طاق
طاق و با روش نویسش جدیدتر، تاق، که واژه‌ای عربی‌نویس شده از تاک فارسی میانه است، نوعی سقف چفدی (قوسی) با چفد برون سو –کوژ– است؛ که برای انتقال وزن بار عمودی به تکیه‌گاه‌ها بر یک دهانه که فاصله میان دو تکیه‌گاه (دو دیوار یا دست‌کم چهار ستون باربر) است ساخته می‌شود. در یک تعریف ساده‌تر طاق از کنار هم آمدن چند چَفد که در یک راستا از دیوار یا ستون باربر تا به بلندترین نقطه طاق که کُلاله طاق است امتداد یافته‌اند پدید می‌آید. طاق در دیسه‌های گوناگون ساخته می‌شود که از نگاه چَفدی به سه ساختار هندسی: شلجمی (سهمی)، نیم‌دایره، و بیضوی تقسیم می‌شود؛ که چَفد آن گاه شکل تیزه‌دار و گاه شکل مازه‌دار به خود می‌گیرد. افزون بر این طاق در یک نگاه کلی هندسی همواره یا نیمه‌استوانه‌ای، یا کوژی (گنبدسان)، یا چلیپایی (تقاطعی)، یا زنجیروار دیده می‌شود. هنگامیکه طاق در شکل کوژی خود که پیرامون یک نقطه کانونی ست با خیز بسیار زیاد ساخته می‌شود گنبد پدید می‌آید. در واقع گنبد خود گونه‌ای طاق پیشرفته‌است؛ که بسیار گرد و برجسته ساخته شده و کارکِرد زیبایی شناختی و معماری ویژه‌ای پیدا کرده‌است. طاق و گنبد نوعی پوشش سقف اند که از آن‌ها به پوشش سَغ در برابر پوشش تخت که سقف بی چفد است نام برده می‌شود.
قدمت طاق به دو هزار سال پیش از میلاد و به منطقه میان‌رودان بازمی‌گردد. با این حال مدت زمان طولانی ای گذشت تا در معماری سبک پارتی و سبک‌های دوره اسلامی در ایران و معماری روم باستان و معماری گوتیک در سده‌های میانه (قرون وسطی) این سبک پوشش سقف به اوج شکوه و رونق خود برسد. این سبک که با نام شیوه «طاق و چفد» پشت به شیوه کهن و نخستین معماری، شیوه نعل و پایه دارد؛ چرخشگاهی بزرگ در تاریخ معماری جهان است. شیوه «نعل و پایه» از دوران پیش از تاریخ به مدت هزاران سال یگانه شیوه پوشش آسمانه بوده که سازه استون‌هنج یکی از نمونه‌های آن است. پیدایش شیوه «طاق و چفد» در واقع پاسخ نوآورانه به محدودیت هاییست که شیوه کهن «نعل و پایه» به آن‌ها دچار بود و در روند شتابان رو به گسترش شهرنشینی این محدودیت رفته رفته تنگناهایی را پیش پا می‌گذاشت. کاربرد تیرهای چوبی و کارگذاری آن‌ها بر روی دیوارها یا ستون‌های ساده گلی یا چوبی هرچند در ساخت سازه‌های روستایی آسانترین روش به نظر می‌رسد، اما آنگاه که هدف ساختن یک سازه بزرگ، تودرتو، و رفت و آمددار شهری باشد، شکوه اشرافیتش به کنار، کاربرد پالارهای (نعل یا تیرحمال) کوه‌پیکر سنگی و سپس فَرَسب‌های یک‌دست و متناسب بر روی آن‌ها بغرنج بزرگی را پیش پای رازیگر می‌نهد، گذشته ازینکه در همه جا نیز امکان دسترسی به تیرهای مناسب چوبی برای جایگزینی با پالارهای سنگی که تراش و جابجایی اشان خود بزرگترین مانع بود فراهم نبوده‌است؛ جدای ازینکه فرسب‌ها نیز خود نیاز به تنه‌های بلند و هم اندازه به تعداد زیاد برای هر سازه داشتند که نگه‌داری اشان در برابر «موریانه» خود بغرنجی دیگر بود. پیدایش نوآوری «طاق و چفد» دو امکان را با خود به ارمغان آورد: آ) پوشاندن دهانه‌های هرچه فراخ تر آن هم در دوردست‌ترین مکان‌ها، چه طاق به این روش با قالب‌های کوچک سنگ یا آجر ساخته می‌شود که جابجایی و کاربرد بسیار آسانتری تا تیرهای کوه‌پیکر سنگی یا کمیاب تر چوبی داشتند و با ساختار چفدی خود امکان پوشش دهانه‌هایی که نیاز به بزرگترین و سنگینترین نعل‌ها و فرسب‌ها داشت را به ساده‌ترین روش فراهم می‌آوردند و دیگر آنکه ب) زمینه را برای بالیدن و گسترش هرچه شتابان تر شهریگری و شهرنشینی بیش از پیش آماده کرد که نمونه‌های نخستین آن در تمدن‌های میان‌رودان و بخصوص تمدن ایلام هنوز به جای مانده‌است. اگرچه شناخته شده‌ترین سازه کهن ایران که «تخت جمشید» است با شیوه نعل-پایه برکشیده با این حال طاق و گُنبد که خود نوعی طاق است از سالیان بسیار دور در معماری ایرانی کاربرد داشته‌است؛ کهن‌ترین آن پرستشگاه چُغازنبیل است که به ۱۳۵۰ پیش از میلاد بازمی‌گردد. همچنین به تپه نوشیجان (دوران ماد)، سد درودزن (دوران هخامنشی) می‌توان برای نمونه‌هایی دیگر اشاره داشت. به‌طور کلی شیوه «طاق و چفد» در ایران با روی کار آمدن شیوه پارتی در معماری ایرانی رواج یافت و پس از آن در شیوه‌های پسایند اسلامی روند چشمگیر خود به سوی رشد و کمال را ادامه داد. طاق در دوران پیش از اسلام در ایران بیشتر به صورت مازه‌دار پیاده می‌شده که سازه برجسته آن طاق کسری و کاخ اردشیر (دوران ساسانی) است، هرچند موارد تیزه‌دار یا جناغی هم جسته گریخته به کار برده می‌شده‌است. دوره اوج کاربری طاق جناغی به دوران پس از اسلام بازمی‌گردد که از این میان طاق با چفد پنج اوهِفت آوازه و رواج فراگیری گرفت. طاق در معماری سنتی ایرانی همواره یکی از پاربُن‌های سازه بوده؛ که از نظر گستردگی در سازه‌های گوناگون از کاخ گرفته تا ارگ و دژ و خانه و بازار و کاروانسرا و گرمابه و پل و بند کاربرد داشته‌است.
از آنجا که بسیاری از مصالح ساختمانی قدیمی (مانند سنگ و آجر) به رغم تاوش (مقاومت) مناسب در برابر تنش فشاری، توانایی کمی برای تحمل تنش کششی دارند، طرح چفدی (قوسی) شکل طاق می‌توانست بسیار مفید واقع شود. در یک طاق، بخش بسیار زیادی از بار عمودی فاقد لنگر خمشی بوده و بنابراین هیچ عضوی از طاق، تحت تنش کششی قرار نخواهد گرفت. با این حال آنچه دربارهٔ طاق‌ها ممکن است موجب بغرنج شود تغییر تنش کششی به تنش برآمده از نیروهای رانشی ست. این نیروی رانشی که همواره در راستای افق و به سمت بیرون فشار وارد می‌کند در دو سوی طاق جایی که طاق روی دیوارهای تکیه‌گاه خود می‌نشیند به اوج می‌رسد که این بغرنج در چَفدهای بزرگ می‌تواند شکاننده باشد. این بغرنج با دو روش به خوبی چاره‌اندیشی شده‌است: از آنجا که طاق گذشته از تیزی یا کفته بودنش در تکیه‌گاه خود که محل دوسیدنش روی دیوار است با فشاری معین از وزن خود روبرو است ازینرو می‌باید با ستبرای مناسبی که وزن را بتواند تاب بیاورد همراه شود. این ستبرا که تَبَره خوانده می‌شود در بخش دوسش طاق به دیوار که پاکار خوانده می‌شود اندازه‌ای پیمون شده دارد. این اندازه نسبتی با دهانه سازه برقرار می‌کند که در پیمون کمترین آن formula_1 (یک شانزدهم) است. به این معنا که هرچه دهانه است تَبَره باید دست کم «یک شانزدهم» آن باشد. برای نمونه می‌توان به گنبد سلطانیه اشاره کرد؛ دهانه آن ۲۴ گز است که با این حساب جرز دیوارها ۱/۵ گز گرفته شده‌است. گفتنی ست این نسبت در جایی ست که طاق با پاراستی همراه باشد. وگرنه در طاق‌هاییکه پاراستی ندارند مانند طاق‌های مازه‌دار کفته، تبره به دلیل چفدی که زاویه کمی از تراز افق دارد با فشار گرانشی فروریزنده‌ای همراه است که این بغرنج ایجاب می‌کند طاق با ستبرای کمتری در تبره همراه باشد تا هرچه بیشتر سبک شود. هرچند بر ستبرای جرز که نقطه فشار طاق است می‌باید افزوده شود تا نیروی رانشی فزاینده بهتر مهار شود.
