Cilindrinis skliautas

**Cilindrinis skliautas** – paprasčiausias skliauto tipas. Jis susidaro, kai arka (dažniausiai pusapvalė) yra ištęsiama viena kryptimi, suformuojant tunelio ar puscilindrio pavidalo erdvę. Kartais ši konstrukcija vadinama cilindriniu stogu.

Kaip ir visos arkinės konstrukcijos, cilindrinis skliautas perduoda horizontalias jėgas į šonus, todėl po juo esančios sienos turi atlaikyti šį spaudimą. Tai galima spręsti trimis būdais: statant storas sienas (paprastas, bet neefektyvus metodas), išdėstant kelis lygiagrečius skliautus (jų šoninės jėgos iš dalies neutralizuojasi), arba kertant skliautus statmenai, sukuriant vadinamąjį kryžminį skliautą – architektūriškai pažangiausią sprendimą.

Cilindriniai skliautai žinomi jau nuo senovės – jų pavyzdžių randama Irane, Indo slėnio civilizacijoje, Egipte. Jie plačiai naudoti Senovės Romoje, ypač inžineriniuose statiniuose, tokiuose kaip akvedukai, pirtys ar sandėliai, kur svarbiausia buvo konstrukcinis tvirtumas ir funkcionalumas. Viduramžių Europoje šie skliautai buvo svarbus mūrinės architektūros elementas vienuolynuose, pilyse, bokštuose, kriptose, koridoriuose ir puošniose menėse.

## Teorija ir ankstyvoji istorija

Cilindriniai skliautai buvo žinomi jau senovės civilizacijose, įskaitant Egiptą, Mesopotamiją ir Indo slėnio kultūras. Vis dėlto šiose vietovėse jie nebuvo plačiai taikomi. Pirmieji reikšmingi šios konstrukcijos plėtotojai buvo persai ir romėnai. Manoma, kad ši technika išsivystė kaip atsakas į medienos trūkumą – siekta dengti pastatus patvariomis mūrinėmis medžiagomis, pavyzdžiui, plytomis ar akmeniu.

Vienas seniausių žinomų cilindrinių skliautų buvo įrengtas po šumerų zikuratu Nipūre (apie 4000 m. pr. m. e.), o Egipte jų rasta Rekešne ir Denderoje, kur nedideli purvo plytų skliautai dengė laidojimo kameras. Pradžioje šie skliautai daugiausia naudoti požeminiuose įrenginiuose – kanalizacijose ir drenažo sistemose.

Helenistinėje Sicilijoje, Morgantinos vietovėje, aptikti III a. pr. m. e. cilindriniai skliautai rodo, kad šią technologiją žinojo ir graikai. Indo slėnio civilizacijoje cilindrinių skliautų pavyzdžių rasta Rakigaryje, Lothalyje ir Harapoje – jie naudoti kapavietėse ir pramoniniuose objektuose.

Romėnai tikriausiai perėmė šią techniką iš etruskų bei Artimųjų Rytų kultūrų. Jie plačiai ją naudojo tiek inžineriniuose statiniuose, tiek reprezentaciniuose pastatuose, taip pat ištobulino pastolių sistemą, leidusią formuoti skliautus virš didesnių tarpatramių. Vis dėlto ilgainiui romėnai ėmė labiau vertinti kryžminius skliautus, kurie leido statyti aukštesnius ir šviesesnius pastatus su plonesnėmis sienomis.

Po Romos imperijos žlugimo cilindriniai skliautai kurį laiką beveik nebuvo naudojami. Romanikos laikotarpiu jie vėl išpopuliarėjo – daug pirmųjų katedrų buvo dengiamos būtent taip, nors dėl storų sienų jų vidaus erdvės liko tamsios. Vienas ryškiausių pavyzdžių – Kliuni abatijos bažnyčia (XI–XII a.).

Gotikos epochoje (XIII–XIV a.) cilindrinius skliautus beveik visiškai pakeitė kryžminiai skliautai su nerviūromis. Tačiau Renesanso ir baroko laikais, atgimus antikos paveldui, jie vėl plačiai naudoti. Cilindriniai skliautai tapo svarbiu architektūriniu akcentu Šv. Andriaus bazilikoje Mantujoje (Leono Batistos Alberčio projektas), San Džordžo Madžorės bažnyčioje (architektas Andrėja Paladijas) ir Šventojo Petro bazilikoje Romoje, kur milžiniškas skliautas dengia 27 metrų pločio navą.

## Inžineriniai aspektai

Cilindrinio skliauto viršūnėje veikia žemyn nukreipta apkrova, o apatinėse dalyse – į šalis sklindančios jėgos. Dėl to ši konstrukcija reikalauja šoninio sutvirtinimo – storų sienų, kontraforsų ar žemės užtvarų. Pavyzdžiui, Mačolso pilyje (Škotija) šalia skliautų esančios sienos siekia net 4,6 m storio, kad išlaikytų konstrukcijos stabilumą.

