Архитектурная бионика

236

Архитектурная бионика

Рис. 96. Трансформируемое складчатое цилиндрическое покрытие а — покрытие в плане, сов ­ мещенное с плоскостью; б — конструктивный разраз по­ крытия (фрагмент) ; в — вариант конструктивного раз ­ реза покрытия с полосками ткайн; г — вид покрытия сбоку в поднятом положе ­ нии; д — поперечный разраз по А — А с монтажными при ­ способлениями (разработка Ю.С. Лебедева и С.В. Ерма ­ кова при участии О.А. Го- циридзе) ; е — фрагмент по­ крытия в поднятом состоя ­ нии; 1 — жесткие пластин ­ ки (рамки); 2 — клей; 3 — наружная гидроизолирую- щея ткань; 4 — прошитые складки-шарниры; 5 — внутренняя ткань; 6 — на ­ клеенные полоски ткани (ва ­ риант соединения пласти ­ нок); 7 — монтажные коль ­ ца; 8 — монтажные ванты, соединяющиеся складки с; 9 — монтажная труба, про ­ ходящая сквозь кольца и под вантами с — с; 10 — остек ­ ленные проемы

Специфика этот покрытия заключается в том, что оно образуется из уложенных в плоскости (рис. 96) жестких треугольных элементов (7), расположенных параллельными рядами по диагональным и попереч ­ ным к продольной оси покрытия направлениям. К треугольным элементам сверху приклеена (2) водо ­ непроницаемая гибкая оболочка — полотно, синтети ­ ческая ткань, пленка (3), соединенная по складкам (4) с нижней подстилающей гибкой оболочкой (5). 8 зависимости от условий работы конструкции и приме ­ няемых материалов возможен другой вариант крепле ­ ния треугольных элементов в виде сплошных полосок (6), расположенных по складкам. верхние и нижние полотна могут быть прошиты (склеены, сварены) швом вдоль складок или соедине ­ ны пистонами, расположенными на некотором расстоя­ нии друг от друга. Такая упаковка жестких элементов между двумя слоями — нижним и водонепроницаемым верхним — полотен, соединенных швами, может исклю ­ чить при определенных случаях и сам процесс склеива ­ ния. Вместо некоторых боковых жестких треугольных элементов могут быть образованы оконные проемы из прозрачного пластика ( 10}. Расположённое в плоскости покрытие в целом не об ­ ладает конструктивной жесткостью. Для приведения его в конструктивно-жесткое состояние или превращения в пространственное покрытие необходимы специальные монтажные приспособления, являющиеся непосредст ­ венной принадлежностью конструкции покрытия. Пос ­ ледние состоят из расположенных по продольной оси на вершинах складок колец (7), поперечных вант (3), про ­ ходящих вдоль средних складок, и пропущенной сво ­ бодно сквозь кольца и под поперечными вантами трубы траверсы (9). (В больших сооружениях необходимо ис ­ пользовать в качестве траверсы фермы с особыми прис ­ пособлениями.) Заметим, что подобные системы обна ­ руживаются в живой природе — складчатые листья, не ­ которые виды соединения плоских костей с сухожили ­ ями, хрящами и мышцами, морские организмы — тре ­ панг и др. Трансформация плоской конструкции в пространст ­ венное покрытие совершается путем подъема конструк ­ ции (в некоторых случаях простейшими подъемными приспособлениями) одновременно за оба конца трубы

Рис. 97. Покрытие, сложен ­ ное для транспортировки

(траверсы) , а во избежание при больших нагруз ­ ках прогиба трубы — также и за ее серадину. После ­ дующее закрепление оболочки по контуру основания или в отдельных его точках и устройство торцовых сте ­ нок делают покрытие жестким и устойчивым по отно ­ шению к снеговым и ветровым нагрузкам. Продольной жесткости способствует закрепленная наверху монтаж ­ ная труба, хотя после монтажа от нее можно и освобож ­ даться. Жесткие треугольные элементы могут быть сконстру ­ ированы самым различным способом в зависимости от условий мехенической работы, действия природно-кли ­ матических фекторов, назначения сооружений. Их мож ­ но реализовать в виде жестких рамок, заполненных лю ­ бым легким материалом (пенопластом, листами фане ­ ры, стали, алюминия, слоистыми материалами и т.д.) . Если жесткие треугольные элементы выполнены из березовой фанеры толщиной 5 мм, то покрытие, при его поперечном размере в плоском виде равное 6 м и дли ­ не 12 м, будет весить 250 кг. При использовании для тре ­ угольных элементов пенопласта вес покрытия составит 70 кг, листовой стали толщиной 1 мм — 400 кг. Такое же сооружение из железобетонных плит весило бы око ­ ло 8 т! Складчатое покрытие можно транспортировать двумя способами. При небольших параметрах покрытия (про ­ лет до 5 м, высота до 2,2 м) его можно транспортиро ­ вать в сложенном виде по принципу сложенной гармош ­ ки. При больших размерах оно складывается по попе-