گاه در برخی سازه‌ها به خاطر عدم پیاده‌سازی درست و دقیق پیمون در برقراری تناسب نیکو میان ستبرای تبره و اندازه دهانه و خیز طاق شکست‌هایی در طاق ایجاد می‌شده که برخی معماران را به فکر استفاده از روشی دیگر برای ایجاد پایداری انداخته‌است. یکی از این روش‌ها کار گذاشتن یک عضو کششی مانند یک تیر چوبی یا آهنی در پائین‌ترین بخش چَفد در فاصله میان دو پاکار است. با این همه این روش نوعی نقص در پیاده‌سازی کامل تناسب نیکوست. این تناسب‌های نیکو در پیمون معماری سنتی ایران سخته و آموده گردآورده شده‌است.
طاق از نگاه بارگذاری به دو دسته باربر و ناباربر تقسیم می‌شود. طاق‌های باربر خود به دو دسته طاق‌های باربر «چَفدپایه» و طاق‌های باربر «جِرزپایه» تقسیم می‌پذیرند، به‌این معنا که پایداری در دسته نخست با روش خمش زیاد چفد به دست می‌آید و در دسته دوم با افزودن بر ستبرای جرز. از آنجا که طاق‌های باربر چَفدپایه همواره با خیز بیشتری همراه هستند خواه ناخواه افراشته تر و بلندتر هستند. خیز نسبت اندازهٔ دهانه‌ی یک طاق به افراز آن است. هرچه عدد مربوط به خیز بیش‌تر باشد مؤلفهٔ افقی نیرو کوچک‌تر شده و پوشش سقف نیرومندتر و سازه پایدارتر می‌گردد. از نگاه هندسی طاق‌های باربر «چَفدپایه» همواره شَلجمی (بیضی ایستاده) اند که در کمترین خیز نزدیکترین حالت را به دایره پیدا می‌کنند ولی دست کم در معماری ایرانی هیچگاه دایره کامل نمی‌شوند. طاق‌های باربری که «جِرزپایه» اند از شلجمی به بیضوی (بیضی خوابیده) تغییر شکل می‌دهند که از کسری کمتر از نیم دایره آغاز شده و تا کَفته‌ترین حالت که خمیدگی می‌رود تخت شود پیش می‌روند؛ هر یک از این ریختارها چفدی به دست می‌دهد که بسته به نیاز طاقی ست که هرچه بهتر خورند سازه است.
طاق‌های نابابر همانگونه که از نامشان پیداست هیچگونه کارایی باربری ای ندارند و صرفاً برای پدیدآوردن یک پوشش ساخته می‌شوند که بیشتر جنبه آمودی در سازه دارد. این طاق‌های آمودی برای هرچه سبک‌تر شدن بسیار نازک و معمولاً با خیز کم ساخته می‌شوند. گو اینکه خیز کم کمک می‌کند پوشش کمتر مصالح ببرد و سبک‌تر شود وانگهی پوشش آمودی می‌تواند بسته به نیاز با خیز بیشتر نیز ساخته شود. این خیز از آنجا که هیچ جنبه باربری ای ندارد یکسره با سلیقه معمار و چه بسا رازیگر (بنا) شکل می‌گیرد. طاق‌ها جدای از ویژگی‌های باربری و ناباربری با توجه به اندازهٔ خیزشان معمولاً به چهار دسته تیز، تُند، کُند، و کَفته تقسیم می‌شوند که به ترتیب از تیز به کَفته خیز کمتر، نیروی رانشی بیشتر و در نتیجه توان و پایداری کمتر و کمتر می‌شود. نسبت افراز به دهانه در چفد طاق‌های باربر به این ترتیب است: تیز =formula_2، تُند=برابر، و کُند=formula_3. طاق‌های ناباربر به همان دلیل ناباربری بیشتر کارکرد آمود در سازه پیدا کرده و ازینرو خیز آن‌ها با تنوع بیشتری همراه می‌شود که لزوماً با بایدهای نسبت افراز به دهانه همراه نیستند. هرچند برای آن‌ها نیز پیمون موجود است. طاق‌ها همواره در تاریخ معماری با دو ریخت کلی چَفد (قوس) تیزه‌دار و مازه‌دار وجود داشته‌اند. ریختارهای دیگر معمولاً ترکیبی از این دو ریختار کلی است. در ایران غالباً طاق‌های پیشااسلامی مازه‌دار و طاق‌های دورهٔ اسلامی تیزه دار بوده‌اند. با این همه