За основу они взяли прямоугольник со стороной 60 метров и разделили его на три части. Широкое центральное пространство — главный неф — отводилось для проведения грандиозных церковных церемоний, в которых должны были принимать участие императорская семья и члены двора; два более узких боковых нефа предназначались для простых прихожан. В центре главного нефа архитекторы наметили квадрат со стороной около 30 метров. Над ним они и разместили купол.
Собор Святой Софии. Константинополь
(Стамбул, Турция), 532-537 гг.
Как сделать квадратное основание опорой для круглого купола? Ответ на этот вопрос таил в себе сложности. Архитекторы римского императора Адриана их «обошли»: громадный купол Пантеона опирался на цилиндр из мощных стен. Анфимий и Исидор изобрели свой вариант купольного перекрытия. Они поставили по углам подкупольного квадрата четыре массивных опорных столба из известняка и соединили их друг с другом гигантскими кирпичными арками. Пространство между арками над каждой опорой заложили каменной кладкой. В результате над столбами появились слегка закругленные каменные своды, формой напоминающие треугольные паруса. Когда все четыре паруса были готовы, их верхние стороны, объединившись с вершинами арок, образовали круглое основание будущего купола.
Как и весь храм Святой Софии, купол сооружен из тонкого кирпича — плинфы. Каждая кирпичная плитка была размером примерно 60x60 сантиметров, толщиной 5 сантиметров. На куполе плинфу выкладывали рядами с толстым слоем раствора между ними. Делали это поверх деревянного кружала — формы, повторяющей свод.
Чтобы осветить внутреннее пространство собора, в основании купола было решено сделать оконные проемы. Из-за них архитекторы не могли выложить здесь цельные ступенчатые кольца, сдерживающие горизонтальный распор, как в Пантеоне. Противодействовать распору в куполе и в четырех поддерживающих его арках нужно было другим способом.
Тогда строители усилили кирпичную кладку между окнами с помощью сегментов ступенчатых колец и укрепили купол множеством невысоких ребер, поднимающихся по его внутренней поверхности от основания к вершине. И все же этих мер было недостаточно. Потребовалось возвести целую систему полукуполов и контрфорсов, объединяющую все здание.
По основной оси собора над западной и восточной несущими арками архитекторы возвели два полукупола. Их, в свою очередь, поддерживала система малых куполов и сводов. Благодаря этому нагрузку удалось перенести через торцевые стены на фундамент. Чтобы противостоять силе распора, действующей на боковые стены, архитекторы построили совершенно другую конструктивную систему. Они возвели с двух сторон от опорных столбов по паре дополнительных массивных колонн, соединенных арками. Затем заполнили пространство под этими арками кирпичной кладкой, перемежающейся окнами и колоннадами. Таким образом появились внешние стены храма.
Через 20 лет после завершения строительства собора в Константинополе случилось сильное землетрясение. Часть главного купола и один из полу- куполов Святой Софии обрушились.
Император Юстиниан велел восстановить собор. Сначала это пытались сделать несколько греческих архитекторов, но их усилия не увенчались успехом. Приглашенный из Армении архитектор Трдат понял, что купол разрушился из-за сильного горизонтального распора, возникающего при возведении низкого свода. И тогда он, укрепив арки и увеличив высоту полусферы главного купола, решил проблему! Именно его купол мы и видим сегодня.
Дэвид Маколи
Как это построено: от мостов до небоскребов. Иллюстрированная энциклопедия.