Легкие металлоконструкции

Легкие металлоконструкции

Примерно в середине XX в. было осознано, что существует особый класс производственных и вспомогательных зданий, для которых не характерны заметные крановые нагрузки, сложные объемно-планировочные решения и жесткие требования связи с технологическим процессом того производства, для которого возводится здание. С другой стороны, здесь прослеживалась возможность организации массового производства быстровозводи — мых универсальных зданий с резко облегченным металлическим каркасом. Так зародилась концепция создания так называемых легких металлических конструкций комплектной поставки (ЛМК). Интенсивному развитию подверглись три основных конструктивных решения: • одноэтажные здания, у которых основной несущий каркас представляет собой раму из сварных двутавровых профилей со сплошной либо перфорированной стенкой (рис. 438, а); • здания каркасного типа, у которых на колонны опирается шатер в виде так называемой структурной плиты (рис. 438, б); • бескаркасные складчатые здания из тонкого стального листа (рис. 438, в). Последние два направления развития ЛМК характеризуются более радикальным отличием от классических стальных конструкций производственных зданий и имеют хотя и не большую, но интересную историю развития. Мало кому известно, что изобретатель телефона Александр Грэм Бедд (Alexander Graham Bell) еще в начале XX столетия экспериментировал с пространственными структурами, собранными из восьмигранных и четырехгранных ячеек (рис. 439). Он оценил высокую прочность и малый вес, продемонстрированные этими конструктивными формами, и включил их в несколько из своих проектов, включая и проект планера. Одна из стальных пространственных структур из трубчатых элементов была им использована при строицтельстве обзорной вышки в США в 1907 г. Несмотря на начинания Белла, относящиеся к началу столетия, лишь система MERO стала первой пространственной структурой, широко доступной коммерчески. Она была разработана в Германии Доктором Максом Менгерингхау — зеном (Max Mengeringhausen), ее первое применение относится к 1943 г., а популярность этой системы наблюдается уже почти семьдесят лет. Название MERO получает из сокращения настоящего имени Mengeringhausen Rohrbauweise. В основе ее конструктивного решения лежит конструкция узлового соединения (рис. 4.40), хорошо приспособленная к варьированию геометрической схемы. Шар с нарезными отверстиями позволяет присоединить трубчатые элементы структуры через концевые болты, входящие в состав структурного элемента. Система состоит из индивидуальных трубчатых элементов, связанных в шаровой узловой детали.

Эстетические достоинства и высокая технологичность обеспечили популярность этой системы и ее конкурентоспособность по сравнению со многими другими доступными теперь конструкциями. Первоначально у системы MERO был только один тип стандартного узла — сфера с 18 отверстиями под углами 45°, 60° и 90° друг к другу. Ряд стандартных длин трубчатых стержней был задуман таким образом, что межузловое расстояние каждый раз увеличивалось в УП раз. Однако с учетом точности современных станков с программным управлением появилась возможность сверлить отверстия под любым необходимым углом и изготавливать элементы соответствующей длины, достигая таким образом большей гибкости в геометрии. Во всем мире есть много примеров применения системы MERO, которые накопились за ее семидесятилетнюю историю. Один из недавних примеров использования системы MERO дает покрытие над трибунами Донбасс-арены (рис. 4-41). Начиная с 1950-х годов пространственные структурные системы распространялись по всему миру, архитекторы исследовали их новые эстетические возможности, а инженеры экспериментировали с альтернативными конструкциями узловых соединений и геометрическими схемами. Например, в США К. Ваксман (Konrad Wachsmann) использовал систему со сложным универсальным соединителем (рис. 4.42), который позволял примыкание до 20 трубчатых элементов. С. дю Шато (Stephane du Chateau) во Франции предложил узловое соединение на фасонках, штампованных по пространственной форме, а в Канаде фирма «Фалтимен» разработала систему Tridimatic (рис. 4.43), и этот перечень можно продолжать довольно долго. Поскольку не во всех случаях целесообразно использование полностью рассыпной конструкции, довольно скоро появились альтернативные проекты, основанные на использовании плоских ферм или пространственных пирамид с треугольным, квадратным или шестиугольным основанием.

Одна из первых альтернативных систем такого рода появилась в Великобритании в 1950-х годах под названием Space Decks (рис. 4.44). Она была основана на готовых стальных пирамидальных модулях (1,22 х 1,22 м в плане и 1,05 или 0,61 м по высоте). Система Space Decks с тех пор широко использовалась для конструкций покрытия и междуэтажных перекрытий лишь с небольшой модификацией размеров модуля и используемых материалов. Позже были разработаны и другие решения такого рода, которые нашли применение в зарубежной и отечественной практике.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *