Техника - молодёжи 1963-05, страница 23

КУПОЛА-КРИСТАЛЛЫ

Б. ГУСЕВ, инженер, член литобъединениц журнала

начале 1945 года в Киеве было созвано совещание архитекторов и инженеров. Инициатор совещания Никита Сергеевич Хрущев поставил перед собравшимися конкретную задачу—-найти такие технические решения в строительстве, которые позволят в кратчайший срок восстановить разрушенное войной.

Решение было найдено: здание надо собирать из отдельных деталей, элементов, которые можно изгото-вит$^: на заводе. В тот, еще военный, год начало развиваться наше сборное домостроение.

Сложнее строить таким способом промышленные здания. Применяемые здесь элементы весят десятки тойн, собираются они мощными кранами, а к месту постройки доставляются на платформах не менее мощными тягачами. Но как бы ни были велики сборные элементы, и они не избавляют здание от существенного недостатка: значительную часть внутреннего объема цеха занимают колонны и фермы. Цех не комната, его не накроешь одной панелью.

В ПОИСКАХ «ШАРА»

Может быть, для промышленного строительства целесообразна совершенно иная форма здания? Об этом задумался один из участников киевского совещанияархитектор Михаил Сергеевич Туполев. И действительно, традиционная прямоугольная фордоа во многом искусственна. А между тем своды и купола пещер служили надежным убежищем еще нашим далеким предкам. Применяются купола и в современном строительстве, причем главное их преимущество —■ экономия. Грубо говоря, купол—это половинка шара, а шар— фигура, занимающая максимальный объем при минимальной поверхности. На 1 м² площади пола в купольном здании материала приходится меньше, чем в зданиях другой формы. Кроме того, здания такого типа не требуют поддерживающих кровлю конструкций. Но как удовлетворить одно из основных требований, предъявляемых к современному строительству, — применение индустриального метода?

Представьте себе, что купол собирается наподобие детской пирамидки, из отдельных колец. Тогда в основание ляжет кольцо наибольшего диаметра, с приближением же к вершине купола диаметры колец будут уменьшаться. Даже для перекрытия небольшого здания потребовалось бы около 300 колец. Ясно, что не может быть и речи о заводском изготовлении такой массы различных по размерам элементов.

Как ни странно, принцип нового построения куполов подсказала наука, имеющая самое отдаленное отношение к архитектуре, — кристаллография. Известно, что в природе существует несколько видов кри

сталлов с равными гранями, но лишь один из них имеет форму, приближающуюся к форме шара, — икосаэдр. У него 12 вершин и 30 равных ребер. Поверхность кристалла составлена из 20 равносторонних треугольников, а это очень важно, так как у строителей треугольник считается идеальной по жесткости фигурой. Купол, составленный из треугольников, хорошо сопротивляется внешним нагрузкам. В то же время он очень легкий, примерно в 3 раза легче кровли обычных зданий.

Идея создания сооружения всего из одного типа сборных деталей выглядела чрезвычайно заманчиво, но оказалось, что купол-икосаэдр удобен лишь при небольших размерах зданий, у которых диаметр основания не больше 15—20 м. При увеличении диаметра возрастают размеры и вес отдельных стандартных панелей-треугольников, да и здание выглядит слишком «угловатым». Но если «отсечь» воображаемыми плоскостями все вершины, получится новая, уже искусственная форма многогранника. Она состоит из 12 пятиугольников и 20 шестиугольников. Чтобы еще больше приблизить мно- • гогранник к сфере, каждый из пятиугольников делят на пять, а шестиугольников —- на шесть треугольников. Так получают стовосьмидесяти-гранник, образованный всего лишь двумя типами равнобедренных треугольников. Это уже соответствует требованиям индустриализации строительства. Авторское свидетельство на метод геометрического построения куполов, полученное доктором архитектуры М. С. Туполевым, удостоверяет, что создан действительно новый тип сооружения.

Над куполообразными зданиями из сборных элементов работают и за рубежом. Об этом свидетельствует построенный в 1959 году по проекту американского инщенера и архитектора Фуллера купол над выставочным залом в московском парке Сокольники.

ДЕРЕВО — ЖЕЛЕЗОБЕТОН — СТЕКЛОПЛАСТ

В 1949 году несколько студентов архитектурного института проходили практику в Талдемском районе Московской области. В одном из колхозов они меньше чем за неделю выстроили, что называется, «голыми руками» первый дерерянный купол диаметром 20 м и высотой 10 м. Двумя годами позже деревянным куполом такого же размера был перекрыт один из манежей Московского ипподрома.

Разработана технология изготовления куполов из сборного железобетона и армоцемента. Из этих же материалов можно строить и своды. В отличие от куполов своды собира

ются также и из ромбовидных панелей.

Когда ведется нужная народному хозяйству работа, о ней быстро узнают многие. И, естественно, каждый смотрит на новинку со своей точки зрения. Инженер Череповецкого металлургического комбината Шандюр-ко, увидев на Выставке достижений народного хозяйства макет купола-зерносклада, прежде всего подумал о нуждах своего завода. По условиям производства на комбинате необходим единовременный запас руды около 1 млн. т. По самым скромным подсчетам, это займет чуть ли не половину территории комбината. Идея создать склад, который смог бы на сравнительно небольшой площади вместить более 330 железнодорожных составов руды, в одинаковой мере увлекла череповецких инженеров и московских проектировщиков. Диаметр сооружения — 160 м, высота — 65 м. Если его поместить в Москве на площади Революции, пятнадцатиэтажное здание гостиницы «Москва» окажется под куполом.

Было сделано семь вариантов проекта купола, каждый из которых по-своему интересен. Решено собрать вначале металлический каркас, образующий ребра купола-многогранника. Каждая из его треугольных граней разделена еще на 9 меньших треугольников с длиной сторон около 8 м. Вес панелей не превышает 3 т, и при монтаже можно применить обычные подъемные краны. Панели делаются из стали, алюминия или стеклопласта, _ Оригинальный метод монтажа предложили авторы проекта. Треугольные панели свариваются на земле в секторы. Пять таких секторов лебедками одновременно подтягивают по рельсовым путям до установки на опорное железобетонное кольцо-фундамент. Секторы соединяют на болтах, потом сваривают друг с другом, а оставшиеся между ними ячейки заполняют дополнительными треугольными монтажными элементами. Всего нужно 13 различных типов сборных элементов. Для купола таких размеров это отличный показатель.

Одновременно с работой над проектом Череповецкого склада сотрудниками и студентами Московского архитектурного института разработаны деревянные купола диаметром 20,5 м для подмосковного пионерлагеря «Юность», свод из армоцемент-ных панелей для кинотеатра в Сочи и еще несколько куполообразных зданий.

Можно немало сказать о возможностях применения куполов. Ими, несомненно, заинтересуются и на селе и в городе. Пора подумать о новых формах промышленных и общественных зданий. На смену привычным прямоугольникам* должны подняться красивые, прочные и легкие купола-кристаллы.

19