Геодезические купола и объемно-каркасные конструкции

Геодезический купол – это сферическая пространственно-каркасная структура, состоящая из сложной сети треугольников. Связанные треугольники создают самозакрепляющийся каркас, который структурно прочен, но при этом элегантно утончен. Геодезический купол можно назвать воплощением фразы «меньше – значит больше», поскольку минимум геометрически расположенных строительных материалов обеспечивает прочность и легкость конструкции, особенно когда каркас покрыт современными сайдинговыми материалами, такими как ETFE. Конструкция позволяет использовать большое внутреннее пространство, свободное от колонн или других опор.

Space-frame – это трехмерный (3D) структурный каркас, который позволяет геодезическому куполу существовать, в отличие от двухмерного (2D) каркаса типичного здания по длине и ширине. «Пространство» в этом смысле не является «космическим пространством», хотя возникающие в результате структуры иногда выглядят так, как будто они пришли из Эпохи освоения космоса.

Термин геодезический происходит от латинского, что означает «разделяющая землю ». Геодезическая линия – это кратчайшее расстояние между любыми двумя точками на сфере.

Изобретатели геодезического купола:

Купола – относительно недавнее изобретение в архитектуре. Пантеон Рима, перестроенный около 125 г. н.э., является одним из старейших больших куполов. Чтобы выдержать вес тяжелых строительных материалов в ранних куполах, нижние стены были сделаны очень толстыми, а верхняя часть купола стала тоньше. В случае Пантеона в Риме открытое отверстие или окулус находится на вершине купола.

Идея объединения треугольников с архитектурной аркой была впервые предложена в 1919 год – немецкий инженер доктор Вальтер Бауэрсфельд. К 1923 году Бауэрсфельд спроектировал первый в мире проекционный планетарий для компании Zeiss в Йене, Германия. Именно Р. Бакминстер Фуллер (1895-1983) придумал и популяризировал концепцию использования геодезических куполов в качестве домов. Первый патент Фуллера на геодезический купол был выдан в 1954 году. В 1967 году его проект был показан миру с «Биосферой», построенной для выставки Expo ’67 в Монреале, Канада. Фуллер утверждал, что можно было бы окружить центральный Манхэттен в Нью-Йорке куполом с регулируемой температурой шириной в две мили, подобным тому, который был представлен на выставке в Монреале. По его словам, купол окупится в течение десяти лет … только за счет экономии средств на уборку снега.

К 50-летию со дня получения патент на геодезический купол Р. Бакминстера Фуллера был отмечен на почтовой марке США в 2004 году. Указатель его патентов можно найти в Институте Бакминстера Фуллера.

Треугольник по-прежнему используется как средство увеличения архитектурной высоты, о чем свидетельствуют многие небоскребы, в том числе One World Trade Center в Нью-Йорке. Обратите внимание на массивные вытянутые треугольные стороны этого и других высоких зданий..

О пространственно-каркасных конструкциях:

Dr. Марио Сальвадори напоминает нам, что «прямоугольники по своей природе не жесткие». Так что никто иной, как Александр Грэм Белл, придумал идею триангуляции больших рам крыши для покрытия больших безбарьерных внутренних пространств. «Таким образом, – пишет Сальвадори, – современный космический каркас возник в голове инженера-электрика и дал начало целому семейству крыш, обладающих огромным преимуществом модульной конструкции, простоты сборки, экономичности. и визуальное воздействие ».

В 1960 году The Harvard Crimson описал геодезический купол как« структуру, состоящую из большое количество пятигранных фигур ». Если вы построите свою собственную модель геодезического купола, вы получите представление о том, как треугольники складываются, чтобы образовать шестиугольники и пятиугольники. Геометрия может быть собрана для образования всех видов внутренних пространств, таких как пирамида архитектора И. М. Пея в Лувре и формы решетчатой ​​оболочки, используемые для растянутой архитектуры Фрея Отто и Сигеру Бана.

Дополнительные определения

«Геодезический купол: конструкция, состоящая из множества похожих, легких, прямолинейных элементов (обычно находящихся в напряжении), которые образуют сетку в форме купола. . “
Словарь архитектуры и строительства , Сирил М. Харрис, изд., МакГроу-Хилл, 1975, стр. 227

«Space-Frame: трехмерный каркас для ограждения пространств, в котором все элементы соединены между собой и действуют как единое целое, сопротивляясь нагрузкам, приложенным в любое направление ».
Архитектурный словарь, 3-е изд. Пингвин, 1980, стр. 304

Примеры геодезических куполов

Геодезические купола эффективны, недороги и долговечны. Дома с гофрированными металлическими куполами были собраны в незастроенных частях мира всего за сотни долларов. Пластиковые и стекловолоконные купола используются для чувствительного радиолокационного оборудования в арктических регионах и для метеостанций по всему миру. Геодезические купола также используются для аварийного укрытия и мобильного военного жилья.

Самой известной структурой, построенной в виде геодезического купола, может быть космический корабль Земля, Павильон AT&T на выставке EPCOT в Диснейленде, Флорида. Значок EPCOT является адаптацией геодезического купола Бакминстера Фуллера. Другие структуры, использующие этот тип архитектуры, включают Купол Такома в штате Вашингтон, консерваторию Митчелл-Парк в Милуоки в Висконсине, Климатрон Сент-Луиса, проект биосферной пустыни в Аризоне, ботанический сад Большого Де-Мойна в Айове и многие проекты, созданные с помощью ETFE, включая проект Eden в Великобритании.

Источники

  • Фуллер и Нерви Кандела представят серию лекций по Нортону 1961-62 гг. , The Harvard Crimson , 15 ноября 1960 г. [дата обращения 28 мая 2016 г.]
  • История планетариев Carl Zeiss, Zeiss [проверено 28 апреля 2017 г.]
  • Почему здания стоят, Марио Сальвадори, Нортон 1980 г., МакГроу-Хилл 1982 г., стр. 162;
Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий