Элегантные теплицы
Привычно утилитарная функция теплиц как бы изначально не предполагает их использования для эстетического оформления дачных или садовых участков. А между тем вполне возможно применение близких по форме к полусфере парников в качестве элементов архитектурного оформления участка. Поскольку размеры их могут быть весьма различны (тут и парники поменьше – для отдельных цветочных клумб, и теплицы солидных размеров – для выращивания овощных культур), то уже само их количество и взаимное расположение является средством художественного оформления территории участка.
С функциональной точки зрения «сферические» укрытия привлекают повышенным соотношением площадей, занятых растениями и необходимых для проходов. Они экономичны, так как на единицу объема требуют минимума площади ограждения, а значит, и минимума конструкционных материалов. Почему же при таких преимуществах куполообразные постройки (в частности, теплицы) не получили сколько-нибудь широкого распространения в индивидуальных хозяйствах? Очевидно, потому, что до настоящего времени мало известны простые конструкция и технология изготовления, которые позволили бы построить их в условиях домашней мастерской, то есть доступными умельцам средствами. А между тем технологии эти существуют, о чем далее и пойдет речь.
Рассмотрим для начала конструкцию, которая изготавливается сварко й, естественно, при наличии соответствующего оборудования и навыков. Из правильных многогранников наилучшим образом приближаются к сфере додекаэдр и икосаэдр (рис. 7.4.1). Их характеристики, интересующие конструктора, приведены в таблице.
Таблица
Рис. 7.4.1. Возможные варианты исполнения купольных парников
Сравним эти характеристики. Интересно, что полное число ребер у этих двух многогранников одинаково. Конструктивно ребра могут быть сделаны каждым умельцем, исходя из собственных возможностей: это трубки из различных материалов (металл, пластик), деревянные стержни, уголок и т. п. Длина ребер, а значит, и размеры всего сооружения могут быть разными. При равных длинах ребер а у додекаэдра более чем вдвое больше площадь полной поверхности и более чем втрое – объем. Больше у него и число вершин (20 против 12 у икосаэдра), однако в каждой вершине додекаэдр а сходится три ребра, в то время как у икосаэдра – пять.
Геометрия эта нужна нам для того, чтобы выбрать тип многогранника для изготовления конструкции. Если с ребрами (см. выше) все ясно, то остается лишь найти приемлемую конструкцию вершины, которая объединяла бы их под нужными углами. Возможные варианты конструкции таких узлов обоих многогранников приведены на рис. 7.4.2 («а» и «б» для икосаэдра и «в» и «г» для додекаэдра). Видно, что в основе конструкции лежат сварные пирамиды: с тремя боковыми гранями для додекаэдра и пятью – для икосаэдра. В основе определения геометрических характеристик этих пирамид лежат довольно громоздкие расчеты, которые опустим, а сразу воспользуемся их результатами.
Рис. 7.4.2. Варианты конструкции соединительных узлов (вершин)
Пирамида с тремя боковыми гранями образована тремя же равнобедренными треугольниками с углом при вершине 108°, а пирамида с пятью бо ковыми гранями – пятью равносторонними треугольниками (рис. 7.4.3). Учитывая, что число узлов велико и требуется высокая точность и идентичность их изготовления (иначе конструкция может не собраться в правильную фигуру), понадобятся соответствующие приспособления – сварочные кондукторы (рис. 7.4.4, а, б), сделать которые нетрудно. Для изготовления кондуктора для узлов-вершин додекаэдра необходимо отрезать три одинаковых куска металлического уголка длиной, равной 1,62•L (где L – длина ребра пирамиды-вершины). Затем эти отрезки складываются на плоскости в треугольник (как показано на рис. 7.4.4,а) и собираются в единое целое прихватками (сварными «клепками»).
Рис. 7.4.3. Разметка соединительных узлов
Рис. 7.4.4. Кондукторы и размещение в них боковых граней соединительных узлов
Высоту вертикальных полок уголков перед их сборкой следует довести до размера h=0, 394