جدای از این دو ریخت کلی، طاق‌ها چه از نظر ساختار و چه از نظر بافتار (شیوه آجرچینی) به گونه‌های فراوانی تقسیم می‌شده‌اند. ترکیب مناسب ساختار و بافتار بهترین تاق را متناسب با هدف کاری به دست می‌داده‌است. گاه چند ساختار و چند بافتار با هم ترکیب می‌شوند که پیچیده‌ترین سازه را متناسب با نیاز فراهم می‌آورند. این ترکیب‌ها و همکردی‌ها در طول تاریخ همواره پیشرفت کرده‌است که اوج آن را در سبک سلجوقی، ایلخانی، آذری و اصفهان می‌توانیم بیابیم منظور از ساختار در طاق، چارچوب کلی آن است که فرای اینکه چه چفدی یا چه شیوه آجرچینی در آن پیاده شده باشد در یک ساختار کلی آشکار می‌شود. این ساختارها ازین قرارند: منظور از بافتار در طاق شیوه آجرچینی آن است که در نهایت یک بافت مشخص از چینش را پدیدمی‌آورد. این بافتارها از این قرارند:
شیوه چینش ضربی یکی از نیرومندترین طاق‌ها را به دست می‌دهد و پیشینه‌ای به دیرینگی ۳۵۰۰ سال در ایران دارد گو اینکه جزو سبک‌های ویژه معماری ایرانی ست. از کهنترین سازه‌های به این شیوه می‌توان به ایوان کرخه و طاق کسری در دوره ساسانی اشاره کرد. سازه‌های دوره اسلامی به این سبک برای نمونه «ایوان‌های پیر بکران» لنجان، «مسجد جامع اشترجان» و «مسجد جامع علیشاه» تبریزاند. روش رومی استوارترین طاق را بدست می‌دهد که در برابر انواع تنش‌ها و همچنین لرزش‌های پهلویی به خوبی تاب می‌آورد. گو اینکه نام رومی خاستگاه روم را در این روش یاد می‌آورد و همانا اوج کاربرد آن در بناهای رومی بوده‌است که البته با روش آجر یا سنگ‌تراش خورده و گوه‌ای شده پیاده می‌شده با این همه پیشینه این روش را در پرستشگاه چغازنبیل (هزاره دوم پیش از میلاد) نیز آشکارا می‌توان سراغ گرفت. مسجد جامع اصفهان و بازار گنج‌علی خان از نمونه جاهایی ست که می‌توان این روش پرکاربرد را مشاهده کرد. گفتنی ست روش «هره-پر» به علت نمای ناهمسازگونه اش (کنتراست) که جلوه زیبایی شناختی و هنری خوبی به سازه می‌دهد در آمود نیز کاربرد فراوانی می‌تواند داشته باشد.
طاق پیوند در هم تنیده‌ای با قوس یا در اصطلاح فنی چَفد دارد، بر این پایه، طاق از آنجا که همواره پوششی سَغ (خمیده) است همواره ناگزیر از نوعی چَفد است. در تاریخ معماری چفدهای گوناگونی برای تاوش در برابر انواع فشارها و بارها نوآوری شده و تکامل یافته‌است که پیرو خود دیسه‌های متنوعی از طاق و گنبد را پدیدآورده است. در واقع ساخته شدن یک طاق برآیند همکردی و هم‌آمیزی سه مؤلفه ساختار، بافتار، و چَفد است. برای نمونه طاق می‌تواند از نگاه ساختاری آهنگ باشد، از نگاه بافتاری رومی باشد و از نگاه چفدی پنج‌اوهِفت باشد. چفدها به‌طور کلی به دو دسته اصلی و یک دسته همکردی تقسیم می‌شوند که از هر یک از آن‌ها جداگانه انواع گوناگونی برمی‌کشد. در معماری ایرانی از دیرباز برای رسم هرکدام از این چفدها از دو ابزار خاگار یا پرگار بهره برده می‌شده‌است هرچند ابزار اصلی به دلیل ساختار بیضوی چفدها همواره خاگار میخ و نخ بوده‌است و اگر از پرگار بهره گرفته می‌شد بیشتر به خاطر آمودی بودن یا ناباربری سقف بوده که دقت بسیار نمی‌خواست وگرنه هرگونه بهره‌گیری از پرگار به دلیل ناشی‌گری رازیگر (بنا) بوده‌است: چفدهای مازه‌دار همواره یک‌نیمه بیضی اند که گاه ایستاده (شلجمی)، و گاه خوابیده (کَفته) رسم می‌شوند. شکل شلجمی، برای چفدهای باربر و شکل کفته برای چفدهای کمتر باربر یا ناباربر آمودی به کار می‌آید. این چفدها از این قرارند:
