Հիպերբոլոիդ կառուցվածք

Հիպերբոլոիդ կառուցվածք, միախոռոչ հիպերբոլոիդ ձևի կամ էլ հպերբոլոիրդային պարաբոլուդներ շինություն։ Այսպիսի շինությունները, չնայած իրենց թեքությանը, կառուցվում են ուղիղ հեծաններով։

Նկարագրություն

Միախոռոչ հիպերբոլոիդ և հիպերբոլոիդային պարաբոլուդներ՝ երկակի գծավոր մակերևույթ, այսինքն այսպիսի մակերևույթի ցանկացած կետից կարելի է տանել երկու հատվող ուղիղներ, որոնք ամբողջությամբ պատկանում են մակերեսին։ Այս ուղիղների երկարությամբ էլ դրվում են հեծանները, առաջացնելով բնորոշ ցանց։ Այն հանդիսանում է կոշտ կառույց՝ եթե հեծանները միացնեն հոդակապով, հիպերբոլոիդ կառուցվածքը անկախ արտաքին գործոններից կպահպանի իր ձևը։ Բարձր շինությունների համար մեծ վտանգ է ներկայացնում քմու ուժը, իսկ ցանցային կառուցվածքների համար քամին մեծ վտանգ չի ներկայացնում։ Այս հատկանիշները հիպերբոլոիդ կառույցներին ավելի ամուր է դարձնում, չհաշված ցածր նյութական արժեքը։

Պատմություն

Ճարտարապետության մեջ հիպերբոլոիդ ձևի շինությունները մցրել է Վլադիմիր Շուխովը (Ռուսական կայսրության արտոնագիր № 1896՝ 1899 թվականի մարտի 12-ից հայտարարվել է Վ․Գ Շուխովը 11.01.1896)։ Աշխարհում առաջին հիպերբոլոիդ ցանցավոր տիպի աշտարակը կառուցվել է Շուխովի կողմից Նիժնի Նովգորոդում նախահեղափոխական համառուսական արդյունաբերական և գեղարվեստական ցուցահանդեսի համար, որը տեղի է ունեցել 28 մայիսի (hունիսի 9)-ից 1986 թվականի հոկտեմբերի 13-ին։ Միաշերտ հիպերբոլոիդ Շուխովի առաջին աշտարակի պտույտ ստանալու համար օգտագոևծվել է 80 ուղիղ պողպատե պրոֆիլներ, որոնց ծարերը ամրացվում են օղակով հիմքին։ Շեղանկյունաձև խաչվող, պրոֆիլների ցանցային պարկուճը ամրացվում է 8 զուգահեռ պողպատից օղակների միջոցով տեղադրված հիմքերի միջև։ Հիպերբոլոիդ աշտարակի արտաքին թաղաթի բարձրությունը հասնում է 25,2 մետրի (չհաշված հիմքի բարձրությունը, ռեզերվուարը և դետելու համար նախատեսված վերին մասը)։ Ներքին հիմքի շրջանաձև մասի տրամագիծը 10,9 մետր է, վերինը՝ 4,2 մետր։ Մանեամեծ հատվածի տրամագիծը 6,5 մետր է, բարձրությունը՝ 4,8 մետր։ Երկրի մակերևույթից աշտարակի կենտրոնից մինչև հիմքը ռեզերվուարը բարձրանում է գեղեցիկ պտուտակավոր պողպատե սանդուղք։ Կենտրոնական մասում բաքը ունի գլանաձև անցք ուղիղ սանդուղքով, որը տանում է ռեզերվուարի վերին մասին դիտորդական մասը։

