Архитектурная бионика

238

Архитектурная бионика речным складкам, длина которых равна ширине разло ­ женного на плоскости покрытия (с учетом принятых норм транспортировки) (рис. 97). При наличии 50 поперечных складок (т.е. примерно длиной 50 м в рабочем положении покрытия) при лю ­ бых габеритах треугольных элементов толщиной 0,8 см поперечный размер указанной конструкции в сложен ­ ном виде составит всего лишь 50 — 60 см (но в зависи ­ мости от размеров элементов будет меняться ее вы ­ сота) . Некоторые типы подобных объектов могут целиком изготовляться на заводах и привозиться к месту строи ­ тельства в готовом виде. Трансформируемое арочно-цилиндрическое складча ­ тое покрытие при условии его транспортировки с заво ­ да-изготовителя может иметь предельный пролет 12 — 15 м. Транспортировка аналогичного купольного по ­ крытия зависит от его высоты. При монтаже указан ­ ных покрытий на месте пролеты во многом связаны с возможностями подъемных механизмов. Технико-зкономический или иной эффект складчато ­ го покрытия состоит в следующем: может быть получено сооружение, приближающееся к арочно-цилиндрической форме со складчатой поверх ­ ностью на прямоугольном, а также на криволинейном плане; увеличивается скорость монтажа покрытий и открывается возможность обратимых трансформаций; обеспечивается удобство транспортировки покрытия в сложенном компактном виде^ в случае применения пенопласта в качестве жестких элементов, а точнее заполнителей пространства между двумя слоями полотна,покрытие обладает исключитель­ ной легкостью, и относительно небольшие по размерам покрытия могут быть перенесены одним человеком; достигается большая экономия и индустриапьность изготовления в связи с применением конструктивных элементов покрытия одной формы и двух типоразме ­ ров; снижается стоимость расхода материалов по сравне ­ нию с подобными же покрытиями из железобетона в 2 — 3 раза, с надувными — в 1,5 раза; складчатое покрытие может быть выполнено при от ­ сутствии индустриальной базы и вручную при наличии простых подсобных средств. В настоящее время возводится множество временных сооружений из традиционных конструкций. Эксплуати ­ руемые лишь сезонно, они или разрушаются без при ­ смотра в несезонный период,или требуют бесполезных затрат на содержание. Поэтому уже давно имеется пот­ ребность в легких, мобильных, трансформируемых соо ­ ружениях. Трансформируемые складчатые покрытия могут быть самых различных форм — сферические, конусооб ­ разные, типа гиперболического параболоида и т.д., что позволяет их использовать для различных функ ­ ций (рис. 9В) . Одновременно из них можно образовы ­ вать интересные и живописные ансамбли. Другой вид трансформируемых систем — упругогиб ­ кие. Эти системы в противоположность предыдущим, которые можно назвать мгновенно-жесткими, всегда находятся в той или иной степени состояния упругости (напряженности) . Простейшая модель такой системы разработана в ЦНИИТИА (авторы Ю.С.Лебедев, С.В.Ер ­ маков) . Она состоит из упругой (резиновой или пласт ­ массовой) трубки и протянутой внутри нее ванты, один конец которой выходит из трубки и соединен с натяж ­ ным устройством, а другой закреплен на противополож ­ ном конце трубки (рис. 99). Натяжение ванты при по ­ мощи привода (общего или раздельного) создает до ­ полнительное напряжение в трубке и одновременно изменение ее формы — регулируемый изгиб различного радиуса (рис. 99.а) .

Рис. 102. Стержневантовые системы с шарнирами. При ­ родный аналог — соединение бедренной и тазовых костей чаловеке (тазобедренный сус­ тав) . Суставная капсула раз ­ резана и головка бедренной кости выведена из вертлуж ­ ной впедины

Рис. 101. Природный аналог формы — гриб

Модель упругогибкой системы заимствована из ж вой природы. Один из ее прототипов, так называеман "твердая мозговая оболочка", — упругоэластичная тру ­ бка, проходящая внутри позвоночного столба челове ­ ка, и расположенные внутри нее упругие, подобные ван ­ там, волокна-сосуды, называемые "конским хвостом". Последний связан анастомозами со стенками трубки и одним концом прикреплен к копчику, образуя в итоге предварительно напряженную систему. В результате движения человека возникает взаимодействие трубки и "конского хвоста", позволяющие им оперативно прис-