Анализ технологичности природной формы

Анализ технологичности природной формы

30.08.2012 | Автор: admin

При анализе технологичности природной формы можно установить такие принципы ее образования, которые давно используются в строительной практике. Наличие аналогий в способах образования конструктивных форм в природе и сооружений в строительстве является отправной точкой для дальнейшего поиска решений природы, в которых нуждается практика. В первую очередь это относится к поиску рациональных способов разбивки криволинейных форм на стандартные элементы, а также к созданию  разнообразных по  структуре криволинейных форм с минимальным количеством тип элементов.

Стремление к. унификации объемно-пространственных и конструктивных решений присуще каждому этапу развития архитектурной формы, ее конструктивной основы. При этом происходит поиск рациональных в структурном отношении форм на основе использования в строительстве стандартных конструктивных элементов. По свидетельству историков еще первобытный человек, сплетая гамак для ночлега, стремился уравнять его стороны и концы. Возможно, именно пример живой природы указал ему на целесообразность соизмерения элементов создаваемых им конструкций.

Свидетельством применения стандартных элементов в строительстве, дошедшем до наших дней, являются египетские пирамиды. Использование однотипных по размерам блоков при строительстве этих грандиозных сооружений, надо полагать, давало немало преимуществ древним строителям в процессе возведения пирамид. Интересным с точки зрения использования стандарта в искусстве является способ создания в Древнем Египте статуй, которые строились по соотношениям, взятым в определенной последовательности из исходных квадратов с установленными закономерностями. На территории Древней Греции мастера далекого прошлого при строительстве оборонительных стен Микен также использовали однотипные каменные блоки, вес которых достигал 5-б тонн. Их высокое мастерство проявилось и при создании купола гробницы — сокровищницы Ат-рея. Круги кладки ее каменного свода, постепенно уменьшающегося кверху, состоят из однотипных по форме тесаных камней. В структуре древнегреческого орнамента, элементах ордера, стеновой кладке храмов стремление к однотипности элементов формы также очевидно.

Такой стандартный конструктивный элемент как кирпич широкое распространение получил уже в Древнем Риме. Его использовали, главным образом, в сочетании с бетоном. Стандартные элементы конструкций широко использовали в постройках древние мастера на территории нашей страны. При строительстве древнерусских храмов на основе использования стандартных конструктивных элементов в виде обработанных бревен происходила, собственно, сборка сооружений. Стандартными элементами покрывались также сложные по форме луковицы храмов. Принципы сборности на основе стандартных элементов получили теоретическое обоснование в советской архитектуре. Сейчас широкий размах строительства в нашей стране осуществляется на основе индустриальных методов. При этом значение разработки унифицированных конструктивных элементов существенно возрастает.

Формальное увлечение стандартом часто приводит к шаблонным решениям в архитектуре, но творческое использование стандартных элементов позволяет создавать экономичные и архитектурно-выразительные произведения. Архитектурные комплексы Зеленограда, ряд зданий в Ташкенте, районы Лаздинай и Жирмунай в Вильнюсе, гостиница   «Киев»   в столице Украины убедительные тому свидетельства. Однако, если в создании прямоугольных зданий и сооружений на основе использования типовых конструктивных элементов отмечается определенный прогресс, то разработка номенклатуры конструктивных элементов для создания криволинейных пространственных конструкций нуждается в совершенствовании. Непосредственным образом к решению этой задачи относится рациональный раскрой криволинейных поверхностей по определенным критериям. В архитектурно-строительной практике редко используют в качестве поверхности оболочки отсек одной поверхности. Чаще применяют сборные оболочки, поверхность которых заменена отсеками плоскостей или других поверхностей, а также составные оболочки, состоящие из одинаковых отсеков кривых поверхностей.

В настоящее время способы разбивки наиболее употребительных оболочек на тип элементы регламентированы. Отечественная и мировая практика проектирования и возведения оболочек дополняет и развивает эти способы разбивки, причем в этом вопросе уже наметились определенные тенденции. Они заключаются, во-первых, в укрупнении отдельных тип элементов, во-вторых, в переходе от плоскостной аппроксимации (замене кривых поверхностей гранными) к криволинейной и к точному паркетированию, т. е. разрезанию поверхности оболочек. Прогресс, достигнутый в производстве сборного железобетона, а также развитие строительства оболочек из армо-цемента, пластмасс и других материалов позволяет изготовлять элементы любой кривизны и формы.

Уменьшение числа тип элементов при точном или приближенном паркетировании — одна из основных технологических задач при проектировании и осуществлении оболочек. Разные поверхности неодинаково поддаются разрезке на минимум тип элементов одного вида. Поверхности с эллипсом или овалом в плане плохо поддаются разбивке на тип элементы и в этом случае применяют центрально-симметричные попарно одинаковые элементы. Способы разбивки кривой поверхности на тип элементы чрезвычайно разнообразны и нужно находить лучший из них в каждом отдельном случае. В настоящее время при паркетировании наиболее распространенных коротких или длинных цилиндрических оболочек на тип элементы используют несколько способов. Во всех этих способах линии разбивки направлены по прямым линиям — образующим цилиндра и по кривым его поперечного сечения. Однако при ‘учете специфики разрушения оболочки под нагрузкой далеко не все способы разбивки цилиндрических оболочек под нагрузкой целесообразны.