Виникнення і розвиток структурних конструкцій

Історично просторові стрижневі системи виникли як розвиток ідеї плоских ферм в кінці XIX в. Автором перших структурних конструкцій був американський вчений і винахідник Олександр Г. Белл (1847-1922). У першому десятилітті XX в. він створив просторові ферми па основі октаедричних і тетраедричних осередків. Його конструкції володіли всіма рисами, властивими сучасним структурам: легкістю, міцністю, модульність, технологічністю у виготовленні. Спочатку вони були призначені для використання в літальних апаратах, проте в своїй статті (1903) Белл зазначав, що вони можуть бути використані і при будівництві споруд. У 1907 р Белл побудував в Канаді одну з перших сталевих структурних конструкцій - спостережну вишку, що складається з трубчастих стрижневих елементів і литих вузлів. Незважаючи на чудові роботи Белла, структурні конструкції не знаходили свого застосування в архітектурі приблизно до середини XX в. Перша просторова стрижнева система, що виготовляється серійно, була розроблена в Німеччині в 1943 р М. Мерінгхаузеном і отримала назву системи "Меро". Конструкція складається з окремих трубчастих елементів, що з'єднуються в вузловому елементі за допомогою болтів, що працюють на розтяг-стиск. Ця система виявилася настільки вдалою, що застосовується і в даний час. На її основі пізніше були створені ряд нових удосконалених систем, наприклад "МЛрхІ" і "Кисловодськ" (СРСР).

У 1950- 1960-е рр. структурні конструкції стали стрімко набувати розголосу. Естетика регулярної решітки привернула увагу архітекторів. Інженери досліджували можливості різних будівельних матеріалів, створювали нові типи вузлових з'єднань і типи решіток. Річард Бакмінстер Фуллер (1895-1981) створив свою систему "Октет Трас" на основі принципу щільної упаковки куль.

Назва системи походить від октаедричному-тетраедріческой геометричній схеми, утвореної лініями, що з'єднують центри куль, упакованих таким чином, що кожен шар оточений дванадцятьма іншими кулями. Стрижневі елементи системи розташовуються уздовж цих ліній. За системою "Октет Трас" в 1953 р був побудований алюмінієвий купол будівлі ротонди одного із заводів Форда в штаті Мічиган, США (рис. 10.3). Купол діаметром 28,4 м виготовлений з алюмінієвих профілів і важить 8,5 т. Стрижневі елементи з'єднуються один з одним на болтах без використання спеціальних вузлових елементів. Цей купол є яскравим прикладом криволінійної просторової структурної конструкції. Від однопоясних сітчастих оболонок, розглянутих раніше, його відрізняють підвищена жорсткість і стійкість форми.

В цей же час розробляються системи Конрада Ваксмана (ФРН), Стефана Дю-Шато (Франція), система "Тріодетік" (Кана

Алюмінієвий купол системи "Октет Трас" Р. Б. Фуллера

Мал. 10.3. Алюмінієвий купол системи "Октет Трас" Р. Б. Фуллера

да) і ін. Багато з них створювалися на замовлення військової промисловості для швидкого зведення авіаційних ангарів та інших об'єктів.

Перед авторами цих систем стояло завдання досягти уніфікації елементів при варіабельності планувальних рішень, високій швидкості збирання, компактності системи при транспортуванні, можливість повторної збірки.

1960-1980-і рр. стали періодом розквіту структурних конструкцій. У цей час з'являються найвідоміші споруди з використанням регулярних просторових стрижневих систем. Серед них - споруди Всесвітніх виставок "Експо-67" і "Експо-70": купол "Біосфера" Р. Б. Фуллера (рис. 10.4), павільйони "Людина дослідник" і "Людина-творець" ( "Експо-67 "); а також покриття над фестивальною площею ( "Експо-70"), що стало найбільшою в світі структурної конструкцією.

Купол "Біосфера" Р. Б. Фуллера

Мал. 10.4. Купол "Біосфера" Р. Б. Фуллера

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >