Техника - молодёжи 1988-01, страница 67

дорожные рельсы, когда их верхняя стороне износится, можно было перевернуть и использовать нижнюю сторону». В 1878 году 3а-гури предложил путейцам рельс со скошенной на 60° средней частью — шейкой (6). С одной стороны ее поддерживала лита» подпорка, жестко соединенная с шейкой болтами. S результате большая часть нагрузки приходилась на подпорку, а нижняя головка изнашивалась медленнее, нежели у симметричного рельса Стефенсо-на.

Еще дальше в этом направлении пошел немец Деммер, запатентовавший в том же году стальной рельс с тремя головками (7): пока одна «работала», две другие, закрепленные в металлическом держателе, играли роль опор, причем у них основную нагрузку воспринимали шейки. «Преимущества этой системы в том, что тройные рельсы можно укладывать три раза,— утверждал изобретатель.— Они исключительно надежно соединяются с прокладкой и весят значительно меньше по сравнению

с тремя рельсами с широким основанием». Но ни скошенный рельс Загури, ни строенный, предложенный Деммером, так и не прижились на «чугунке»—слишком уж сложными, нетехнологичными оказались тот и другой.

Простым в изготовлении и надежным оказался стальной рельс с широкой подошвой (в плане двух-тавровая балка), появившийся в 1865 году. Именно такие рельсы получили повсеместное распространение и вот уже почти полтора столетия без видимых изменений исправно служат на железных дорогах мира. Но изменения, конечно же, были, и весьма существенные. В частности, за это время специально для рельсов металлурги разработали особые сорта стали, обладающие повышенными прочностью и упругостью. Например, у нас для дорог на Крайнем Севере и а Сибири выпускают рельсы, не теряющие свойств при резких перепадах температуры даже в жестокие сибирские морозы.

Отыскав оптимальную форму рельса, путейцы задались целью

сделать так, чтобы он достаточно надежно удерживался на любой шпале — деревянной или железобетонной, но при необходимости замена его не занимала бы слишком много времени. Иными словами, предстояло придумать жесткий замок, который легко открывается.

...Еще со времен Черепановых и Стефенсона рельсы крепили к деревянным шпалам металлическими накладками, прибивая их длинными «костылями» (8). Только вот через пару-другую лет и хорошо просмоленные шпалы приходилось заменять. В частности, из-за того, что под воздействием переменных нагрузок массивные костыли размалывали слои древесины и контакт рельса со шпалой становился непрочным.

Не так давно специалисты западногерманской фирмы «Хеш Роте Эрде» предложили прихватывать подошву рельса с обеих сторон спаренными костылями, изготовленными из стали повышенной упругости. Их нижние, клиновидные концы (9) плотно сидят в шпа-

БЕЗ ПО И СТРОПИЛ

Шатер, вигвам, чум, юрта... Идея древнейших жилищ наших предков проста — шкуры или тканое полотно натягиваются на каркас. Но далее аналогии будут едва ли уместны. Ультрасовременная космическая ткань, раскроенная с помощью компьютеров до неузнаваемости трансформировала одну из древнейших строительных конструкций. Гигантские тенты (а тент по-английски, как известно, означает не что иное, как «палатка») венчают сегодня стадионы и магазины, концертные площадки, арены, сады (см. 4-ю стр. обложки).

Взгляните на фотографии. Разве не впечатляют эти причудливые конструкции, перекрывающие своими куполами огромные площади, создающие совершенно неожиданные архитектурные формы? Тканевые

кровли дешевле обычных, а срок годности их достаточно велик — 20—30 лет. Материалом, как правило, служит стеклоткань с напыленным тефлоном (известным у нас больше под названием «фторопласт»»). Примерно такой же идет на костюмы астронавтов, так что палаточные кровли без преувеличения можно назвать космическими.

Легкое и воздушное на вид, полотнище обладает удивительной прочностью. На растяжение его нити выдерживают нагрузку большую, чем стальные. Ткань дает тень и в то же время пропускает достаточно солнечных лучей, чтобы обеспечить мягкий, рассеянный свет под кровлей. Тепло при этом не поглощается — тент отражает до ³/₄ солнечной радиации. Поэтому, когда жара достигает 50°С, внутри здания люди чувствуют себя вполне комфортно. И это безо всяких кондиционеров! Если же ткань снаружи покрыть не тефлоном, а силокса-ном, она становится прозрачной — пропустит до ⁴/₅ солнечного света. Особенно это ценно в средних и северных широтах. Несмотря на то, что приходится делать изоляцию, задерживающую конденсирующуюся на куполах влагу, в помещениях достаточно светло — искусственное освещение требуется включать только к вечеру.

На первый взгляд тканевые шатры довольно хрупки. Могут ли они противостоять стихии — шквальным порывам ветра, например?

Чтобы сохранить свою форму, материал куполов должен быть постоянно натянут. Достичь этого можно разными путями. Один способ — Создать внутри помещения избыточное давление, как в воздушном шарике. Тут не обойтись без сложной сис

темы насосов и вентиляторов, поэтому конструкторы чаще предпочитают укреплять сооружения с помощью предварительно напряженных тросов и канатов, иногда в руку толщиной. Крепко-накрепко соединенные со стеновыми панелями или надежно заякоренные в грунте, стальные жилы успешно выдерживают все атаки ветра, дождя, снега или льда.

Тенты, как оказалось, обладают также и отличными акустическими свойствами Плотность покрытия достаточна для отражения звуковых волн средних, а особенно высоких частот. А изогнутые контуры перекрытий равномерно рассеивают их. Вот почему тканевые кровли в последнее время все чаще перекрывают оркестровые павильоны, которые могут принять до полутора тысяч слушателей одновременно. Слышимость во всех концах такого зала — идеальная, а сами музыканты уверяют, что под матерчатыми сводами их инструменты звучат мягче и выразительней.

Разумеется, чтобы создавать уникальные шатровые перекрытия, одной фантазии мало. Нужны точнейшие и подробнейшие расчеты усилий и нагрузок на современных ЭВМ. К слову, один только расчет конструкций для аэровокзала Хадж в Саудовской Аравии обошелся в четверть миллиона долларов, причем была использована самая быстродействующая из имеющихся машин — суперкомпьютер «Крэй>».

Энтузиасты «палаточной архитектуры»» мечтают о новых чудесных материалах. Очень скоро, верят они, будет получено особое мономолекулярное стекло, которое сможет гнуться, словно обычная оберточная бумага. Появится идеальный материал для создания крепких прозрачных оболочек. Под ними укроются от влаги и холода целые города. Тогда и за Полярным кругом наступит вечное лето.

По материалам зарубежной печати

63