Меню
Главная
УСЛУГИ
Авторизация/Регистрация
Реклама на сайте
ПОНЯТИЯ О КОНСТРУКЦИЯХ ЗДАНИЙОСНОВНЫЕ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ ЖИЛЫХ,...Обеспечение технологичности конструкции изделияЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯАРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Линейчатые поверхности нулевой гауссовой кривизныМетоды формообразования поверхностейКонтроль внутренних, поверхностных и объемных характеристикПараметры волнистости поверхностиЗонтичные поверхности
 
Главная arrow Товароведение arrow Архитектурно-строительные конструкции
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >

Аналитические поверхности в архитектуре зданий, конструкций и изделий

Наибольшей популярностью у архитекторов и инженеров пользуются сооружения и изделия в форме поверхностей вращения, переноса, а также цилиндрических, конических и зонтичных поверхностей. Некоторые классы поверхностей представлены в реальных сооружениях только их простейшими формами. В настоящее время описаны более 550 поверхностей. Проиллюстрируем применение некоторых аналитических поверхностей в формах реальных строительных конструкций, зданий и сооружений.

Поверхности вращения

Рассмотрение начнем с поверхностей вращения, наиболее широко применяемая из которых – сферическая. Сферические купола возводились еще в глубокой древности, начиная с хорошо сохранившегося купола-ротонды Пантеона в Риме (см. рис. 7.1), затем всплеск интереса к ним произошел в связи со строительством железобетонных полусферических куполов планетариев (см. рис. 8.15–8.19). Огромный вклад в расширение применения сферических поверхностей внесли геодезические купола Н. Фостера.

Следующими по широте применения являются параболоиды вращения, которые можно видеть в очертаниях глиняных куполов в Африке (см. рис. 7.14), куполов из снега у народов Севера (см. рис. 7.15), железобетонного купола Московского планетария (см. рис. 8.19), планетария в Бохуме (рис. 9.7).

Эллипсоид вращения также пользуется авторитетом у архитекторов. Например, он использовался для формообразования стального

Планетарий. Германия, г. Бохум, 1964 г.

Рис. 9.7. Планетарий. Германия, г. Бохум, 1964 г.

купола над стадионом в г. Сан- Паулу, Бразилия (см. рис. 8.45), спортзала в г. Атланта, США (см. рис. 8.44). Эллиптический купол применили в атомном центре Мюнхена, Германия.

Круговой конус также относится к классу поверхностей вращения. В старые времена он наиболее широко применялся в мусульманских городах при строительстве минаретов (см. рис. 7.7), в некоторых областях Италии как конические крыши над жилыми помещениями (см. рис. 7.11), в качестве дымовых труб, башен маяков. Кажется, что форма конуса используется настолько часто, что создать новое изделие или сооружение, не повторяющее уже освоенные конические формы (каноны) или содержащее элементы инновации, просто невозможно. Однако архитекторы, дизайнеры и инженеры настолько убеждены в функциональной ценности конической формы, что и сейчас берут ее за основу своих композиций применительно к зданиям, конструкциям и изделиям. Построены и функционируют много башен в форме конической поверхности, и практически каждая из них является шедевром архитектуры и инженерной мысли, но самой известной прямой конической круговой оболочкой является Останкинская телебашня. Воздвигнутая железобетонная башня представляет собой пустотелую коническую оболочку с сильно развитым основанием. В наше время наиболее красивым сооружением с применением конической оболочки считается водонапорная башня в Кувейте (рис. 9.8).

Однополостный гиперболоид вращения можно получить вращением гиперболы или прямолинейной образующей вокруг оси гиперболоида, причем прямая образующая и ось должны быть скрещивающимися прямыми. Через любую точку поверхности гиперболоида проходят две прямые, целиком лежащие на этом гиперболоиде. Возможность линейного построения поверхности имеет большое практическое значение, так как это позволяет оптимально размещать арматуру в железобетонных оболочках.

Особенности геометрии гиперболических оболочек позволяют широко использовать их в мировой строительной практике. Основной областью применения таких форм является промышленное строительство (градир-

Водонапорная башня. Кувейт, 1979 г. [1]

Рис. 9.8. Водонапорная башня. Кувейт, 1979 г. [1]

ни, см. параграф 11.1), но есть примеры и гражданских сооружений (рис. В.32).

В России эту форму конструкций ввел в архитектуру выдающийся инженер, изобретатель и ученый – почетный член Академии наук СССР В. Г. Шухов (см. параграф 8.1).

Не нуждаются в специальных пояснениях возможности применения в архитектуре еще одной поверхности вращения – кругового цилиндра. Ось кругового цилиндра в реальных сооружениях в зависимости от замысла архитектора или согласно функциональному назначению цилиндрической конструкции может располагаться вертикально или горизонтально (рис. 9.9) относительно земной поверхности. В зависимости от длины их делят на короткие, у которых пролет по продольной оси не более чем полторы длины волны (ширины сооружения), и длинные, у которых пролет по продольной оси более чем полторы волны.

К длинным оболочкам можно отнести оболочки покрытия гаража в Бурнемауте (Великобритания), спортивного зала в Мадриде (Испания, 1935 г.). Широко применяются короткие цилиндрические типовые оболочки для зданий с сеткой колонн 24 × 12 м и 18 × 12 м.

В заключение материала, посвященного применению поверхностей вращения, рассмотрим каплевидные оболочки. В качестве математической модели каплевидных оболочек принимается форма капли жидкости, спокойно лежащей на плоскости. В середине XX в. форма капли была положена в основу выбора формы резервуара для жидкости. Было установлено, что при такой форме тонкостенного резервуара выполняется условие равнопрочности оболочки. Геометрия оболочки выбиралась таким образом, чтобы под воздействием основной расчетной нагрузки в меридиональном и кольцевом направлениях растягивающие усилия были равны между собой и постоянны. В 1950-е гг. широкое распространение в США и Канаде получило строительство каплевидных резервуаров для воды, входящих в конструкцию водонапорных башен (рис. 9.10). Их достоинство – в совершенной статической форме, минимальной поверхности ограждающих конструкций, а также в относительной простоте изготовления. В технических со-

Многофункциональное быстровозводимое бескаркасное арочное здание из тонколистовой оцинкованной стали

Рис. 9.9. Многофункциональное быстровозводимое бескаркасное арочное здание из тонколистовой оцинкованной стали

Водонапорная башня. Канада

Рис. 9.10. Водонапорная башня. Канада

оружениях типа каплевидных резервуаров форма капли функционально целесообразна, но, по мнению И. Г. Гохарь-Хармандаряна, в гражданских сооружениях применение этих форм будет не всегда оправдано. Однако имеются примеры, где форма капли, лежащая в основе формообразования оболочки покрытия общественных зданий, дает поразительный эффект. Например, огромная капля из титана и стекла, покоящаяся посреди неглубокого пруда, являющаяся основой гигантского комплекса Большого народного театра, успела стать новым символом Китая (см. подробнее в гл. 12).

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика