Рис. 7.6. Конструктивная схема гаража переменной емкости
Рис. 7.7. Конструкция дворовых ворот гаража
Фиксация створки как в положении «открыто», так и в положении «закрыто» происходит «сама собой» при соблюдении указанных на рис. 7.7 соотношений размеров а и Ь, а также сие. При этом размеры а и b определяют положение опорного ролика на направляющей, а с и d – положение упоров на стойках воротного проема. Закрытая воротная створка может качаться вокруг этих упоров, как на оси, а потому запираются ворота фиксацией нижней кромки воротной створки.
Помимо всего прочего, отметим, что вся конструкция унифицирована по исходному материалу – уголку. Из него выполнены и наружные ворота, а это, в конечном итоге, удешевляет и упрощает строительство в целом. Воротная створка может быть снабжена наружными запорами (при выполнении во всю ширину дворового фасада), но может сочетаться и с входной дверью, что иногда предпочтительнее.
По поводу пола следует заметить, что поскольку он никак не завязан конструктивно с другими элементами гаража, его можно сделать любым: земляным, насыпным (гравием с песком), кирпичным, из тротуарных плит и т. п. Важно при его сооружении выдержать одно условие – не слишком поднимать уровень пола над естественным уровнем грунта. Может возникнуть вопрос: – а стоит ли овчинка выделки? Практика эксплуатации описанного гаража в течение ряда лет показала – безусловно, стоит. Во-первых, оказалось, что при открытой дворовой воротной створке в гараж легко помещается два автомобиля (см. рис. 7.6), при этом первый въехавший в наружные ворота автомобиль частично выезжает из внутренних ворот (во двор), оказываясь при этом частью в гараже, а частью – под навесом (наружные ворота закрываются).
Во-вторых, при открытой дворовой створке и при отсутствии пиковой нагрузки гаража свободная его площадь прекрасно используется, например, для хранения с частым использованием тяжелого оборудования, как-то: сварочного трансформатора, бетономешалки, насоса и т. п. Установленные на тележке агрегаты буквально «выдергиваются» из гаража в случае нужды в них, благо гараж, в отличие от других надворных построек, не имеет поднятого над землей пола. Иными словами, свободная площадь гаража используется как крытая часть двора со всеми вытекающими отсюда возможностями.
В-третьих, сооруженные на затяжках полки (см. рис. 7.5) весьма удобны для хранения длинномерного стройматериала (опять же при загрузке-выгрузке его через дворовые ворота). В-четвертых, уникальную возможность предоставляет такой гараж для обработки длинномерного материала (конечно, при отсутствии в нем автомобиля), ведь поставив посреди гаража станок и открыв наружные и внутренние ворота, вы имеете крытый «цех», через который протаскиваете материал любой необходимой длины (рис. 7.8). Думается, что каждый застройщик, построив такой дачный гараж, сможет пополнить список его достоинств, найдя другие варианты полезного использования.
Рис. 7.8. Использование гаража для обработки длинномерного материала
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.
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 неизвестны простые конструкция и технология изготовления, которые позволили бы построить их в условиях домашней мастерской, то есть доступными умельцам средствами.
Из правильных многогранников наилучшим образом приближаются к сфере додекаэдр и икосаэдр (рис. 7.9). Их характеристики, интересующие конструктора, приведены в табл. 6.
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 а ( здесь и далее – длина ребра) – 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 додекаэдра 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. 7.10 (а и б для икосаэдра, 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 за неимением места опустим, а сразу воспользуемся их результатами.
Рис. 7.9. Возможные варианты исполнения парников
Таблица 6
Пирамида с тремя боковыми гранями образована тремя же равнобедренными треугольниками с углом при вершине 108°, а пирамида с пятью боковыми гранями – пятью равносторонними треугольниками (рис. 7.11). 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. 7.12, а, б), сделать которые нетрудно. Для изготовления кондуктора для узлов-вершин додекаэдра необходимо отрезать три одинаковых куска металлического уголка длиной, равной 1, 62хL (L – длина ребра пирамиды-вершины). Затем эти отрезки складываются на плоскости в треугольник, как показано на рис. 7.12, а, и собираются в единое целое прихватками (сварными «клепками»).
Рис. 7.10. Варианты конструкции соединительных узлов (вершин)
Рис. 7.11. Разметка соединительных узлов
Рис. 7.12. Кондукторы и размещение в них боковых граней соединительных узлов
Высоту вертикальных полок уголков перед их сборкой следует довести до размера h=0,394хL. В полученный кондуктор вершинами к центру вкладываются заготовки граней пирамиды. Если с размерами все в порядке, заготовки (треугольники) сойдутся вершинами в центре и сомкнутся ребрами по всей длине без нахлестов и зазоров. При необходимости высоту вертикальных полок уже собранного кондуктора можно увеличить подкладками под горизонтальные полки или уменьшить, например, на точильном станке (возможно и размещение регулировочных подкладок в центральной части плоскости, ограниченной кондуктором).
Пирамиду нужно сваривать, не вынимая ее из кондуктора. Технология изготовления узлов (вершин) для икосаэдров аналогична, с той лишь разницей, что кондуктор (правильный пятиугольник) составляется из пяти отрезков уголка длиной L с высотой вертикальной полки h = 0,524хL (см. рис. 7.12, б). Заготовки же боковых граней (см. рис. 7.11) представляют собой равносторонние треугольники с длиной стороны L. Для проверки правильности геометрии пирамид, полученных в результате сварки, можно воспользоваться угловыми шаблонами (рис. 7.13), с помощью которых контролируются углы между гранями пирамид.
Трубчатыми элементами узлы снабжаются по одному из двух вариантов (см. рис. 7.10). Сваривают их (по вариантам а и в) в тех же кондукторах, что и пирамиды. В процессе изготовления узлов и после окончательной их сборки сварные швы следует зачищать, а готовые узлы предохранить от коррозии атмосферостойким покрытием. Сколько и каких узлов надо иметь для изготовления каркаса строения в каждом конкретном случае? Если в основе купола лежит додекаэдр, то полным его имеет смысл делать лишь для небольших парников, то есть требуются табличные числа узлов (вершин) и ребер (см. табл. 6).
