Архитектурная бионика

Гпава VIII.Практика строительства легких пространственных конструкций на основе бионических 259 исследований

Рис. 12. Изгибающиеся плиты в виде интегрированных в плоскости балок. Исследова ­ ние фахверковых систем (ИЛ, Ф. Отто, Штутгарт-Варм- брон, 1965)

Конечно, это не исключает также конструирования двух- и трехразмерных фахверковых (решетчатых) систем. Проблема фахверковых конструкций заклю ­ чается в образовании противодействующих изгибу узлов для растянутых и сжатых стержней. Здесь кон ­ центрируются все силы, воспринимаемые от сетки решеток. Автором (К. Тивиссеном — Ю.Л.) были пред ­ ложены конструкции узлов, позднее обнаруженные палеонтологами в препарате пены диатомовых водорос ­ лей. Изгиб означает повышенное применение массы материала конструкции. Поэтому в живой природе из ­ гиб по мере возможности сводится к минимуму, одна ­ ко он встрачается в стройных, не заключенных в ткань сеток объектах (например, стебли, иглы, клюв птицы) , и при определенных распределениях нагрузок — также в костях животных и рыб. Эти изгибаемые конструкции имеют тенденцию у животных и растений превращать ­ ся в трубчатые системы с радиальными рабрами жест ­ кости, насколько это позволяет функция организма. ПАЛАТКИ, МЕМБРАНЫ, СЕТКИ * Палатки (шатры) принадлежат к старейшим соору ­ жениям, созданным человеком. Палатки самых различ ­ ных форм и размеров использовались в качестве укры ­ тий во все эпохи. Человеческая культура и климат так же, как и используемые материалы, были факто ­ рами, определяющими использование формы и конст ­ рукции палаточных сооружений. Это прошедшее через века развитие палаток привело к их оптимизации и появлению разновидностей — шатры бедуинов, монголь ­ ские юрты или европейские палатки-цирки. Благодаря текстильной индустрии X IX в. и исследо ­ ваниям палаточных конструкций в начале 50-х годов нашего столетия палаточное строительство было снова возрождено к жизни. Форма и конструкция. Палатки, как правило, — это преднапряжеНные конструкции из тканей, фольги или сеток. При их конструировании важную роль играет * © Burkhardt В. (BRD).

Рис. 13. Конструктивные сис ­ темы с упругогибкими узла ­ ми (ИЛ, Ф. Отто, 1962)

Нагл известны такие балки из опыта строительства арочных мостов, где применен этот принцип. Проблема изгибаемых конструкций относится не только к линейчатым балкам, но также и к поверхнос ­ тям — изгибаемым плитам (рис. 12,13). Нерви конструировал покрытия, в которых он сос ­ редоточивал прочный материал главным образом там, где концентрировались изгибающие моменты плиты. Результатом этих размышлений над использованием массы и несущих способностей стали биоморфные плиты с наиболее оптимальными концентрациями зон главных напряжений.

17 ’