Вантовые протезы

Байтовые системы

Байтовые системы

Разработанную систему протезирования мы назвали системой «вантовых зубных протезов» по аналогии с вантовыми строительными конструкциями. Сейчас уже можно только спорить о том, насколько удачным и корректным оказался выбор этого термина, поскольку он уже состоялся и, я надеюсь, утвердился.

Из истории вопроса. Скажу откровенно, в данном случае также сработал один из законов мерфологии - закон Мэнна: «Если ученый обнаружил факт, пригодный для печати, то последний становится центральным элементом его теории». Следствие: «Эта теория, в свою очередь, становится центральной для всего научного направления».

В нашем конкретном случае, после того как была разработана система протезирования и велся поиск ее названия, мы обнаружили некую аналогию из совершенно другой области знаний. В архитектуре и строительстве известен целый класс специфических сооружений, носящих название вантовых систем.

Байтовые (висячие) системы бывают плоскими (мосты) и пространственными (перекрытия) [1, 2]. Раньше всего вантовые системы начали применять в мостостроении.

Висячие мосты появились на заре развития человечества и в ранний период имели весьма примитивные конструкции. Основные несущие элементы - канаты в первых висячих мостах непосредственно покрывались легким настилом, по которому происходило движение пешеходов и животных. Такие мосты были весьма несовершенны, обладали малой грузоподъемностью и сильно раскачивались.

С 1741 по 1810 г. - период строительства цепных мостов, проезжая часть которых подвешивалась к цепи, натянутой между пилонами (опорами). Такие мосты оказывались маложесткими, под давлением ветра они претерпевали сильные колебания и в период с 1809 по 1850 г. многие из них были разрушены.

Вторая четверть XIX века ознаменовалась широким применением кабельных висячих мостов, в которых основной несущий элемент - цепь - был заменен тросом (проволочным кабелем). Этот период продолжается до наших дней и характеризуется массовым строительством висячих мостов (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Байтовый мост

В современных висячих мостах главными несущими элементами являются гибкие кабели, изготовленные из высокопрочной проволоки, и балки жесткости.

Мосты такой конструкции обладают большой грузоподъемностью и позволяют перекрывать очень большие пролеты. Висячие мосты обладают рядом особенностей.

Во всех точках поперечного сечения кабеля напряжение одинаковое. На кабель выпадает около 80% всей нагрузки. По сравнению с арочными мостами здесь отсутствуют коэффициенты увеличения площади сечения, вызванные опасением продольного изгиба. Еще одним огромным преимуществом висячего моста является его «живучесть» по отношению к повреждениям балки жесткости.

При обычной балочной конструкции выход из строя какого-либо элемента балки приводит к разрушению моста. Висячий же мост можно эксплуатировать при повреждении не одного, а даже ряда элементов балки жесткости.

К числу достоинств висячих мостов относится также простота их возведения. Изобретателем первых висячих мостов считается английский инженер С.Браун [3]. Известна одна красивая история, согласно которой идею сооружения перехода без опор над пропастью изобретателю подсказали пауки. Однажды, отдыхая в лесу, он обратил внимание на паутину, легко переброшенную с одного дерева на другое. Возникшая догадка вскоре нашла свое инженерное воплощение.

Даже при сильном ветре паутина не рвется, а ее сопротивление ветрам практически ничтожно (если нитью паутины обернуть земной экватор, то вся она будет весить всего 300 граммов, но прочностью превосходить в 2 раза сталь). Это навело, в свою очередь, архитекторов на мысль строить здания, опираясь на расчеты, подсказываемые конструктивными решениями пауков. Известны и другие примеры эффективного использования натянутых гибких элементов.

Всех восхищает грандиозность и конструктивная прочность Останкинской телевизионной башни. Однако мало кто знает, что ее конструкция была подсказана инженерам-авторам Никитину и Кондратюку юным техником Сережей Волковым. Играя, он построил из катушек для ниток башенку, а чтобы она не рассыпалась, продел внутрь веревку и туго ее натянул. Ему выдали авторское свидетельство. По его схеме стали сооружать радиомачты.

Таким образом, основу любой Байтовой системы составляет натянутый трос, кабель, канат, поскольку именно в таком напряженном

Продолжение здесь