Шаро-стержневые системы – шаг к реализации современных проектов, архитектурных решений
Архитектурная бионика подсказывает часто, как находить решения для нелинейных объемов и криволинейных площадей, линий. «Перетекание» форм, например, купол в невесомости – не показатель экстравагантности, а копирование природных процессов, биоморфных структур.
Смелые пролеты, объемные решения, вылеты консолей, фантазии проектировщика, оригинальная арка становится реализуемой благодаря материалам, технологиям, например, 3D-печати. При этом получаются конструкции, способные выдерживать колоссальные нагрузки, несмотря на свою легкость. Можно не ограничивать себя уже вертикально-горизонтальными поверхностями.

шаг к реализации современных проектов и архитектурных решений

Современным конструкциям – современные технологии, решения.

Пример, дающей свободу при проектировании конструкции, – шаро-стержневая система, ее применение позволит конструкции (оболочке) реализоваться «в стекле», стать светопрозрачной. Практически стержневых структур – за сотню, они отличаются узлами сопряжения шаров, стержней, технологией сборки (изготовления) всей конструкции.
Каркас шаро-стержневой конструкции базируется на сферических узлах. Каждый шар имеет отверстие, резьбу, болт, соединяемый крепежом (штифтом), причем второй конец крепится к стержню через соединения в стержне. Он имеет форму крышки, с двумя диаметрами: внутренним – меньшим и большим, согласованным с диаметром самого стержня. Втулка – с отверстием, резьбой, штифтом, на болте – паз около втулки (под штифт). Получается фасадная цилиндрическая, узловая, с треугольной поверхностью система. Элементы связываются с несущей конструкцией, а узловой элемент (изготовлен из цилиндра) – с фрезеровкой площадки-базы стержней.
Возможны комбинированные системы: нижние элементы пояса, раскосы – металлические, верхний пояс – ребристая плита (железобетонная). Стержни конструкций – из двутавров, швеллеров, труб, уголков. Они рассчитаны на сжатие, растяжение, создают прочную структуру с шарнирно-узловыми соединениями, отводящими силы, перераспределяющими нагрузки.

Особенности стержневых систем

К особенностям таких систем относят:
• потенциальная реализуемость любых форм, поверхностей, линий, их легкость, ажурная красота (например, легкий радиусный переход углов);
• высокоточное проектирование, монтаж с применением современных программ, (точно определяющих узлы креплений, стыков и др.), 3D-моделирования и печати (передачи 3D-макета на цифровой станок);
• возможность активизации баз элементов узлов (типовых, уникальных);
• применимость на открытом пространстве;
• существенное снижение ресурсоемкости, сроков, стоимости проектирования, производства и монтажа;
• герметичность, антикоррозийная защищенность узлов, соединений;
• применимость большинства типов покрытия сооружения (пластик, композит, стекло, тент и др.);
• небольшая материалоемкость, экономичность, низкая нагрузка на низ, свод конструкции, снижающая затраты по устройству опор, фундаментов, стен;
• простота, оперативность изготовления, монтажа, отсутствие дополнительных поддерживающих кронштейнов, повторяемость узлов;
• высокотехнологичный монтаж с доставкой на стройплощадку унифицированных элементов полной заводской готовности и их сбора на ней без использования сложных инструментов, механизмов, сварки.
Указанные преимущества позволяют реализовать габаритные пролеты конструкций промышленных и административных зданий, торгово-развлекательных и бизнес-центров, ресторанов и кафе, частных домов. Примером уникальной шаро–стержневой системы является фасадная конструкция стадиона «Спартак».