Архивная версия / archive version:

Проект «Архи всЁ» переехал на сайт www.cih.ru
This project was moved to the www.cih.ru

данная версия не обновляется и может быть недоступной через некоторое время

^{см. также: СНиПы | Архитектура | Модерн | Новости | Строительство}

Вы можете найти необходимую информацию на сайте cih.ru / You can find the necessary information on the cih.ru website:

Рис. 36. Гибкие конструктивные системы в строительстве высотных зданий башенного типа
а — проект "дома-города" высотой 3200 м. Инж. Фриш-ман; б — "дом-дерево". Ар-хит. Ф.Л. Райт; в — "дом-зерно на початке". Общий вид и план. Архит. А. Квормби

Рис. 37. Административное здание Сире Тауэр в Чикаго (осуществлено в натуре), высота 436 м

мирования вертикально стоящих стеблей растений, коэффициент стройности которых характеризует эффективность конструктивной формы по отношению к ветровым нагрузкам. Стебель ржи, например, при среднем диаметре основания 3 мм может достигать высоты 1500 мм. При коэффициенте стройности /Сс=500 стебель ржи несет колос, который в 1,5 раза тяжелее самого стебля. До 3000 мм возвышаются стебли тростника., имея у основания d = 1,5MM. Высота тростника превосходит в 200 раз поперечник сечения. Здесь высокий Кс достигается путем целого ряда приспособлений к действию внешних нагрузок и гравитации, обеспечивающих стебельчатым системам высокую прочность и устойчивость (внутренней микроструктурой, свойствами материалов, формой стеблей, изменением структуры и формы стебля по высоте и т.д.).
Композитные материалы стеблей растений. При внедрении новых конструктивно-тектонических принципов в строительство высотных сооружений необходим поиск более совершенных строительных материалов, и здесь на первый план выдвигается задача изучения свойств материалов стеблей на уровне анализа не только элементов структуры живого организма, объединенных общими закономерностями, но и отношений, связей между элементами, с выявлением тех факторов, которые приводят к экономии и целесообразной затрате материала в природных структурах.
В соответствии с'этим различные научные концепции строительно-механических принципов строения материала стеблей, в том числе исследования Г. Галилея, Р. Гу-ка, Н. Грю, Г. Спенсера, С. Швенденера, Г. Габерландта, Е. Детлефсена, А. Бекетова, К. Тимирязева, В. Талиева, В. Раздорского и других, позволили ввести в обиход архитектурно-бионических исследований целый ряд принципов формообразования стеблей растений, что

Рис. 38. Клеточная структура стеблей (фото с помощью сканирующего микроскопа). Разрез по клеточной структуре стебля; процесс клеточного деления

Анализ структурного построения "строительного материала" стеблей — их тканей — показывает, что специализированные механические (несущие) ткани, а также клетки покровной, основной и проводящей тканей обладают конструкционными свойствами, т.е. представляют собой композитные материалы, выполняющие различные функции и образующие целостную комплексную систему (рис. 38).
Композитные материалы природы по прочности, сопротивлению, тепловому воздействию и ряду других свойств превосходят любой из входящих в них компонент. Для них характерна легкость, сочетаемая с высокой прочностью и способностью к упругим деформациям [ 13].
Прочностные характеристики материала стеблей, обусловленные структурным построением клеток, определяются также и структурой самих клеточных оболочек. Клеточная оболочка, собственно, и дала начало возникновению термина "клетка", когда Роберт Гук в 1667 г. с помощью светового микроскопа обнаружил клеточные оболочки на срезе бутылочной пробки.
Серия снимков, полученных в процессе исследования при помощи электронного сканирующего микроскопа (с увеличением в 8000 раз), позволила получить интересную информацию о строении клеточных оболочек (природных композитах). На основании изучения закономерностей развития и структуры клеточных оболочек в них можно выделить слои, различающиеся по своим физико-химическим свойствам и структуре (рис. 39).

Рис. 39. Трехслойные оболочки клеток. Общий вид; схема; разрез по А—А
0 — срединная пластинка;
1 — первичная оболочка; II — вторичная оболочка

Возникновение клеточной оболочки осуществляется путем образования из фрагмопласта (греч. "фрагма" — изгородь, разделение) так называемой клеточной пластинки. Растущая клеточная пластинка слоистая. Средний слой называется срединной пластинкой, по обе стороны от нее дочерние клетки начинают строить свою первичную оболочку, которая уже на первой стадии развития (строительства) содержит небольшое количество включений — элементарных фибрилл целлюлозы.
Фрей-Висслинг и Мюлеталер рассматривают первичную оболочку как слой, который первым откладывается клеткой. Этот слой, по их мнению, обладает целиком или частично дисперсной текстурой. Микрофибриллы этого слоя способны смещаться относительно друг друга, образуя многослойную сеть, содержащую целлюлозу, гемицеллюлозу и пектин [ 14].
П qic,
Вторичная оболочка возникает путем наложения новых слоев на первичную. Она составляет основную массу и придает клетке ее окончательную форму. Как следствие вторичной слоистости клеточной оболочки ее пластические свойства отступают на задний план, а наиболее яркое выражение получают свойства упругости [14].
привело к новому представлению о стеблях как о "комплексных сооружениях" [11].
Интерес представляет и другой аспект проблемы, где процесс конструирования становится в прямую зависимость от материала. Еще в 20-е годы ставились аналогичные проблемы: "В новых условиях не материалом определяется форма, а та или иная конструкция ищет материал и технику, наиболее ее выражающую"''. Развивая эму мысль, архитектор А. Буров пришел к идее создания нового материала СВАМа, обладающего свойствами, приближающими его к "строительным материалам" живой природы [ 12].