«Сложенный лист» хорошо известен в изящной технике жестких конструкций из тонких панелей или листового материала. Осенью 1965 г. я прочел книгу по конструкциям, в которой объяснялось, как сделать складчатый бочарный свод из одного листа картона без разрезаний и соединений. Это привело к случайному открытию, что конструкцию можно сложить в плоский компактный объем. За этим последовал анализ геометрической зависимости формы панели от формы конструкции и складываемости материалов, в результате чего был разработан и запатентован ряд основных конструкций.
Мы не были первыми в этой области — ряд других проектировщиков (в частности, Международная корпорация по конструкциям в США) разработали конструкции аналогичного типа — но наша работа наглядно показывала поистине неограниченный диапазон конструктивных форм, которые можно было изготавливать из дешевых легких панелей, складываемых при перевозке в плоские компактные объемы.
Первыми конструкциями такого типа, предназначаемыми для осуществления в натуре, были бочарные шести- и восьмиугольные своды. Они были возведены в качестве доказательства того, что жесткость конструкции совсем не зависит от прочности соединений, а является результатом ее геометрии.
Например, наши инженеры полагали, что поскольку каждое соединение обладает определенной степенью гибкости, то «общая гибкость» свода будет являться суммой показателей каждого соединения. Макетные испытания показали, что это не так, а прототипы сооружений подтвердили, что гибкость отдельных соединений «поглощалась» диагональными крестообразными стыками конструкции, и доказали правомерность использования гибких соединений.
Жилища, разработанные для кочующих сельскохозяйственных рабочих в Калифорнии Международной корпорацией по конструкциям, изготовлялись из пенополиуретановых панелей, облицованных бумагой, сдублированной с полиэтиленовой пленкой. складки которой как бы впрессовывались в материал, что вело к образованию трещин. Однако, по экономическим соображениям, пока еще нет возможности создать складчатую форму из одного большого листа жесткого ПВХ с локализированной гибкостью вдоль сгибов. Точно так же все еще невозможно воспользоваться другим простым решением — отдельными пенополиуретановыми панелями с поверхностной коркой, склеенными вместе при помощи липкой ленты.
Между прочим, липкая лента является незаслуженно забытым и пренебрегаемым строительным материалом. Ассортимент липких лент в настоящее время чрезвычайно широк, характеристики сцепления и схватывания могут быть очень высоки. И все же мы продолжаем при монтаже сверлить и стягивать болтами, а не используем для этой цели липкую ленту, одинаково хорошо работающую на растяжение и на сдвиг.
За неимением идеального решения мы снова вынуждены идти на компромисс. Пенополиуретановый листовой материал производится методом непрерывной экструзии при незначительных производственных затратах и обладает очень высоким отношением прочности к массе. К сожалению, обычно его производят методом экструзии между двумя листами крафт-бумаги, погодостойкость которой, несмотря на тонкое покрытие из полиэтилена или поливинилхлорида, всегда внушает сомнение.
Более удачным методом была бы экструзия пенопласта между двумя алюминиевыми листами — и в настоящее время уже проводятся эксперименты, которые обещают быть успешными. Пенопласт имеет довольно высокую скорость горения, облицовка из алюминия значительно снижает горючесть изделий. Готовая панель толщиной 1,3 см будет стоить приблизительно от 12 до 15 долларов за 1 м2. Однако, как во всякой слоистой конструкции, торцы панели должны быть защищены от расслоения и попадания влаги.
Панелью, имеющей толщину всего 1,3 см, примененной в складчатой конструкции, можно перекрыть пролет 12 м при стоимости, равной стоимости палаточного покрытия. Конструкция при этом будет обладать высокой степенью изоляции, быстро монтироваться и демонтироваться.
ль
По-видимому, складчатые конструкции из пластмасс ждет широкая сфера применения в качестве различных ограждений и складских сооружений, учитывая их низкую стоимость. Однако гибкости стыков, особенно в узловых соединениях элементов конструкции при ее трансформации, сложна и требует точного математического анализа.