Примеры пластического формообразования в строительстве на примере «открытой» пространственной конструкции

В гидротехническом строительстве конструкции типа «МАрхИ» впервые были применены на Рижской ГЭС, где блоками размером 27х6м был перекрыт машинный зал длиной 220м. Опыт строительства Рижской ГЭС показал целесообразность их применени в зданиях русловых ГЭС, даже относительно небольших по масштабу, что в значительной степени определило выбор конструкций системы «МАрхИ» для других объектов энергетического строительства. 

Современные технологии при производстве металлоконструкций шагнули далеко вперед. Так примером пластичного формообразования является уникальная пространственная рама облегченного шатра машинного зала Саяно-Шушенской ГЭС, в которой и ригель и стойки выполнены в виде пространственной решетчатой системы, жестко закрепленной в бетон основания. Кривизна зала в плане, набранная из конструктивно прямоугольных в плане пространственных рамных блоков размером 38х22, 38х24 и 38х10м, достигается их веерной постановкой с разведением в сторону плотины на два метра, т.е. на размер модульного стержня. Благодаря этому промежуточная зона между блоками хорошо заполняется стержнями, сохраняющими регулярную структуру основного каркаса. 

Следует обратить внимание на то, что при переходе от ригеля рамы к стойкам, геометрия системы трансформировалась из ячеек со стороной 2м в 2,82м. Метод координатных деформаций в данном случае позволил обеспечить пластичный переход конструктивной формы из одного состояния в другое. 

Одной из основных специфических предпосылок применения конструкций типа «МАрхИ» при строительстве быстровозводимых зданий и сооружений является то, что эти объекты, как правило, в силу своей функциональной и градостроительной необходимости строятся по индивидуальным проектам. В этой связи использование мелкоразмерных элементов высокой заводской готовности открывает проектировщикам большие возможности для гибких решений пространственных конструкций при любых сложных планах и вертикальных композициях. Кроме того, мелкоячеистость регулярной решетки конструкции позволяет создавать путем устройства легких и недорогих вставок, экранов, подвесных декоративных потолков, комбинацией расположения светильников и других приемов различные по восприятию решения покрытий и перекрытий. Этот прием был опробован при проектировании и строительстве покрытий некоторых наземных вестибюлей станций метрополитена в Петербурге. 

На одной из станций конструкция была скрыта алюминиевыми кессонами, в глубине которых расположены светильники, создающие мягкое освещение каждого кессона. В этом случае регулярность конструкции подчеркивается регулярностью кессонного потолка, выходящего в экстерьер. На станции «Лесная» конструкция типа «МАрхИ» открыта в интерьер, а декоративный экран из анодированного под золото алюминия расположен в плоскости верхнего пояса конструкции. При этом создается впечатление декоративности пространственной стержневой конструкции, выявляется ее строгая геометрическая точность и регулярность. Благодаря применению конструкций типа «МАрхИ» архитекторам удалось простыми методами добиться выразительной пластики покрытий четырех станций метро, тектонически связанной с несущим остовом пространственной решетки. 

Широкое применение металлоконструкции типа «МАрхИ» находят в спортивных сооружениях — гимнастических и легкоатлетических залах, плавательных бассейнах, игровых площадках и т.д. Одним из интересных спортивных объектов, перекрытых оригинальной конструкцией такого типа, является конноспортивный манеж на станции «Планерная» в Московской области. При пролете 48м применена двухпоясная конструкция, усиленная по опорным линиям трапециевидной надстройкой с шагом 12м, выполняющей одновременно несущую и аэрационную функции. Надстройка также сооружена из элементов унифицированного сортамента. 

Для увеличения пролетов широкое применение могут найти комбинированные блочные конструкции, в которых основу составляют трех- или четырхпоясные каркасы, подкрепленные шпренгелями или вантами. Примерами могут служить варианты большепролетных покрытий размером 45 и 84 м со шпренгелем из швеллеров, блочные секции покрытия размером 78х12 м крытого стадиона в Перми и подвесного покрытия автобусного парка в Петербурге на сетке колонн 36х36 м. Применение комбинированных конструкций больших пролетов в виде укрупненных блоков, работающих в двух направлениях, позволяет в 2 раза снизить расход стали по сравнению с плоскими фермами и в 2,5 раза по сравнению с традиционными перекрестными фермами. 

К числу зданий общественного назначения, перекрываемых металлоконструкциями типа «МАрхИ», относятся крытые рынки, универсамы, торговые центры, большие магазины и т.д. Главным направлением объемно-планировочных решений этих зданий является максимальная «свободность» пространства, благодаря чему достигается наилучшее расположение технологического оборудования, обеспечивается выразительный интерьер торгового зала. Крытые рынки, построенные в Москве, Петербурге, Пятигорске, Краснодаре, и других городах, наглядно демонстрируют эти достоинства.