Архитектурная бионика

Архитектурная бионика 224

Рис. 71. Общий вид карка ­ са упругогибкого покрытия. Авторы конструкции- инже ­ неры В.Г. Темнов, Е.Н. Мит ­ рофанов, архит. Ю.С. Лебедев Рис. 72. Плечевой сустав чело ­ века (articulatio humeri) Рис. 73. Каркас упругогиб ­ кого покрытия на плоскости Рис. 74. Варианты форм тран­ сформируемого из плоскости каркаса упругогибкого по ­ крытия

Свойство конструкций накапливать возможно большее количество упругой энергии деформации повышает их несущую способность. Такой конструкцией и является предложенное в 1980 г. инженерами В.Г. Темновым, Е.Н Митрофановым и архит. Лебедевым "Сборное пок ­ рытие". Сборное покрытие представляет собой кон ­ струкцию, несущими элементами которой служат от ­ дельные трехслойные арки. Наружные слои — гибкие,из материала с низким модулем упругости, но высоким пределом прочности на растяжение (например, из кон ­ вейерных лент) , а внутренний слой — жесткий из мате ­ риала (например, из дерева) с более высоким модулем упругости и меньшим пределом прочности по сравнению с материалом наружных слоев. Между собой арки соеди ­ няются продольными ребрами (рис. 71). Конвейерная лента и дерево по своим механическим характеристикам (модуль упругости £, предельное на ­ пряжение £? > предельная деформация £ ) приближаются к природным материалам, соответственно к сухожилию и кости. Такое сочетание материалов можно наблюдать в суставах животных и человека. В частности, конструк ­ ция покрытия и была разработана на основе строения плечевого сустава человека (рис. 72). Заимствованный из природы порядок расположения слоев в элементах конструкции позволил сохранить вы ­ сокую несущую способность, присущую трехслойным структурам, и одновременно обеспечить гибкость конст ­ рукции, которая позволяет осуществлять трансформа ­ цию ее из плоскости и получать различные формы (рис. 73-75).