem prostym, lub w prostokątnych narożnikach ram drzwi i okien.

  Ten rodzaj połączenia jest najbardziej efektywny w łuku. Łuk tworzy ciągłą masę materiału odpornego na ściskanie, która przenosi siły z jednej osi pionowej na inną. Działanie łuku jest skuteczne, ponieważ linia działania siły pionowej w ciągłym materiale, odpornym na ściskanie, rozkłada się w dół pod kątem około 45 stopni.

  Głowica słupa działa jak mały, nie w pełni rozwinięty łuk. Skraca długość belki i w ten sposób redukuje naprężenia zginające. Zaczyna też wyznaczać drogę siłom przenoszącym się za pośrednictwem belki z jednej osi pionowej na inną. Im większa głowica, tym lepiej.

  Połączenie słupa będzie działało najlepiej wtedy, gdy spełni jednocześnie zadania głowicy i stężenia słupa. Oznacza to, że połączenie musi być grube i solidne jak głowica, żeby było dość materiału na rozprowadzenie sił, a także musi być sztywne, mocne oraz zachowywać całkowitą ciągłość ze słupem i belką obwodową — jak stężenie żeby mogło przeciwdziałać siłom ścinającym i zginającym.

  Przedstawiona na poniższym zdjęciu struktura kości wykorzystuje obie zasady do przenoszenia naprężeń ściskających z jednej beleczki kostnej na drugą w sposób ciągły, przez trójwymiarową ramę z prętów. Struktura kości jest najbardziej masywna na złączach, gdzie siły zmieniają kierunek.

  Podobne połączenia mogą służyć integracji z wylewanych pustych słupów i belek. Formy dla tych połączeń stanowią kliny wykonane z materiału obudowy. Następnie wypełnia się słup oraz klin węzłowy i belkę, zalewając je betonem w trakcie jednego nieprzerwanego cyklu.

  Ze wszystkich wzorców ten jest najbardziej rozpowszechniony i na przestrzeni dziejów przybierał najwięcej różnorodnych form zewnętrznych. Solidna drewniana głowica na drewnianym słupie lub zalewany w sposób ciągły wierzchołek słupa, łuki kamienne, ceglane czy z lanego betonu to zaledwie niektóre przykłady. Pod tym względem nawet typowe głowice słupa — większy kamień na kamiennym słupie czy typowa blacha węzłowa lub klamra mimo pewnych słabszych stron, są również bardzo pomocne. Jednakże stosunkowo nielicznym historycznym rozwiązaniom połączeń słupów udało się w pełni działać zarówno jako stężenia, jak i jako głowice.

  Dlatego:

  Pamiętaj o tym, że połączenie to jedno z najbardziej naturalnych miejsc, by wprowadzić ORNAMENT (249). Jest wiele różnych ornamentów możliwych do zastosowania w tym miejscu: rzeźbiarskie, geometryczne, mozaiki, malowane wzory. Niekiedy połączenie może działać jak parasol dla MIEJSCA PRZY SŁUPACH (226)...