Тектоника складчатых конструкций

Понятие “складчатая конструкция” является новой, в истории строительного искусства таких конструкций нет. В природе также почти не существует подобных форм, кроме листьев некоторых деревьев. Однако исследование простых бумажных моделей дает представление о принципах работы складчатой конструкции: если лист бумаги составить “гармошкой”, то есть параллельными складками в направлении пролета, он. В отличие от ровного листу, приобретает жесткость, а именно выдерживает нагрузку, которая равняется стократной величине своего веса. Если увеличить нагрузку вплоть до разрушения модели, то ее причиной будет распрямление складок. Для предотвращения этого необходимо закрепить торцы складок “полосными затягами” и оперти их на сопротивления.

Работу складчатой конструкции иллюстрирует рисунок 24.

Совместная работа парных плоскостей (в направлении, параллельном складке - как пространственная балка, в поперечном - как плита, что опирается на стыки складок). Чем более крутой поклон плоскостей складки, тем большей является несущая способность конструкции. Затяги и жесткие диафрагмы, которые препятствуют распрямлению складок - средства относительно усиления складчатой конструкции. Большие возможности складчатых пространственных конструкций относительно формообразования - им можно придавать многообразные формы, можно перекрывать помещения любой формы, они могут образовывать рамные конструкции. Тектоника складчатых конструкций - это использование их геометрических форм в формотворенни пространства и художественном подчеркивании основных конструктивных элементов (диафрагм жесткости, опорных узлов и тому подобное).

Преимущество конструкций-оболочек - возможность их работы на сжимание, розтяг или сдвиг без влияния усилий изгиба. Главные характеристики - криволинейность формы, прочность материала и малая (4-6 см) толщина. Принцип работы - действие нагрузок по касательной к ее кривизне, то есть перпендикулярно к площади перерезу. Недостаток - несостоятельность восприятия больших сосредоточенных нагрузок. Основные виды оболочек - цилиндровые, конические, двойной кривизны.

В отличие от свода, который работает в одном направлении, то есть передает нагрузку на продольные стены, цилиндровая оболочка работает подобно складке в двух направлениях. Группа цилиндровых оболочек образует волнообразное покрытие. Приемы выявления тектонической выразительности конструкции - вынос оболочки в виде козырька, подчеркивания ребер жесткости, диафрагм, опор. Возможности формообразования - пересечение двух или больше цилиндровых оболочек под углами 45, 60, 90, 120є. Грани пересечения оболочек выполняют функции ребер жесткости. Конические оболочки, как и цилиндровые, имеют прямолинейную образовывающую.

Оболочки двойной кривизны образуются изгибом цилиндровой оболочки. Поскольку такие оболочки имеют дополнительную жесткость в направлении, перпендикулярному пролету, они не нуждаются в диафрагмах жесткости, но нуждаются в устраивании крепких опор или затягов. Оболочки двойной кривизны могут образовываться также вращением криволинейной образовывающей (полукруги, гиперболы, параболы и тому подобное). Гиперболические параболоиды и седлообразные поверхности - наиболее распространенные среди оболочек двойной кривизны. Их преимущества - возможность розчленування на участки, ограниченные прямым линиями (соответственно, возможность промышленного производства типичных элементов), большая пространственная жесткость и выразительность, рациональное деление усилий. В комбинированных покрытиях из плоских участков гиперболоидов усилия концентрируются в бортовых элементах и местах стыков. Оболочки имеют неограниченные возможности относительно формообразования. Тектоника - в соответствии архитектурной формы об’емно-просторовому и конструктивному решению.

Праобраз висячих (вантових) конструкций - древнейшие временные сооружения переносного типа (палатки, палатки, навесы и тому подобное). Преимущество вантових конструкций - несущие элементы (металлические тросы) работают исключительно на розтяг. Варианты подвешивания тросов - к опорам, размещенным один напротив одного, к замкнутым опорным контурам. Возможности формообразования - покрытие многообразных форм, в частности двойной кривизны (опорный контур дает возможность образования вогнуто-выпуклой поверхности). Криволинейная форма покрытия может образовываться как за счет изменяемой высоты опорного контуру, так и с помощью дополнительных повышенных элементов, к которым крепится один конец тросов. Натяг тросов обеспечивает равновесие всей системы. Тектонические особенности вантових пространственных конструкций хорошо отображаются в интерьере. В экстерьере следует обнаруживать работу опорного контуру, а также использовать прозрачность стеклянных поверхностей.

Тектоническое сочетание разных конструктивно-пространственных систем в архитектурной композиции - новые инженерные решения. Перспективность создания стрижне-тросовых систем (усилия розтягу воспринимаются тросами, сжимание - стержнями). Сооружения с жестким сердечником, работающим на сжимание и изгиб, и подвешенными к нему на тросах перекрытиями этажей.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: