Estructuras hiperboloides : estructuras en forma de hiperboloide o paraboloide hiperbólico de una sola hoja . Tales estructuras, a pesar de su curvatura, se construyen a partir de vigas rectas.
Un hiperboloide de una hoja y un paraboloide hiperbólico son superficies doblemente regladas , es decir, por cualquier punto de dicha superficie se pueden trazar dos rectas que se cortan y que pertenecerán enteramente a la superficie. A lo largo de estas líneas rectas, se instalan vigas que forman un entramado característico. Este diseño es rígido : si las vigas están articuladas, la estructura hiperboloide aún conservará su forma bajo la acción de fuerzas externas.
Para estructuras altas, el principal peligro es la carga del viento, mientras que para una estructura de celosía es pequeña. Estas características hacen que las estructuras hiperboloides sean duraderas, a pesar del bajo consumo de material.
La forma hiperboloide de las estructuras fue introducida en la arquitectura por V. G. Shukhov (patente del Imperio Ruso No. 1896; fechada el 12 de marzo de 1899, declarada por V. G. Shukhov el 11 de enero de 1896). La primera torre de malla de acero del mundo en forma de hiperboloide de revolución fue construida por Shukhov para la exposición industrial y de arte prerrevolucionaria más grande de toda Rusia en Nizhny Novgorod , que tuvo lugar del 28 de mayo (9 de junio) al 1 de octubre (13 ), 1896.
El hiperboloide de revolución de una hoja de la primera torre Shukhov está formado por 80 perfiles rectos de acero , cuyos extremos están unidos a bases anulares. La carcasa de acero de rejilla de perfiles de intersección en forma de diamante está reforzada con 8 anillos de acero paralelos ubicados entre las bases. La altura del caparazón hiperboloide de la torre es de 25,2 metros (excluyendo las alturas de los cimientos, el depósito y la superestructura para la visualización). El diámetro de la base del anillo inferior es de 10,9 metros, el superior es de 4,2 metros. El diámetro máximo del tanque es de 6,5 metros, la altura es de 4,8 metros. Una escalera de caracol de acero se eleva desde el nivel del suelo desde el centro de la base de la torre hasta el nivel del fondo del tanque . En la parte central, el tanque tiene un pasaje cilíndrico con una escalera recta que conduce a una plataforma de observación en la superficie superior del tanque.
Sobre la plataforma de observación del castillo de proa se construyó una superestructura hiperboloide con una escalera recta y ligera que conducía a una pequeña plataforma de observación más alta. La superestructura hiperboloide se ensambla a partir de 8 perfiles rectos apoyados contra las bases anulares, entre los cuales hay otro anillo de refuerzo. La plataforma superior en 1896 tenía una plataforma de madera y una cerca (no conservada hasta el día de hoy). La altura total de la torre es de 37 metros. Todos los elementos de acero de la estructura de la torre están conectados con remaches .
Después de la exposición, la primera torre de Shukhov fue transferida a la propiedad del patrón Yu. S. Nechaev-Maltsov en el pueblo de Polibino , distrito de Dankovsky, región de Lipetsk . La torre ha sobrevivido hasta nuestros días, es un monumento arquitectónico protegido por el estado. La primera estructura hiperboloide del mundo sufre corrosión y necesita ser restaurada.
A principios del siglo XX, muchos buques de guerra, principalmente en los EE. UU., se construyeron con mástiles hiperboloides calados. Esta decisión se explica por la necesidad de colocar un gran volumen de dispositivos de observación y telémetro a gran altura desde la cubierta, menos vulnerabilidad en la batalla y absorción de impactos por el retroceso de sus propias armas muy poderosas.
Otra modificación de la idea de las estructuras hiperboloides de malla fue el diseño de la torre de radio en Shabolovka en Moscú , construida por Shukhov en 1919-1922. El proyecto original con una altura de 350 m debido a la escasez de metal fue reemplazado por una versión de 150 m, que todavía está en funcionamiento [1] . Durante su vida, Shukhov construyó más de doscientas torres hiperboloides para varios propósitos.
Muchos grandes arquitectos construyeron posteriormente estructuras hiperboloides: Gaudí , Le Corbusier , Oscar Niemeyer . Las torres Hyperboloid Shukhov todavía tienen demanda hoy en día. En 1963, en el puerto de Kobe en Japón , se construyó una torre hiperboloide Shukhov de 108 metros (Kobe Port Tower [1] ) según el proyecto de la empresa Nikken Sekkei (enlace inaccesible ). En 1968, en la República Checa , según el proyecto del arquitecto Karel Hubachek, se construyó la torre hiperbola de Jested con una altura de 100 metros. En 2003, se construyó la torre hiperboloide Shukhov en Zúrich [2] . Los autores de la torre son los arquitectos Daniel Roth y Alexander Kohm. El conocido arquitecto Mikhail Posokhin propuso [3] utilizar las ideas de las estructuras hiperboloides de las torres Shukhov al diseñar nuevos rascacielos [4] en el centro de negocios de la ciudad de Moscú .
La torre Shukhov de malla hiperboloide de 600 metros fue construida en 2010 en Guangzhou , China, por Arup . A partir de 2017, es la segunda torre más alta del mundo.
La primera construcción hiperboloide del mundo por V. G. Shukhov , transportada desde Nizhny Novgorod a Polibino (distrito de Dankovo) .
Detalles hiperboloides de la fachada de la Sagrada Familia. Gaudí , Barcelona ( España ).
Catedral Hiperboloide en Brasilia por Oscar Niemeyer .
Torre Shukhov , Moscú .
Torre hiperboloide en Cychanów, Polonia .
Construcción de una torre de televisión hiperboloide de 600 metros en Guangzhou ( China ). 2007.
Torres de enfriamiento hiperboloides de una central eléctrica.
Mástiles hiperboloides del acorazado "Emperador Pablo I" , Kronstadt , 1912.
Mástiles hiperboloides del acorazado estadounidense West Virginia (BB-48), Pearl Harbor , 1941.
La torre de Kobe y el Museo Marítimo de noche son un ejemplo de una superficie de silla de montar.
La torre del puerto de Kobe y el Museo Marítimo son un ejemplo de una superficie de silla de montar.
Torre Shukhov en Vyksa (video).
![[1] ) según el proyecto de la empresa](https://web.archive.org/web/20060925020654/http://www45.tok2.com/home/todo94/photogallery/tabisaki/tower/kobe-porttower.jpg){kind=link}
![[4]](https://web.archive.org/web/20060621015021/http://www.asadov.ru/images/projects/projects1orig/CITYtower2.jpg){kind=link}