Как вырастают небоскребы?

27 Июнь 2013

За последние 100 лет людская цивилизация не только лишь освоила воздухоплавание и шагнула в космос. Люди и жить стали поближе к небесам, изменив вид огромнейших городов бессчетными высотными домами. Мировые столицы азартно соревнуются вместе в «росте» и изяществе собственных небоскребов. И все это стало вероятным благодаря одному изобретению, открывшему новейшую эру в строительстве, - применению железного каркаса.

Новаторская разработка

Самым первым небоскребом принято считать построенное в 1885 году в Чикаго здание Страховой компании, просуществовавшее до 1931 года. Сначало оно имело всего 10 этажей и высоту 42 м; позже, в 1891 году, были надстроены еще два этажа, а высота строения выросла до 54,9 м. Создатель проекта – южноамериканский архитектор Уильям Ле Барон Дженни – предложил новаторскую технологию строительства, при которой в первый раз был применен несущий каркас. Обычно роль несущей конструкции делали наружные стенки. Исходя из того, что удельная прочность стали примерно в 10 раз выше, чем у самого качественного бетона и каменной или кирпичной кладки, строения стали опираться на железный каркас, поддерживающий как наружные, так и внутренние стенки. Благодаря несущему каркасу общую массу сооружений удалось уменьшить практически на третья часть. Конструктор не отважился вполне отрешиться от других несущих конструкций, потому здание имело также несущую заднюю стенку и гранитные колонны.

Полностью переход на несущий металлической каркас был осуществлен при строительстве в 1891 году 11-этажной башни Уэйнрайта в Сент-Луисе по проекту архитектора Луиса Салливана. Башня Уэйнрайта также по праву может претендовать на звание первого небоскреба.

К концу XIX в. в Рф и за рубежом были построены строения впечатляющих размеров, главные конструкции которых были выполнены из стали: это павильоны Нижегородской ярмарки, Бруклинский мост в Нью-Йорке, Эйфелева башня в Париже.

1 мая 1931 года был торжественно открыт Эмпайр Стейт билдинг, который установил новый рекорд высоты, продержавшийся до 1972 года. Броско, что здание было выстроено всего только за тринадцать месяцев. За неделю строились приблизительно четыре с половиной этажа, а в более насыщенный период за 10 дней были построены 14 этажей. 

Эмпайр Стейт билдинг – 1-ое здание в мире, имеющее более 100 этажей. Здание весит 331 000 тонн, выстроено на двуэтажном фундаменте и поддержано металлической конструкцией весом в 54 400 тонн. В башне размещено около 1000 кабинетов, количество служащих составляет 21000 человек, что делает Эмпайр Стейт билдинг вторым по этому показателю зданием Америки после Пентагона.

Детище Отиса

Еще одним строительным элементом, без которого нереально представить для себя современный небоскреб, является лифт. В первый раз лифты в офисном здании появились в 1870 году в Эквитабл Лайф Билдинг в Нью-Йорке. Но еще в 1854 году южноамериканский изобретатель Э.Г. Отис показал на выставке в Нью-Йорке 1-ый неопасный лифт. Это устройство произвело реальный фурор, но гости выставки даже не представляли, какая битва за высоту начнется в ХХ веке благодаря полностью утилитарному изобретению Отиса.

Заметим, что о подъемниках в домах писал еще древнеримский конструктор Витрувий. Более поздние упоминания о их датируются VI веком (монастырь Святой Екатерины в Египте), XVII веком (Виндзорский замок в Великобритании), XVIII веком (Франция). В том же XVIII веке лифты появились и в Рф. Отис же изобрел не сам лифт, а устройство, делающее подъемник неопасным, – так именуемый «ловитель». Благодаря «ловителю» при обрыве каната лифт не падал в шахту, а оставался на месте.

Лифт играл важную роль уже в процессе работ по строительству небоскребов, выполняя функции подъемника строй материалов. И металлокаркас сначала представлял собой лифтовую шахту, которая «росла» по мере продвижения строительства. Схема оказалась очень действенной, и с 1890 по 1913 год в Нью-Йорке появилось еще 6 небоскребов, и посреди их 57-этажный Вулворт билдинг высотой 242 метра. Такая высота впечатляет и сейчас, а сначала ХХ века она казалась просто умопомрачительной.

Плюсы металлокаркаса

Во все следующие годы металлокаркас основательно потеснил другие технологии в области строительства. Внедрение металлоконструкций позволяет не только лишь значительно прирастить этажность жилых и офисных построек, да и ускорить строительство, а у архитекторов и дизайнеров возникает свобода творчества при планировке.

Сейчас сталь является одним из самых фаворитных и самых многообещающих строй материалов. Бессчетные технологические решения по применению стали и железных конструкций повсевременно совершенствуются. Из-за этого в течение 100 лет удалось достигнуть понижения на 30% веса металлокаркаса на единицу полезной площади строящегося строения.

