Архитектурная бионика

258

Архитектурная бионика

вания имеет шарнирное соединение с фундаментом. Эти оба компонента — мачта и шарнирное опирание — определяют форму конструкции. Однако чтобы такую конструкцию сделать, необходимо применение метода проб и ошибок и экспериментьГ для ее оптимизации (рис. 10,11).

Рис. 11. Ветвящиеся опоры по аналогии со стволом дере ­ ва. Проект здания для Сау ­ довской Аравии. Архит.: бю ­ ро Гутбррда. Зап. Берлин — Штутгарт; Йнж.: бюро Э. Хап- польд, Бат (Англия) ; Под рук. ИД, Ф. Отто, Штут ­ гарт — Вармброн

ИЗГИБАЕМЫЕ БАЛКИ - ИЗГИБАЕМЫЕ ПЛИТЫ *

вать экономно в смысле возможно большего учета проч ­ ностных способностей материала, будь то работающие на растяжение ванты и профильная сталь или работающие на сжатие трубы, лестницы, плиты. XIX столетие породило альтернативы традицион ­ ным изгибаемым балкам — высоковальцованные про ­ фили, коробчатые и трубчатые профили, несущие конст ­ рукции типа фахверка, предварительно-напряженные опорные системы (балки, фермы и т.д.) . В последних названных несущих системах (фермах) изгибаемые элементы — балки были последовательно выведены. Если вначале изгибаемые балки вследствие опыта плотницких работ отвечали в большей степени дере ­ вянным конструкциям, то потом развилась безот ­ носительно к применению конструкций, работающих на растяжение (как, например, ванты) , самостоятель ­ ная и экономная в смысле использования строитель ­ ного материала область конструирования. Как правило, балки имеют прямолинейную форму с постоянным поперечным сечением. Однако изгибаю ­ щие моменты на протяжении всей длины не остаются постоянными. В смысле процесса-оптимизации это оз ­ начало бы, что в соответствии с системой распраделе- ния моментов балки в середине пролета необходимо конструировать большей высоты, чем в частях, распо ­ ложенных близко к опорам, или на опорах.

О поисках материалоэффективных и идеально сфор ­ мированных балок на двух опорах говорят результаты, полученные в строительстве железных дорог, машин, самолетов, где балки конструируются в соответствии со свойствами формирующих их материалов. Однако в несравнимо более грандиозной сфере традиционной архитектуры вряд ли эти моменты имели рашающее значение. Здесь большую роль играет обработка мате ­ риала балок, функции целого и эстетические моменты, соответствующие поискам формообразования этой конструкции, так что вопросы оптимизации массы ба ­ лок не были решающими. После Галилея и Гука, кото ­ рые сформулировали основные положения современ ­ ной статики, тема изгиба была предана забвению. Лишь с внедрением новых материалов, например чугуна, стали и в середине XIX в. железобетона, а также с первым большим строительством мостов (чугунные и стальные железнодорожные мосты в США, позднее в Англии и Германии) теорию растяжения-сжатия комп ­ лексной системы изгибаемых балок включили в сферу практики строительства. Конструирование было опреде­ лено целью: новый ценный материал — сталь использо-

* ©Thywissen С., Schmall J., Schneider R. (В RD).