evan_gcrm (evan_gcrm) wrote,
evan_gcrm
evan_gcrm

Таким может быть кирпич в XXI веке

Оригинал взят у lion_rat


В продолжение тем:
50 лет тому вперёд.
Кочевник.
HYPERCELL.

Уже минимум шестьдесят лет существуют потенциально куда более совершенные конструкции - так называемые "тенсегрити" (от "tension integrity" - "натянутая целостность"). [Внимание! При поиске следует добавлять фамилии Фуллера, Снельсона или слова вроде "структура" и "натяжение", иначе половина результатов окажется шаманством, ибо небезызвестный Карлос Кастанеда присвоил это название для своих, типа, магических, практик]. Тенсегрити чаще всего ассоциируется с Р.Б.Фуллером и К. Снельсоном, хотя у них были и предшественники (например, Леонардо да Винчи), и последователи. Оно восходит к велосипедным колёсам, подвесным мостам, парусному вооружению кораблей и.т.п. структурам, где важнейшую роль играет растяжение, а не сжатие.




Ключевая идея - как можно большая часть структуры должна работать на растяжение, которое и поддерживает форму, как можно меньшая часть - на сжатие, при этом работающие на сжатие элементы отделены друг от друга (чтобы сжатие не складывалось, а распределялось равномерно между ними), а все прочие нагрузки, в идеале, исключены.

Дело в том, что многие материалы, такие как металлы и полимеры, при растяжении выдерживают гораздо большую нагрузку, чем при сжатии. Поэтому тенсегрити отличаются прочностью и лёгкостью, малой материалоёмкостью. А также - лёгкостью производства, доставки и монтажа, устойчивостью к повреждениям, автоматическим перераспределением нагрузок, возможностью делать из них быстровозводимые здания, транспорт, спускаемые аппараты космических кораблей и даже роботов.

Интервью с Р.Б.Фуллером, где он демонстрирует тенсегрити:



Прыгучесть и устойчивость к повреждениям:



Тенсегрити-тент:



В NASA всерьёз рассматривают тенсегрити как основу для будущих исследовательских аппаратов, забрасываемых на другие планеты:



Университет в Тель-Авиве не отстаёт: тенсегрити-робот с шестиствольным пулемётом :)))



Демонстрация того, как легко превратить плоскую компактную упаковку с тенсегрити в трёхмерную структуру:



Иностранный дядька высказывает гипотезу о том, что тела позвоночных устроены по принципу тенсегрити-структур, и что именно поэтому динозавры и древние безрогие носороги могли жить на суше и не ломать кости под собственным весом - нагрузки в их телах распределялись нетривиальным образом, и не так, как обычно считают инженеры. А на то, что оболочки клеток устроены по принципам тенсегрити, обратили внимание в семидесятых годах прошлого века:



Сам Р.Б.Фуллер полагал, что и всё мироздание устроено сходным образом - колоссальная "натянутая целостность, многочисленные крошечные островки сжатия посреди океана растяжения". Он относил к тенсегрити и свой знаменитый геодезический купол. Он же придумал сферы и купола, внешне похожие на геодезические, но устроеные гораздо более похоже на тенсегрити.



Неудивительно, что архитекторы заглядывались и заглядываются на тенсегрити, рисуют различные конструкции в 3D-редакторах и получают патенты, но увы, пока тенсегрити в архитектуре остаётся, по большей части, пробой пера для студентов зарубежных архитектурных вузов да объектом экспериментов для отдельных энтузиастов. Одна из причин - уже упомянутый консерватизм строительной отрасли. Другая - тенсегрити при всей простоте устройства тяжело проектировать и сложно расчитывать. Единой теории расчёта этих структур, насколько мне известно, не существует. Имеются лишь частные решения для некоторых вариантов.

Вернёмся теперь к 5-призме в начале поста. Призмы считаются наиболее простыми и понятными разновидностями тенсегрити. Самая простая из них - это 3-призма:



У неё три элемента сжатия (стержни) и девять элементов, натянутых между ними. Форма призмы сохраняется именно благодаря этим растяжкам. По тому же принципу можно сделать 4-призму, 5-призму и.т.д., при большом количестве элементов получается вот что:




Нетрудно заметить, что во всех этих призмах - от трёхстержневой до многострержневой - элементы сжатия и боковые растяжки образуют два вложенных друг в друга однополостных гиперболоида вращения, известных своими замечательными свойствами.



Таким образом, Т-призмы являются ещё и гиперболоидными конструкциями, которые в начале ХХ века прославили русского инженера В.Г.Шухова. Как и те, старые конструкции, основанные только лишь на свойствах гиперболоидов, эти тенсегрити-гиперболоиды можно делать сужающимися и расширяющимися, строить из них башни и колонны вроде знаменитой Шуховской башни, а также делать из них цилиндрические балки и обтекаемые каркасы в форме конусов и веретён (например, для дирижаблей и самолётов).



Tags: Архитектура, Мнение, Технологии
Subscribe
promo evan_gcrm march 28, 2018 19:35 141
Buy for 30 tokens
Основополагающим элементом, основным двигателем всей жизни, является репликатор. Скопированная информация - это и есть «репликатор». На Земле первый репликатор довольно бесспорный - это гены, или информация, закодированная в молекулах ДНК. Точнее это первый репликатор, о котором мы знаем.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 2 comments