WikiSort.ru - Не сортированное

Гиперболоидные конструкции — сооружения в форме однополостного гиперболоида или гиперболического параболоида. Такие конструкции, несмотря на свою кривизну, строятся из прямых балок.

Особенности

Однополостный гиперболоид и гиперболический параболоид — дважды линейчатые поверхности, то есть через любую точку такой поверхности можно провести две пересекающиеся прямые, которые будут целиком принадлежать поверхности. Вдоль этих прямых и устанавливаются балки, образующие характерную решётку. Такая конструкция является жёсткой: если балки соединить шарнирно, гиперболоидная конструкция всё равно будет сохранять свою форму под действием внешних сил.

Для высоких сооружений основную опасность несёт ветровая нагрузка, а у решётчатой конструкции она невелика. Эти особенности делают гиперболоидные конструкции прочными, несмотря на невысокую материалоёмкость.

История

Гиперболоидную форму конструкций ввёл в архитектуру В. Г. Шухов (патент Российской Империи № 1896; от 12 марта 1899 года, заявленный В. Г. Шуховым 11.01.1896). Первая в мире стальная сетчатая башня в форме гиперболоида вращения была построена Шуховым для крупнейшей дореволюционной Всероссийской промышленной и художественной выставки в Нижнем Новгороде, проходившей с 28 мая (9 июня) по 1 (13) октября 1896 года.

Однополостный гиперболоид вращения первой башни Шухова образован 80 прямыми стальными профилями, концы которых крепятся к кольцевым основаниям. Сетчатая стальная оболочка из ромбовидно пересекающихся профилей упрочнена 8 параллельными стальными кольцами, расположенными между основаниями. Высота гиперболоидной оболочки башни — 25,2 метра (без учёта высот фундамента, резервуара и надстройки для обозрения). Диаметр нижнего кольцевого основания — 10,9 метра, верхнего — 4,2 метра. Максимальный диаметр бака — 6,5 метра, высота — 4,8 метра. От уровня земли из центра основания башни до уровня дна резервуара поднимается красивая стальная винтовая лестница. В центральной части бак имеет цилиндический проход с прямой лестницей, ведущей на смотровую площадку на верхней поверхности резервуара.

Над смотровой площадкой на баке сделана гиперболоидная надстройка с прямой лёгкой лестницей, ведущей на более высокую малую смотровую площадку. Гиперболоидная надстройка смонтирована из 8 прямых профилей, упирающихся в кольцевые основания, между которыми расположено ещё одно упрочняющее кольцо. Верхняя площадка в 1896 году имела деревянный настил и ограждение (не сохранились до настоящего времени). Общая высота башни составляет 37 метров. Все стальные элементы конструкции башни соединены заклёпками.

После выставки первая башня Шухова была перенесена в имение мецената Ю. С. Нечаева-Мальцова в село Полибино Данковского района Липецкой области. Башня сохранилась до нашего времени, является памятником архитектуры, охраняется государством. Первая в мире гиперболоидная конструкция страдает от коррозии и нуждается в реставрации.

В начале 20-го века многие боевые корабли, в основном в США, строились с ажурными гиперболоидными мачтами. Такое решение объясняется необходимостью размещения большого объёма наблюдательных и дальномерных приборов на большой высоте от палубы, меньшей уязвимостью в бою и амортизацией ударов от отдачи собственных, очень мощных, орудий.

Дальнейшей модификацией идеи сетчатых гиперболоидных конструкций стала конструкция радиобашни на Шаболовке в Москве, построенной Шуховым в 1919—1922 гг. Первоначальный проект высотой 350 м из-за дефицита металла был заменен на 150-метровый вариант, который эксплуатируется и поныне^[1]. В течение своей жизни Шухов построил более двухсот гиперболоидных башен различного назначения.

Гиперболоидные конструкции впоследствии строили многие великие архитекторы: Гауди, Ле Корбюзье, Оскар Нимейер.

Гиперболоидные шуховские башни востребованы и в настоящее время. В 1963 году в порту города Кобе в Японии по проекту компании Nikken Sekkei (недоступная ссылка) была построена 108-метровая гиперболоидная шуховская башня (Kobe Port Tower ). В 1968 году в Чехии по проекту архитектора Карела Хубачека была построена гиперболидная башня «Йештед» высотой 100 метров. В 2003 году была построена гиперболоидная башня Шухова в Цюрихе . Авторы башни — архитекторы Даниэль Рот и Александр Ком (Daniel Roth, Alexander Kohm). Идеи гиперболоидных конструкций башен Шухова известный архитектор Михаил Посохин предложил использовать при проектировании новых небоскрёбов в деловом центре «Москва-Сити».

600-метровая гиперболоидная сетчатая шуховская башня построена в 2010 году в Гуанчжоу в Китае компанией Arup. На 2017 год это вторая по высоте башня в мире.

Известные гиперболоидные конструкции

• Шуховская башня
• Шуховская башня на Оке
• Шуховская башня в Краснодаре
• Шуховская башня в Конотопе
• Шуховская башня в Петушках
• Аджигольский маяк
• Гиперболоидные мачты русских броненосцев «Андрей Первозванный» и «Император Павел I»
• Гиперболоидные мачты американских линкоров:
  • типа «Саут Кэролайна»
  • типа «Делавэр»
  • типа «Флорида»
  • типа «Вайоминг»
  • типа «Нью-Йорк»
  • типа «Невада»
  • типа «Пенсильвания»
  • типа «Нью-Мексико»
  • типа «Теннесси»
  • типа «Колорадо»
• Гиперболоидные мачты аргентинских линкоров типа «Ривадавия»
• Башня порта Кобе
• Телебашня Гуанчжоу
• Aspire Tower
• Сиднейская телебашня
• Проект «Вортекс»
• Проект «Хрустальный остров»
• Хан Шатыр

См. также

• Первая в мире гиперболоидная конструкция
• Всероссийская выставка 1896
• Гиперболоид
• Гиперболоид инженера Гарина
• Градирня

	Гиперболоидные конструкции на Викискладе

Ссылки

• Шуховские гиперболоиды в XXI веке — видео
• Шуховские башни
• Владимир Григорьевич Шухов
• 600-метровая гиперболоидная башня в Гуанчжоу
• Аджигольский маяк
• Украинский проект «Писанка»
• Гиперболоидные сетчатые стальные мачты боевых кораблей
• Die sparsame Konstruktion
• Gaudi and Shukhov — DesignCommunity Forum
• Vladimir Shukhov and the Invention of Hyperboloid Structures

Фотографии

• 
  Первая в мире гиперболоидная конструкция В. Г. Шухова, перевезена из Н. Новгорода в Полибино (Липецкая область), 2009
• 
  Гиперболоидные детали фасада Саграда Фамилия, Гауди, Барселона, Испания
• 
  Гиперболоидный собор в Бразилиа, Оскар Нимейер
• 
  Шуховская башня, Москва
• 
  Гиперболоидная башня в Цыхануве, Польша
• 
  Строительство гиперболоидной 600-метровой телебашни в Гуанчжоу, Китай, 2007
• 
  Гиперболоидные градирни электростанции
• 
  Гиперболоидные мачты броненосца «Император Павел I», Кронштадт, 1912
• 
  Гиперболоидные мачты американского линкора «Западная Вирджиния» (BB-48), Пёрл Харбор, 1941
• 
  Kobe tower and Maritime Museum in night - пример седлообразной поверхности
• 
  Kobe port tower and Maritime Museum - пример седлообразной поверхности
• Башня Шухова в Выксе, видео

Примечания