چفدهای تیزه‌دار را که از برهم آمدن تقاطع وار دو بیضی ایستاده (سهمی) یا خوابیده (بیضوی) به دست می‌آید می‌توان دیسه و ساختار کمال یافته طاق با چفد مازه‌دار دانست، چه افزوده شدن یک بیضی دیگر در رسم چفد، ره‌یافت تجربه دراز هنگام معماران و رازیگران بوده‌است که از پی آزمون‌های بسیار در طول تاریخ معماری و دریافت دیداری و شهودی از سازوکار طاق رفته رفته به این نکته مهم پی بردند که با بکار بردن دو بیضی هم‌گسل می‌توان به طاق‌هایی به همان توانایی باربری طاق‌های مازه‌دار هم‌زمان با صرف مصالح کمتر دست یافت. در تاریخ معماری ایران به‌طور ویژه رواج و رونق چفدهای تیزه‌دار که بسیار زودتر از چفدهای تیزه‌دار گوتیک در معماری کلیسایی اروپا روی داد برآیندی بود که از رهگذر نگاه دراز مدت و اهمیت به دو نکته بنیادین در معماری: اصل صرفه جویی یا پرهیز از بیهودگی و اصل مردم‌واری به وقوع پیوست، چه ساخت طاق یا گنبد به روش تیزه‌ای جدای اینکه از بلندای بیش از اندازه بنا می‌کاهد و آن را هرچه مردم‌وارتر می‌سازد همچنین به این روش در میزان مصالح به کار رفته در ساخت سازه بسیار صرفه جویی می‌کند. چفدهای تیزه‌دار گو اینکه قدمتی دراز همپای چفدهای مازه‌دار دارند با این همه رواج آن‌ها در ایران درست در برهه‌ای روی داد که در پی تغییرات نوپدید دینی فرهنگی ساخت سازه‌های گنبدی و طاقی در شمار فراوان نیاز فراگیر زمانه شد، پیرو این نیاز پیش آمده که در تاریخ ایران با فرارسیدن اسلام و دگرگشت در نگرش معماری پرستشگاه‌ها به شکل گسترده‌ای پیدایش یافت بایسته بود که ساخت پرستشگاه‌ها و مکان‌های دینی با شالوده اجتماع گرای اسلام همخوانی یابد. بر این پایه معماری ساده و جمع وجور آتشکده‌ها که بیشتر بر نیایش فردی نظر داشت بن مایه ساخت مساجدی شد که می‌رفتند هرچه بزرگتر و پیچیده‌تر ساخته شوند تا ازین پس هرچه بهتر جنبه همگانی پرستش و نیایش را سامان دهند. ساخت مساجد در اندازه‌های بزرگ که به نسبت آتشکده‌ها در سطح گسترده‌تری از جغرافیا نیز ساخته می‌شد سازندگان را ناگزیر از به‌کارگیری میزان محدودتری از ساختمایه‌ها و مصالح کرد. می‌توان حدس زد که چفدهای تیزه‌دار که به بهترین شکلی به این نیاز روز پاسخ می‌گفتند دوره‌ای از شکوفایی را در این چرخشگاه آغاز کردند که از میانشان روش‌های شگرفی در دوره‌های پسین معماری ایرانی اسلامی برکشید.
شناخته شده‌ترین این نوع چفدها چَفد کلیل است که به شیوه‌های گوناگون در مناطق مختلف اجرا می‌شود. این چفد بیشتر کاربرد ناباربری داشته و ازینرو بیشترین کاربرد آن جنبه آمودی و تزیینی است. با این همه در سازه‌های گوناگونی به قصد باربری اجرا شده‌است که بیشترین آن را در شیوه پارتی و به نام شناخته شده کلیل پارتی یا «Arch Persian» می‌بینیم. از بهترین نمونه‌های اجرا شده آن در آتشکده آذرگشسب، آتشکده چارطاقی رباط سفید، آتشکده نیاسر و آتشکده بازه هور خراسان هنوز پابرجااند. چفد کلیل به دو شیوه پرگاری و خاگاری (بیضی با میخ و ریسمان) رسم می‌شود. وانگهی اگر کارکرد باربری منظور باشد باید با رسم بیضی پیاده شود.