Дома со железным каркасом очень эффективны: 100% железных изделий, т.е. фактически весь металлолом пригодны для предстоящего использования, 80% железных частей, используемых в строительстве, произведены из переработанного металла. Благодаря новым разработкам современных строй материалов, конструкции домов из железного профиля удовлетворяют всем требованиям термоизоляции, акустики и комфорта.

Эта воистину революционная разработка позволяет стремительно и отлично строить объекты самого различного предназначения: личные дома и коттеджи высотой до 3-х этажей, также высотные строения металлокаркасом в качестве ограждающей конструкции.

Столетний спор о том, что лучше – железобетон либо металлокаркас – привел к попыткам объединения их конструктивных особенностей. 1-ые сооружения на базе легкого металлокаркаса, омоноличенного бетоном, появились и в Рф. В качестве самого «свежего» примера можно привести строящееся в Екатеринбурге 136-метровое  здание торгово-развекательного центра «Призма».

Архитектурные особенности

Металлокаркас стал не просто ведущей строительной технологией, он занес большую лепту в архитектурное обилие построек. Сначала 1977 года в Парижском квартале Бобур было выстроено одно из самых фаворитных и спорных сооружений последних лет – Государственный центр искусства и культуры им. Жоржа Помпиду. Здание Центра представляет шестиэтажный параллелепипед из стали и стекла, имеющий 166 м в длину, 60 м в ширину и 42 м в высоту. Внутренние места лишены опор и стационарных стенок, все несущие элементы и коммуникации вынесены наружу. Тут в первый раз универсальные безопорные внутренние места было решено сделать с помощью детально разработанной структуры металлоконструкций и независящей системы различных коммуникационных связей.

В прессе строительный образ Центра Бобур нередко сравнивался с хим заводом. Подобные ассоциации полностью уместны, потому что внешний облик Центра достаточно точно выражает идеи промышленной гибкости и машинной технологичности, заложенные в проекте. В решении фасадов создатели порывают с «классическими» принципами строительной композиции, на базе которых развивалась вся европейская архитектура от античности до Ле Корбюзье включительно, и сначала – с принципом композиционной завершенности («когда нереально отнять либо прибавить что-либо, не испортив общего»). Архитектура комплекса программно «не закончена» и нацелена на конфигурации в дальнейшем.

В Рф более сложным в техническом плане стал установка башни «Евразия», расположенной на 12-м участке ММДЦ «Москва-Сити». 70-этажное здание (рис.2) имеет высоту 322 м от верха фундаментной плиты, высота типового этажа равна 4,425 м. В конструктивном отношении здание представляет собой систему «труба в трубе». Ядро жесткости – сталежелезобетонная конструкция из железных колонн коробчатого и двутаврового сечений, объединенных железобетонными стенами-диафрагмами.

Вопрос цены

Железные конструкции обширно используются при строительстве торговых центров, публичных построек и спортивных сооружений, в наименьшей степени – офисных и очень изредка – в жилище. И это объяснимо: цена каркаса почти во всем находится в зависимости от шага несущих конструкций. В Москве выстроено только несколько жилых построек в металлокаркасе.

Екатеринбург отличился в прошедшем году, когда по этой технологии был построен дом на улице Столичной. Девелоперу строительного объекта – НП «Уралэнергостройкомплекс» – удалось значительно понизить цена металлокаркаса. В базе экономии лежал кропотливый контроль на различных шагах строительства – от поставок металла, производства изделий и до оптимизации их сборки. Кстати, эта компания повсевременно идет по такому пути: из последних примеров – строящееся оригинальное здание гипермаркета «Леруа Мерлен» площадью 22 тыщи кв. метров, автосалон «Автобан-Запад-Плюс», где достигнуты отличные характеристики экономии металла.

Создание и установка металлокаркаса – это сверхтехнологичный процесс с большой степенью заводской готовности конструкций. Благодаря этому каркас можно сделать и смонтировать на стройплощадке с высочайшей точностью и в недлинные сроки. При всем этом установка ограждающих панелей либо стенок можно доверить даже малоквалифицированному персоналу.

При использовании металлокаркаса удается сберечь и за счет сокращения сроков строительства строения. Ведь все строй проекты на данный момент реализуются с привлечением заемных либо кредитных средств, потому сокращение цикла строительства даже на 1–2 месяца сулит значительную экономию.

Когда сначала 1990-х годов российские компании «открыли» себе цельное жилищное строение и кинулись закупать разборную опалубку, мобильные бетонные фабрики, растворные узлы и другое оборудование, для развитых забугорных государств оно было уже «вчерашним днем». А «днем сегодняшним» было и тогда остается до сего времени строительство на базе каркаса из металлоконструкций.