Формирование составных линейчатых оболочек в архитектуре зданий и сооружений

-2-
СОЛЕРЖАНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ............................................ 3
ГЛАВА 1. Развитие архитектурных форм составных линейчатых оболочек.............................................. 13
1.1. Исторический анализ формирования составных линейчатых
оболочек в архитектуре различных эпох........... 13
1.2. Формирование гранных, решетчатых и комбинированных оболочек в современной архитектуре......................27
1.3. Теоретические аспекты формообразования составных линейчатых оболочек в современной архитектуре 66
Выводы по 1 главе..................................... 88
ГЛАВА 2. Структурно-компоновочная организация форм составных линейчатых оболочек......................... 93
2.1. Систематизация известных способов моделирования составных линейчатых оболочек.................... 93
2.2. Теоретические основы формирования структуры составных линейчатых оболочек.............................. 96
2.3. Моделирование новых форм составных линейчатых оболочек........................................ 111
Выводы по 2 главе.................................... 136
ГЛАВА 3. Перспективы использования составных линейчатых оболочек в архитектурно-строительной практике.........142
3.1. Фунциональное обоснование форм составных линейчатых оболочек........................................ 142
3.2. Архитектурные элементы зданий и сооружений.......162
3.3. Некоторые проектные предложения автора (концептуальные решения).........................................177
Выводы по 3 главе.....................................204
ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................208
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ.............................212
-3-
ВВЕДЕНИЕ.
«Новая форма, непривычная для глаз,- вот где сосредоточиваются наши поиски».
Оскар Нимейер
Актуальность темы.
Расширение диапазона новых выразительных средств формообразования в архитектуре с целью улучшения художественноэстетического облика застройки- одно из приоритетных направлений архитектурного творчества во все эпохи. Эстетически выразительная и технически целесообразная форма здания и сооружения-основной компонент формирования гармоничных архитектурных пространств, а также объект исследования и цель профессиональной деятельности многих выдающихся архитекторов и ученых.
Востребованность эстетически выразительных и технически эффективных архитектурных форм резко возрастает также в связи с появлением новых типов зданий и сооружений, вызванных к жизни развитием новых социально-экономических отношений в нашей стране (рынки, летние кафе, киоски, мобильные спортивные комплексы и жилье в осваиваемых районах газовых и нефтяных месторождений, укрытия экологически вредных производств, индивидуальные жилые дома- коттеджи, виллы, особняки; трансформируемые сооружения в зонах стихийных бедствий и др.).
Летопись мировой архитектуры составляют прежде всего уникальные здания и сооружения, сохраняемые веками и аккумулирующие колоссальный культурный и технический потенциал. Такие сооружения, находящиеся среди периодически изменяющейся окружающей рядовой застройки, несут множество символических значений, служат ориентирами в городской среде, выполняют роль композиционных акцентов в ансамблях, являются историческими памятниками. Данные обстоятельства обусловливают тщательный выбор варианта архитектурного решения при строительстве или реконструкции подобного объекта и выявляют необходимость использования нетрадиционных проектных и строительных средств.
Важная роль в решении указанных выше задач отводится современным составным линейчатым оболочкам (СЛО), сочетаю-
-48-
318, 320, 322-326, 350, 356, 359, 365-368, 374, 376-381] и приведены в табл. 18; 20-26; 28; 31; 50-53; 55-58.
Следует отметить «Зал Традиций» павильона Великобритании на Всемирной выставке в Брюсселе (1958 г) [82, стр. 146-151; 212]. Покрытие высотой 23 м состоит из трех однотипных шатровых образований, соединенных последовательно. Каждое шатровое образование состоит из четырех монтажных секций, имеющих общую вершину и включающих треугольные многослойные элементы (деревянный каркас, заключенный между фанерными обшивками). Секции соединены на болтах. Торцы сооружения выполнены в виде декоративной светопропускающей решетки.
Покрытие павильона бельгийской химической фирмы «Соль-вэй» [там же, с.275-277] представляет собой два вертикальных складчатых цилиндрических объема с шатровой оболочкой из радиальных треугольных складок. Стеклопластиковые светопрозрачные грани покрытия обрамлены алюминиевыми профилями. Высота цилиндров составляет около 10 м; диаметр шатровых оболочек-18 м. Распорные усилия шатровых складок воспринимаются диаметрально расположенными затяжками из высокопрочных тросов. Павильон, бесспорно, является одним из наиболее выразительных сооружений Всемирной выставки.
Представляют интерес решения малых архитектурных форм: киоска, перекрытого складками шестиугольного очертания [306], а также структурной композиции из ромбовидных складок, соединенных гибкими связями [417].
Из железобетонных шатровых покрытий следует выделить составную оболочку павильона на выставке «Конструкта-П» в Ганновере (Германия), сооруженную но проекту фирмы «Вайс и Фрей-таг» [92, стр. 70-72; 239]. Консольное складчатое покрытие с центральной опорой выполнено в монолитном железобетоне марки 300 и имеет форму вытянутого в плане шестиугольника с размерами 18,5x25 м. Треугольные складки высотой 3,2 м имеют толщину 8,5 см. Площадь покрытия- 350 м .
Складчатое шатровое покрытие ресторана на пляже «Эль Сала-до» (Куба) образовано железобетонными треугольными панелями [там же, с.264-278].
Здание спортивного центра в Хилтоне (Великобритания, 1965
-49-
г.) перекрыто складчатым коническим куполом пролетом 7,5 м [214, 260], включающим 8 радиальных треугольных складок из полиэфирного стеклопластика толщиной 5 мм, соединенных на клею и раскрепленных торцевыми треугольными диафрагмами. Стрела подъема купола 2,5 м; конструктивная высота 0,4 м; масса покрытия 10 кг на 1 кв.м пола.
Покрытие павильона над источником минеральных вод в Ипати (Греция, 1971 г.) представляет собой складчатый конический купол и включает 16 радиально размещенных складок треугольного поперечного сечения шириной 2,2 м [52], выполненных из светопрозрачного стеклопластика толщиной 5 мм и соединенных на болтах. Диаметр павильона 11,2 м; стрела подъема купола 1,26 м; конструктивная высота 0,8 м; масса покрытия 12,2 кг на 1 кв.м площади пола.
Чрезвычайно интересна по архитектуре улиткообразная в плане складчатая куполообразная оболочка, созданная Ю. А. Плаксие-вым [87] и состоящая из ромбовидных складок, уменьшающихся от периферии к центру оболочки по принципу симметрии подобия
(табл. 23.3).
Среди куполообразных складчатых оболочек из ромбовидных элементов необходимо отметить ряд интересных решений. Так в ЛенЗНИИЭПе разработаны куполообразные складчатые оболочки на основе однотипных ромбовидных складок, перегнутых по большей диагонали и соединенных по кромкам в радиальные сводчатые секции, сходящиеся в вершине покрытия по принципу сомкнутого свода; причем между секциями размещены выпуклые ломаные соединительные пояса из треугольных и трапециедальных доборных элементов, которые могут быть выполнены светопрозрачными (Постников В. Л. Цилиндрические оболочки пластинчато-стержневой структуры.- В кн.: Исследование и расчет новых типов конструкций гражданских зданий /Сб. науч. гр. ЛенЗНИИЭП.- Л.: 1985.-с. 28-34). Приведены компоновочные схемы шести- и восьмисекционных куполообразных оболочек.
Складчатая куполообразная оболочка из ромбовидных элементов может эффективно использоваться в качестве быстровозводи-мого развертываемого покрытия временного жилища- палатки [231]; при этом одна из складчатых секций выполнена с возможно-