Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

At skabe unikke konstruktioner fra metalmembraner

Cykelbanen 'Krylatskoye' - sportsanlæg i Moskva, i Krylatskoye-distriktet. Kredit:Sergey Krivoshapko

RUDN University Professor Sergey Krivoshapko har assimileret information om metalmembran-ophængte tage for at tillade design af bygninger med store spændvidder. Disse strukturer bruges til opførelse af sportskomplekser, lufthavne og nogle andre bygninger. Han har publiceret en oplyste artikel i Tyndvæggede strukturer .

"Metalmembraner bruges meget sjældnere end andre typer af nedhængte tage (hvoriblandt man kan skelne markise- eller netmetalstrukturer, og skeder af limet træ). Det er interessant, at Rusland i vid udstrækning bygger disse typer konstruktioner; de blev først brugt i udlandet kun 35 år senere i USA, da de blev udviklet af arkitekten Vladimir Shukhov til fire pavilloner på All-Russia industri- og kunstudstillingen i Nizhny Novgorod, " sagde Krivoshapko.

Metalmembran-ophængte tage er rumlige konstruktioner af tynde metalplader, der kun er få millimeter tykke, med stive støttekonturer. De kan sammenlignes med en sæbemembran dannet efter nedsænkning af en trådring i en fortyndet opvaskemiddel. Ligesom en boble, som er blæst ud af konturen, en metalmembran kan have forskellige krumninger.

Faktisk, formen af ​​den midterste del bestemmes af geometrien af ​​rammen, som den er monteret på, og af tilstedeværelsen af ​​vægtningsmidler. Takket være dem, det er muligt at skabe en membran i form af en paraboloid, kegle eller kugle. Spændvidder med metalmembran tag kan nå hundredvis af kvadratmeter. For eksempel, det universelle stadion på Mira Avenue, der måler 224×183 m, som var den største bygning ved OL i 1980, er overdækket af en 5 mm tyk hængende membran. Strukturen ser kun ud til at være skrøbelig - teknologien involverer komplekse tekniske beregninger, der tager højde for klimaet, metal brugt til konstruktionen, samt belastning skabt både af vægten af ​​selve membranen og af faldende sne. Fra et teknisk synspunkt, Fordelen ved metalmembraner er, at de reducerer strukturens vægt betydeligt. De reducerede omkostningerne med op til 60 procent, og materialeforbrug op til 70 pct. I øvrigt, selve strukturen indebærer en kombination af bærende og omsluttende funktioner i ét materiale.

"Designegenskaber ved ophængte tag af metalmembran bestemmer deres omkostningseffektivitet. Selvom det i dag, næsten alle de problematiske spørgsmål vedrørende designet, fremstilling, installation og drift af metalmembraner er teoretisk løst, få designbureauer og organisationer er klar til at påbegynde arbejdet. Undersøgelsen af ​​forudsætningerne for fremkomsten af ​​funktionelle løsninger i byggeriet, historien om udvikling og forbedring af byggeteknologier vil give os mulighed for at opsummere de erfaringer, der er akkumuleret gennem årtier og udgive en fundamentalt ny løsning. Ellers, arkitekter og ingeniører bliver nødt til at kopiere, hvad der allerede er opnået inden for byggeri og arkitektur, " slutter Sergey Krivoshapko.