第13章

现在我来谈谈由曲线组成的屋顶。让我们考虑使用与直线屋顶完全对应的方法。一座曲线屋顶是由拱券组成的；而拱券，如我们已经证明的，只是一根弯曲的梁。在这里连接的韧带，以及用来填充空隙的材料也再次出现。但是，我希望说明拱券究竟是什么——组成拱券的那些部件是什么。我假定，拱券的建造是有学问的，当一个人们注意到，何以两根梁的梁头相互依靠在一起，而两根梁的足跟向外张开的时候，梁的强度足以站立起来，提供了它们共同承担同样荷载的能力；他为这一发现而感到高兴，开始使用这一方法为建筑物建造双斜式（double-pitched）屋顶。然后，也许是受到梁身太短的局限，影响了他试图覆盖一个较大的房屋面积的企图，他在两根梁的梁头之间放置了一个中间的梁，形成了一个类似希腊字母π 的形状；这根附加梁的作用可能像是根楔子一样。实验证明是成功的，因此他进一步加入了这样的拱楔块以形成一个拱，他发现拱的形状令人十分愉悦。然后，他运用这种方法来构造一个用于石结构中的拱，通过进一步增加拱楔块，他渐渐形成了一个完整的拱；因此，拱必须被认为是由几根拱楔块所组成的，其中的一些拱楔块位于较低的部位而为拱券提供了一个拱基，其他拱楔块放置在这些拱楔块的背上而形成拱脊，其他一些拱楔块则组成了拱肋，并完成了曲线。

在这里重复一下第一书中说过的话并不是不合适的。有许多不同种类的拱。有规则的拱，它是由完全的半圆所构成的，它的弦穿过了圆心。然而，也有更像是一根梁而不像是拱的。这种拱我们称之为不完全的拱，因为它不是一个充分的半圆。而仅仅是半圆中的一部分。它的弦不是通过圆心，而是在圆心的上部。也有一种复合的拱，这些拱一些人称为角拱或尖拱；这是一种由两个不完全的拱复合而成的拱，它的弦通过两个交叉曲线的圆心。

不言而喻的是，规则的拱是最坚固的，这一点可以通过进一步的理由与试验加以证明。事实上，我没有看到拱有可能自己倒塌，除非它的拱楔块将另外一个拱楔块挤出了拱线之外；这是最不可能发生的事情，当这些拱楔块实际上支撑着，并且互相加强的时候，即使这样的事情开始发生，人们很自然地相信无论出它的荷载还是它自身的重量都会防止拱楔块向外的脱落。这就是为什么瓦罗会认为在任何拱券结构中，它的右侧是被它的左侧所支撑着的，而它的左侧又是被它的右侧所支撑着的。49让我们想一想这件事：最上面的那根拱楔块是如何能够孤立地呆在拱脊的上端，并且可能充分依赖两侧其他的拱楔块的？或者，怎么可能使最外面的拱楔块，一旦在它就位的时候，将顶端的拱楔块挤出去？那些沿着拱肋方向紧邻的拱楔块将会很容易地靠平衡之力保持其所在的位置。最后，如何能使提供了下部支撑之力的其他拱楔块，在其就位并承担着其上重量的时候有可能移动？因此，正常的拱是不需要联系的韧带的，因为它们有相当的能力来支撑它们自身，而不完全的拱一定要或是通过铁的链条，或是通过在每一侧延伸同样强度的墙体来得以加强；这墙的长度最好不要短于由不完全的拱所由产生的完全的半圆拱所要求的长度。古代建筑师从来都不会忽略这一点，无论在什么地方，都尽可能将那些不完全的拱整合到与之侧面相接的墙中去。他们采取的另外一个重要的预防措施是，只要有可能，当在任何直梁之上嵌入了不完全的拱时，那么，在这些不完全的拱之上要加入正常的拱；这样做是为了帮助下面那些不完全的拱，防止它们在强加的荷载之下可能导致的破坏。组合拱在古人的作品中从来没有见到过。一些人认为组合拱在塔的门窗孔洞中是需要的，其作用有如一个凸出的船首，将任何过多的荷载强行分解，尽管组合拱事实上是被加强了的，不会被来自其上部的重量所压垮。(https://www.daowen.com)

在一个柱头之上的四向、两向和三向的拱券汇聚

我要使构成拱券所用的拱楔块50尽可能方而且大。因为，在任何形体中的那些在一起生长，并自然结合起来的部分，比起那些由人使用自己的力量与技术而强制地熔合在一起的部分，更难于被打碎。这些石块在每一侧都一定是要相等的，这样右侧才能在外观、大小、重量等等方面与左侧相平衡。在一系列从柱子起拱延伸出来的拱券，比如在一个门廊的开口处那样，两个或更多拱中的可能在一起起拱延伸而出的拱楔块不应该被分为两块石头，或者分成如其所起拱的拱券数那么多的石头，而是应该由一块，且是同一块石头组成，一块完全没有分开的石头，因而在这块石头中包含了这些拱在所有侧面上的拱基。如果落在第一组拱楔块的顶部的第二组拱楔块，是非常大的石块，就要确保它们是连接在一起的，它们的背部是沿着一条直线相交汇的。这放置在第二组之上的第三层拱楔块，应该是水平放置的，遵循的是好的墙体所应遵循的原则，在其两侧用了同等的连接物，因而，它在它的拱楔块中服务于与之相连接并相持力的两个拱。要确保贯穿整个拱的接触线和交接点都朝向拱的中心。那些有经验的人总是使用一个单一的、整体的、大块的石头作为拱心石；但是，如果墙体是如此之厚，以至于不可能用这种石头形成一个完整的拱楔块，那么它就不再是一个拱；反之，它变成了一个拱顶，我们将这种拱顶称之为筒形拱顶。