Բաքի վրա դիտարկող պլատֆորմի վերևում, հիպերբոլոիդ վերգետնյա կառուցվածքի վերին մասում կա ուղիղ սանդուղք, որը տանում է դեպի ավելի բարձր փոքր դիտարկման պլատֆորմ։ Հիպերբոլոիդ վերին շինությունը հավաքված է 8 ուղիղ պրոֆիլներից, օղակներով միացված հիմքին, որոնց միջև գտնվում է ևս մեկ ամրացման օղակ։ Վերին հարթակը 1896 թվականին ունեցել է փայտե հատակ և ցանկապատ (մինչև մեր օրերը չի պահպանվել)։ Աշտարակի ընդհանուր բարձրությունը կազմել է 37 մետր։ Աշտարակի բոլոր պողպատե տարրերը միացված են գամերով։ Ցուցահանդեսից հետո Շուխովի առաջին աշտարակը մեկենաս Յու․ Ս․ Նեչաեվ-Մալցովը կողմից տեղափոխվել է Լիպեցկի մարզի Դանկովսկի շրջանի Պոլիբինո գյուղ։ Աշտարակը պահպանվել է մինչև մեր օրերը, հանդիսանում է ճարտարապետական հուշարձան, պահպանվում է պետության կողմից։ Աշխարհի առաջին հիպերբոլոիդ շինությունը տուժում է կոռազիայից և ռեստավրացիայի կարիք ունի։

20-րդ դարի սկզբին բազմաթիվ ռազմական նավեր, հատկապես ԱՄՆ-ի, կառուցվում էին հիպերբոլոիդ տախտակամածներով։ Այս որոշումը պայմանավորված էր դիտարկող և հեռավորություն չափող գործիքների մեծության և բարձր գտնվելու պատճառով, կռիվների ժամանակ քիչ խոցվելու, սեփական զենքի հարվածի ամորտիզացիան մեղմելու համար։ Հետագայում վերափոփոխված ցանցային հիպերբոլոիդ շինություն էր Մոսկվայի Շաբլովկայի ռադիոաշտարակը, կառուցված 1919-1922 թվականներին Շուխովի կողմից։ Նախագծի սկզբնական նմուշը պետք է ունենար 350 մետր բարձրություն, սակայն մետաղի պակասի պատճառով փոխվեց 150 մետրանոց տարբերակով, որը շահագործվում է նաև մինչ այսօր^[1]։ Իր կյանքի ընթացքում Շուխովը կառուցել է հիպերբոլոիդ տարբեր նշանակության ավելի քան երկու հարյուր աշտարակներ։

Յեշտեդի հիպերբոլոիդ աշտարակը՝ Լիբերեց, Չեխիա

Հետագայում հիպերբոլոիրդ շինություններ կառուցվել են բազմաթիվ ճարտարապետների կողմից՝ Անտոնիո Գաուդի, Շառլ Էդուար լը Կորբյուզիե, Օսկար Նիմեյեր։ Շուխովի հեպերբոլոիդային աշտարակները պահանջարկ ունի նաև մեր ժամանակներում։ 1963 թվականին Ճապոնիայում Կոբե նավահանգստում Nikken Sekkei ընկերության կողմից կառուցվել է 108 մետր բարձրություն ունեցող հեպերբոլոիդ Շուխովյան աշտարակ (Kobe Port Tower [1])։ 1968 թվականին Չեխիայում ըստ Կարելա Խուբաչեկի նախագծի կառուցվել է հիպերբոլոիդ աշտարակ Յեշտեդ 100 մետր բարձրությամբ։ 2003 թվականին Ցյուրիխում կառուցվել է Շուխովի հիպերբոլոիդ աշտարակ [2]։ Շատարակի կառուցման հեղինակներն են՝ Դանիկել Ռոտը և Ալեքսանդր Կոմը (Daniel Roth, Alexander Kohm)։ Շուխովի հիպերբոլոիդ աշտարակի գաղափարը շարունակել է օգտագործել ճարտարապետ Միխաիլ Պոսոխինը նոր երկնաքերերի նախագծեր մշակելիս [3] «Մոսկվա Սիթի» գործարար կենտրոնում։ 600 մետր բարձրությամբ շուխովյան հիպերբոլոիդ ցանցային աշտարակ է կառուցվել 2010 թվականին Գուանչժոու քաղաքում Չինական Arup ընկերության կողմից։ 2017 թվականի դրությամբ սա աշխարհի բարձրությամբ երկրորդ աշտարակն է։