Geodesic construction
Краткий рассказ об особенностях построения и свойствах геодезических конструкций
Геодезический купол (геокупол, геодом) — сферическое архитектурное сооружение, собранное из стержней, образующих геодезическую структуру, благодаря которой сооружение в целом обладает хорошими несущими характеристиками.
Геодези́ческая линия — кривая определённого типа, обобщение понятия «прямая» для искривлённых пространств. Конкретное определение геодезической линии зависит от типа пространства. Например, на двумерной поверхности, вложенной в евклидово трёхмерное пространство, геодезические линии — это линии, достаточно малые дуги которых являются на этой поверхности кратчайшими путями между их концами. На плоскости это будут прямые, на круговом цилиндре — винтовые линии, прямолинейные образующие и окружности, на сфере — дуги больших окружностей.
Геодези́ческая линия — кривая определённого типа, обобщение понятия «прямая» для искривлённых пространств. Конкретное определение геодезической линии зависит от типа пространства. Например, на двумерной поверхности, вложенной в евклидово трёхмерное пространство, геодезические линии — это линии, достаточно малые дуги которых являются на этой поверхности кратчайшими путями между их концами. На плоскости это будут прямые, на круговом цилиндре — винтовые линии, прямолинейные образующие и окружности, на сфере — дуги больших окружностей.
Применительно к инженерным конструкциям, геодезический способ построения сфер поверхностей начали применять только в середине 20-ого века. Однако многие свойства сфер использовались для строительства ещё в эпоху Возрождения и древних цивилизациях. Так практически все большие соборы, храмы и мечети имеют в своей структуре сферическое строение куполов. Обусловлено это тем, что при перекрытии большого пространства сферическая форма наиболее оптимально использует объем и распределяет нагрузки.
Основными нагрузками, определяющими напряжённое состояние купола, являются собственный вес оболочки купола и снеговая нагрузка. Обе нагрузки принимают действующими симметрично относительно вертикальной оси оболочки (нагрузка осесимметричная). Ветровая нагрузка при пологих купольных покрытиях решающего значения не имеет и поэтому при расчетах она не учитывается.
Собственный вес оболочки купола при постоянной её толщине рассматривается как равномерная нагрузка, распределённая по поверхности купола, а снеговая нагрузка принимается как равномерно распределённая по горизонтальной проекции купола
Основными нагрузками, определяющими напряжённое состояние купола, являются собственный вес оболочки купола и снеговая нагрузка. Обе нагрузки принимают действующими симметрично относительно вертикальной оси оболочки (нагрузка осесимметричная). Ветровая нагрузка при пологих купольных покрытиях решающего значения не имеет и поэтому при расчетах она не учитывается.
Собственный вес оболочки купола при постоянной её толщине рассматривается как равномерная нагрузка, распределённая по поверхности купола, а снеговая нагрузка принимается как равномерно распределённая по горизонтальной проекции купола
ice age present
свойства и особенности геосфер
A headline's purpose is to quickly and briefly draw attention to the story. It is generally written by a copy editor, but may also be written by the writer, the page layout designer, or other editors.
1.Ветроустойчивость
Геосферические конструкции единственные конструкции сочетающие малый общий вес конструкции с высочайшей ветроустойчивостью, обусловленной, в первую очередь, обтекаемой формой и малой парусностью. Это подтверждено опытом строительства приюта на Эльбрусе Shelter 3800. И зарубежным опытом постройки в то числе станции Амудсен-Скотт (US) в Антарктиде.
2. Энергоэффективность
Сферические объемные пространства являются наиболее эффективными с точки зрения обогрева и вентиляции. Отсутствие углов позволяет воздуху равномерно циркулировать в объеме, и быстро прогревать все помещение
3. Малый вес конструкции
Вес каркаса проекта Shelter 3800 - 430 кг.
При возведении геосферических конструкций, используются легкие композитные материалы, современные легкие утеплители и небольшое количество несущих металлических элементов, что в совокупности обеспечивает малый вес всей постройки.
4. Сборно-разборная конструкция
Весь комплект высокогорного приюта Shelter 3800 - был переправлен на верх за 6 упаковками общей массой 3000 кг.
Простота доставки в труднодоступные места - сам принцип проектирования и построения геосфер позволяет спроектировать и рассчитать всю конструкцию таким образом, чтобы она состояла из большого количества относительно небольших компонентов, легко упаковываемых в грузовые единицы с изменяемым весом. Это позволяет просто скомпоновать весь груз под любой способ доставки.
5. Легкий фундамент
Вес габионных сеток - 84 кг
Малый вес возводимой конструкции, а также большое количество опорных точек расположенных по периметру купола, позволяют собирать геосферические конструкции на легковозводимых и даже временных фундаментах, например в конструкции Shelter 3800 нами был применен габионный фундамент, позволивший избежать дорогостоящего вертолетного подъема материалов для фундамента.
6. Органичность
Сферическая кровля всегда уместна в природном ландшафте
Внешний вид - необычность, отсутствие привычных углов и при этом уникальная органичность. Возможность использования больших площадей остекления, обеспечивающих панорамные виды и легкая реализация прозрачных кровель. Комплексы сферических конструкций смотрятся нестандартно, ярко, уникально.
Возможность варьировать материалы позволяет создавать как современные здания с большим количеством стекла и композитных материалов, так и традиционную архитектуру с применением материалов природного происхождения, таких как гонт, шиндель или зеленые кровли. Все эти факторы позволяют сказать, что геосферические конструкции - универсальное дизайнерское решение.
7. Процесс возведения
Все перечисленные выше свойства, позволяют разложить процесс строительства и монтажа на этапы и точно сметировать конструкцию. Монтаж может быть проведен в короткие сроки в труднодоступных местах.
4 августа
Послеобеденная сборка основания.
5 августа.
Утренняя сборка каркаса.
5 августа.
Установка входной группы предбанника.
5 августа.
К вечеру каркас был собран каркас, зашит пол.
6 августа.
Внешняя облицовка представляет из себя сендвич из оцинкованного металла и ламинированной фанеры.
6 августа
Зашивка внешней обшивки. Из-за переменчивой погоды в горах такой этап должен быть закончен за один день.
6 августа
Благодаря конструктивным особенностям геосферы мы имеем возможность выбирать расположение блоков с окнами уже на месте при финальном монтаже.
6 августа
Всего в #shelter3800 6 окон.
Вид из одного из них.
6 августа.
Основной монтаж треугольников можно производить изнутри конструкции! Что позволяет работать даже при ветре в 8-12 м/с.
6 августа
Купол сразу оборудован стацонарной точкой навески.
6 августа.
Треугольник с единственным открывающимся окном Velux также может быть сориентирован по 4 сторонам света. В нашем случае он как и вход установлен с основной подветренной стороны.
8 августа.
Утепление и внутреняя обшивка
11 августа
Все наружние работы закончены, остался интерьер.
13 августа
Приют смонтирован и прошел все испытания.
8. Интерьер
Площадь приюта 23 кв.м
Специфика сферических пространств выдвигает особые требования к интерьеру и компоновке
9. Остекление
Сферы Pacific Dome из PVC
Масштабное остекление требует проработанной технологии и сбалансированости проекта всей постройки. Простые решения только в легких конструкциях.
10. Вход и пристройки
Морская дверь-шлюз в высокогорном приюте сфере Shelter 3800
Из-за особенностей структуры строения разрыв каркаса купола ведет к существенному уменьшения прочности всей сферы в целом. Эта особенность накладывает особые требования на расчет и сопряжения купола с другими необходимыми частями строения.
Примеры