Трансформирующиеся оболочки

Стабильность формы — обычное требование, предъявляемое к пневматическим строительным конструкциям. Тем не менее нельзя обойти вниманием такое свойство пневматических оболочек, как способность изменять свою форму при изменении уровня избыточного давления воздуха и условий опирания или закрепления. Это замечательное свойство породило новый вид пневматических конструкций — воздухоуправляемые. Наиболее рациональная область их применения, как правило, не связана со строительством. Ho в ряде случаев управляемые
(трансформирующиеся) оболочки могут вызвать интерес и у строителей.
Фирма «Крупп» (ФРГ) построила несколько пневмолинзовых покрытий, которые могли трансформироваться в зависимости от погоды, раскрываясь в теплые солнечные дни.
Одно из них было смонтировано над плавательным бассейном и представляло собой прямоугольную пневмолинзу, подвешенную H оттянутую к наружным стойкам. Воздух из боковых стенок, а также линзовидных, в хорошую погоду стравливается, что позволяет поднимать их и раскрывать бассейн. Нельзя назвать это решение удачным. Лес стоек вокруг оболочки, сложный тросовый такелаж, длительные и многодельные манипуляции по стравливанию и свертыванию стенок — все это свидетельствует не в пользу созданной конструкции.

Другая система трансформирующегося пневмолинзового покрытия выглядит более совершенной (рис. 2.30). Главное достоинство этой конструкции в том, что трансформация оболочки происходит автоматически, в результате изменения ее объема. Круглая и довольно выпуклая пневмолинза диаметром 36 м, превышающим диаметр круглого в плане здания клуба в Рюльцгейме (ФРГ), положена на его обвязку так, что края ее образуют своего рода кольцевой карниз. Этот карниз с помощью 16 оттяжек можно опускать до тех пор, пока он полностью не закроет здание с боков. При потравливании оттяжек стены раскрываются и оболочка «вспухает», поднимаясь в вершине на 3,8 м.

Надувной шар, поставленный на центральную опору, поддерживает двухслойное грибовидное покрытие открытого ресторана диаметром 23 м (рис. 2.31,б). При непогоде давление воздуха в шаре снижают, и покрытие опускается, закрывая здание по периметру. Проект разработан в Японии (арх. Ю. Мурата).
Выставочный павильон на ЭКСПО-70 (Осака, Япония) «Башня Мицуи» — высочайшее пневматическое сооружение мира (рис. 2.32) — постоянно подвергалось опасности атаки тайфунов. В угрожающей метеообстановке оно могло изменять свою высоту в пределах от 32 до 50 м в зависимости от перехода давления воздуха через критический уровень 350 Па. Там же было установлено пять теневых зонтиков диаметром 30, 20 и 15 м, раскрывающихся при появлении солнца (рис. 2. 32, в, г).

Трансформирование оболочек из материалов большой растяжимости было очень удaчнo использовано итальянским архитектором Д. Бини для пневматической опалубки. На круглую в плане, первоначально плоскую мембрану из неопрена (синтетический каучук) после закрепления ее по периметру укладывался слой бетонной смеси (см. рис. 1.4, г). Воздух, подаваемый под мембрану, поднимал эту смесь, образуя купол нужной высоты. После твердения бетона мембрану удаляли. Арматура, укладываемая перед бетонированием на плоскую мембрану, делалась спиральной, растяжимой. Опалубка выдерживала многократное применение и позволяла возводить купола диаметром до 30 м за два — четыре дня. Идея Бини оказалась плодотворной и реализуется в ряде стран непосредственно или в различных модификациях.