Kita problema – apšvietimas. Akmeninėse cilindrinio skliauto konstrukcijose langų angos silpnina visą sistemą, todėl romaninio laikotarpio statiniuose naudoti maži langai ir papildomos atramos. Vienuolynuose sprendimas buvo dengtos arkados – atviros galerijos aplink kiemą, pro kurias sklisdavo šviesa.

Nuo 1996 m. senovinių cilindrinių skliautų apkrovos dažnai skaičiuojamos taikant Izaoko Niutono mechaniką ir baigtinių elementų metodus. Dėl sudėtingo jėgų pasiskirstymo šios konstrukcijos laikomos iššūkiu skaitmeninio modeliavimo programoms.

Lyginant su kryžminiais skliautais, cilindriniai yra konstrukciškai silpnesni – jiems reikia masyvių atraminių sienų, nes šoninės jėgos pasiskirsto ne taip efektyviai. Tuo tarpu kryžminiai skliautai apkrovą perduoda tiesiogiai žemyn į skliautų susikirtimo taškus.

## Ankstyvieji pavyzdžiai

Skliautuotos konstrukcijos buvo paplitusios įvairiose senovės civilizacijose. Tarp reikšmingiausių ankstyvųjų cilindrinio skliauto pavyzdžių galima paminėti:
* Ardaširo rūmai, Iranas – vienas seniausių Sasanidų architektūros pavyzdžių.
* Kal'eh Dochtar tvirtovė, Iranas – ankstyvas Sasanidų gynybinės architektūros statinys.
* Sarvestano rūmai, Iranas – vėlyvojo Sasanidų laikotarpio reprezentacinė architektūra.
* Bišapuras, Iranas – miestas žinomas dėl Anahitos šventyklos.
* Beverstono pilis, Anglija – rūsyje išlikęs ankstyvas cilindrinio skliauto pavyzdys.
* Kortonos katedra, Italija – skliautų naudojimo viduramžių architektūroje pavyzdys.
* Danotaro pilis, Škotija – žinomas „Whigs“ skliautas.
* Hadriano vila, Italija – imperatoriaus vila su skliautuotais statiniais.
* Galos Placidijos mauzoliejus, Italija – ankstyvosios krikščioniškos architektūros paminklas.
* Mačolso pilis, Škotija – cilindrinio skliauto taikymas kriptoje ir koridoriuje.
* Mairso pilis, Škotija – būdingas rūsio skliautavimas šiaurės Europos pilyse.
* Ruedos vienuolynas, Ispanija – XII a. cistersų architektūros pavyzdys.
* Skrovenji koplyčia, Italija – žymi Džoto freskomis ir architektūra.
* Vatikano grotos, Vatikanas – reikšminga archeologinė ir religinė erdvė.

## Šiuolaikiniai pavyzdžiai

Cilindrinio skliauto konstrukcija išliko svarbi ir vėlesnėse architektūros epochose – nuo Viktorijos laikų iki šiuolaikinių sprendimų. Tarp žymesnių pavyzdžių:
* Siksto koplyčia (Vatikanas) – cilindrinis skliautas dera su garsiosiomis Renesanso freskomis.
* Grūdų saugykla, Meknesas (Marokas) – XVII a. skliautuotas sandėliavimo statinys.
* Viljamsono tuneliai, Liverpulis (Anglija) – XIX a. pradžios požeminiai skliautai.
* Belfasto rotušė (Šiaurės Airija) – cilindrinis skliautas pokylių salėje (XIX a. pab.).
* „Huntington Bank“ pastatas, Klivlandas (JAV) – XX a. pr. komercinis pastatas su skliautuotais interjerais.
* Kimbelio meno muziejus, Fortvortas (JAV) – garsėja plačiu cilindriniu skliautu pagrindinėje salėje.
* „Forest Hill Chase“, Melburnas (Australija) – šiuolaikinis pavyzdys su polikarbonato skliautu.
* „Fremont Street Experience“, Las Vegasas (JAV) – cilindrinės formos LED danga virš pėsčiųjų zonos.

## Netradicinis pritaikymas
Cilindrinio skliauto forma naudojama ne tik architektūroje – jos principai pritaikomi ir kitose srityse. Tokios struktūros pasitaiko švieslangių konstrukcijose, vaikų žaisluose, viešojo transporto stotelėse ar kitur smulkiojoje architektūroje.

Šio principo analogijų randama ir medicinoje. Ortopedinėje chirurgijoje žinomas vadinamasis „cilindrinio skliauto“ pjūvio metodas, taikomas kaulų operacijose. Tyrimai rodo jo efektyvumą, ypač blauzdikaulio srityje.

## Šaltiniai