Зонтичні поверхні

Вважається, що творцем зонтичних куполів є Ф. Кандела, хоча їх прототипи з'явилися вже в Античності (вілла в Тіволі, Італія, 134 м) і середні віки (див. Рис. 7.5,7.6). Зонтичними куполом (куполом з розпалубкою) називається циклічно-симетрична просторова конструкція, утворена з декількох тотожних елементів, в результаті перетину серединних поверхонь яких виходять криві, які є складовими певної куполоподібної поверхні обертання. У сучасній практиці зонтичні оболонки виконуються із залізобетону, в основному з монолітного, наприклад як купол ринку в Руайяне (Франція), або збірно-монолітного, як купол державного цирку в Бухаресті (Румунія, I960) діаметром 71,5 м і висотою 20,3 м, що спирається на радіальні рами. А в якості ілюстрації зонтичних поверхонь представимо одну з будівель комплексу "Океанографія" (рис. В.ЗЗ), архітектор Ф. Кандела. Добре відомий хвилястий склопластиковий купол діаметром 18 м над будівлею ринку в м Сент-Уан (Франція).

Може представляти інтерес зонтична поверхню, розроблена на кафедрі міцності матеріалів і конструкцій РУДН (рис. 9.20). Ця поверхня утворюється тотожними сегментами, які формуються рухомий утворює окружністю постійного радіуса, ковзної по контурним кривим, які лежать па контурної поверхні обертання. У верхній частині зонтичної поверхні фрагменти утворюють кіл кожної секції складають повну окружність з діаметром утворюють кіл. Контурна поверхнею називають куполоподібну поверхню обертання, на яку "вкладаються" контурні криві елементів купола. Контурні криві елемента - криві, що обмежують контур серединної поверхні елемента купола.

Зонтичная форма настільки характерна, що її часте застосування може призвести до стереотипним рішенням, і вже є такі приклади.

Мінімальні поверхні

Мінімальна поверхню - це поверхня, у якій середня кривизна дорівнює нулю у всіх точках, отже, мінімальна поверхня є поверхнею негативною гауссовой кривизни. У своїх дослідах Ж. Плато (1849) фізично реалізував мінімальні поверхні у вигляді мильних плівок, натягнутих на дротяні каркаси різної форми. Для практичних цілей в будівництві та машинобудуванні потрібні тонкостінні оболонки у формі мінімальних поверхонь прямокутного, ромбовидного, трапецієподібного, трикутного, круглого і еліптичного обрисів в плані. Геометрія більшості з них в загальному випадку не піддається аналітичному опису, тому найбільш часто використовуються варіаційні, графічні, звичайно-різницеві, звичайно-елементні методи її опису.

Найвідомішими мінімальними поверхнями стали прямий гелікоїд і катеноїд. Форму катеноїд приймає мильна

Залізобетонна зонтична оболонка спирається на хвилястий циліндр (фрагмент проекту)

Мал. 9.20. Залізобетонна зонтична оболонка спирається на хвилястий циліндр (фрагмент проекту)

Катеноїд - поверхню обертання цінної лінії

Мал. 9.21. Катеноїд - поверхню обертання цінної лінії

плівка, "натягнута" на два дротяних кола, площини яких перпендикулярні осі обертання (лінії, що з'єднує їх центри), рис. 9.21.

Циклічні поверхні. Розділ "циклічні поверхні" включений в усі підручники та навчальні посібники з нарисної геометрії та інженерної графіки для будівельних і машинобудівних вузів, що підтверджує можливість їх широкого практичного застосування. З циклічних поверхонь найбільш відомі і широко використовуються поверхні обертання, кругові гвинтові поверхні і трубчасті поверхні з довільної плоскої лінією центрів. Трубчасті спіралеподібні і гвинтові поверхні широко використовуються при проектуванні спусків у водних атракціонах (рис. В.34).

Спіральна камера гідротурбіни (рис. 9.22) являє собою циклічну поверхню, перетину якої є колами змінного радіуса, а сама камера обгортає циліндричну частину ротора гідротурбіни і служить для пропуску води.

Процес складання спіральної камери

Мал. 9.22. Процес складання спіральної камери

Гіпсова модель циклічної поверхні на стадії виготовлення

Мал. 9.23. Гіпсова модель циклічної поверхні на стадії виготовлення

Незважаючи на велику кількість уже запропонованих геометрами для впровадження циклічних поверхонь (див. Рис. 9.5), архітектори і проектувальники освоїли лише кілька їх форм. Таким чином, проблеми розширення можливостей застосування циклічних поверхонь як форм споруд різного призначення доведеться вирішувати молодим архітекторам в майбутньому (рис. 9.23).

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >