Складчатые конструкции

Складчатые конструкции

Одним из часто используемых элементов в архитектуре являются складчатые конструкции. Если на фасаде здания видны повторяющиеся плоские тонкостенные элементы, которые жестко скреплены друг с другом под разными углами, то скорее всего это складчатые конструкции. Они относятся к простейшим пространственным конструкциями, могут выполняться из дерева, железобетона, металл.

За счет повторения одинаковых элементов образуется одинаковая или переменная форма сечения. Статистический расчет таких конструкций ведется по методу предельных состояний.

Сегодня этот тип конструкций применяется реже, расцвет их использования пришелся на шестидесятые-восьмидесятые годы прошлого века, времена развития индустриального панельного домостроения. Пластичность складчатых конструкций позволяет им прекрасно справляться с температурными, осадочными деформациями и внутренними напряжениями.

История развития этих конструкций можно кратко описать так:

• 1937 год – получен первый патент на складчатую конструкцию, изготавливается тонколистовой настил из плоских треугольных панелей;
• в 1940-1950-е годы разрабатываются модели сводчатых и арочных бескаркасных зданий из складчатых элементов;
• в 1945 году в СССР выдано первое авторское свидетельство на модель складчатого свода, выполненного из листового материала;
• в 1950-1960-е годы различные модели разрабатываются по всему миру, формируются модели из лоткоообразных элементов, ромбических и треугольных элементов;
• к 2000 году количество патентов на складчатые конструкции превышает 60.

В нашей стране несмотря на особый интерес к этой технологии из всего разнообразия данных конструкций распространение получили только лоткообразные элементы, а также сооружения, которые могли из них создаваться.

К достоинствам этих конструкций относится высокая прочность и жесткость, ударостойкость, а также хорошие акустические характеристики.

Сегодня помимо складчатых конструкций изготавливается и складчатый заполнитель.

К примерам зданий, в которых использовались, складчатые конструкции можно отнести здание Курского вокзала в Москве, советский павильон Экспо, здание таможни, расположенное на российско-финской границе, а также здание Даниловского рынка в Москве.

Рисунок 1. Здание Курского вокзала, его крыша является складчатой конструкцией. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Классификация складчатых конструкций

По принципу формообразования складчатые конструкции подразделяются на следующие виды:

• призматические, пилообразные и трапецеидальные;
• пилообразные из треугольных плоскостей;
• шатер с плоским верхом;
• складка- капитель;
• складка- шатер со спущенными краями;
• многогранный шатер;
• многогранный складчатый купол;
• сборное складчатое призматическое покрытие;
• сборная складка из плоских элементов.

Также складчатые системы могут быть разделены на одноосные, многоугольные, пересекающиеся и линейные.

В зависимости от функции и назначения могут меняться форма складки, габариты сечений, схема размещения устройств верхнего света. Складки могут располагаться параллельно или веером, могут идти навстречу друг другу или может встречаться комбинация этих сочетаний.

Рисунок 2. Примеры различных складчатых конструкций. по принципу формообразования. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Распределение напряжений в складчатых конструкциях имеет отличие от распределения напряжения в балках. Распределение напряжений происходит нелинейно, в отличие от плоскостных конструкций, при этом нулевая линия напряжений смещается вниз и стремится к опорам, а результирующая растягивающих усилий смещена ближе к нижнему краю конструкции.

В распоряжении архитекторов и проектировщиков очень большой набор различных средств, приемов, хитростей, которые могут сделать обычный проект неповторимым и захватывающим. Рассматривая примеры применения складчатых конструкций в архитектуре ушедшей эпохи, невольно восхищаешься смелостью, необычностью форм и их модерностью, созданной с помощью складчатых конструкций.

Современная архитектура также проявляет интерес к более экологичным формам заполнения пространства, в этом плане пространственные конструкции выглядят очень перспективно и многообещающе. Используя современные возможности параметрической архитектуры можно создать удивительные проекты, в которых совместятся достижения инженерной мысли и информационные технологии.