Стальные конструкции - столетие каркасного строительства из стали
Начальные этапы развития стальных каркасных конструкций в многоэтажном строительстве. Чикагская архитектурная школа. Начало каркасного строительства в Европе. Архитектура небоскребов в США. Международная архитектура стальных конструкций. Навесные стены.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.05.2008 |
Размер файла | 96,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
«Феникс-Рейнрор», называемый теперь «Тиссен-хауз», выигрывает благодаря свободному размещению на большом прост-ранстве на окраине городского парка. Груп-пировкой из трех вытянутых в длину, раз-личных по высоте плоских корпусов архи-текторы показали блестящий пример «откры-тых форм»: корпус высотного здания, ожив-ленный ступенчатостью в плане и на разре-зах, повторяет проектный замысел, который был на 25 лет раньше с успехом воплощен в центральном здании RCA в Нью-Йорке. Здесь он доведен до логического завершения Так же как и в «Маннесман-хауз», труб-чатые колонны расположены позади фасада, но они стоят на больших расстояниях и в зависимости от конкретных условий иногда попадают в середину окон. Гибкая плани-ровка помещений благодаря этому предель-но упрощена. Ветровые нагрузки не воспри-нимаются массивным ядром жесткости, а пе-редаются через ветровые связи на торцовые плоскости корпусов . Статические функции лишенного окон торца здания подчеркнуты переменой материала -- вместо алюминия применена облицовка из нержа-веющей стали.
Весь замысел проекта благодаря интен-сивной совместной работе архитекторов и инженеров -- расчет, проблемы верти-кального транспорта, развитие помещений и их планировка, направленность освещения, оборудование и коммуникации и т. д. -- во-плотился в объединенной, геометрически замкнутой, легко запоминающейся централь-но-симметричной форме, «красивом» плане. Этот план представляет собой образец, по которому можно судить, что задача настоя-щих архитекторов не исчерпывается лишь тем, чтобы навесить на какую-либо конст-рукцию красивый фасад.
Выносные стальные каркасы
В целом международная архитектура представляла после 1950 г. пеструю за-путанную картину, демонстрируя чрез-вычайное расширение творческих и тех-нических возможностей, крутые перемены, резкие столкновения между противополож-ными точками зрения и тенденциями в образовании новых архитектурных форм. Возможность составить достоверное мне-ние в этом обилии новых идей, условностей и масштабов и удержаться на уровне современной строительной техники для практикующих архитекторов скорее ос-ложнилась, чем облегчилась, активным выпуском специальной литературы и растущим влиянием, которое приобретали теоретические умозаключения и полеми-ческие дискуссии.
Для лихорадочного архитектурного оживления характерен тот факт, что даже смелейшие проекты передовых архитектур-ных бюро, например конструкция оболочки здания аэропорта, разработанная Саарине-ном, имеющая вид воздушного змея, или сложная, полная пластичности конструкция фасада из готовых элементов брюссельского «Ламберт-банка» (проектное бюро СОМ), были опубликованы в виде моделей, вы-полненных настолько реально, что они казались снимками с натуры. Теория ар-хитектуры сделала решительный поворот при появлении понятия «брутализм». Этот термин был введен Р. Банхемом, назвавшим так свою книгу, хотя фактически в архи-тектуре никаких симптомов такого течения в то время не наблюдалось.
В нашу задачу не входит давать опре-деления и критиковать строительно-эстетические и историко-эстетические понятия, ставить прогнозы относительно будущей архитектуры. Мы ограничимся нашей собственной темой -- конструкция-ми стальных каркасов многоэтажных зда-ний, которые за последние 15--20 лет, бесспорно, достигли больших успехов в своем развитии; строительство с приме-нением стальных конструкций безостано-вочно росло, несмотря на обострявшуюся конкуренцию; тенденция узаконить види-мый несущий каркас привела к новым формам архитектуры металлического строительства. Эти стремления стимули-ровали основательную разработку и развитие новых решений проблем огне-защиты и предохранения от ржавчины, вопросов строительной физики, новых несущих систем.
Начать мы хотели бы с более старого сооружения, которое создало хорошую подготовку для настоящего и будущего стальных конструкций, которое включено в историю строительства как пример «брутализма». Это -- средняя школа в Ханстэнтоне (Англия), запроектированная архитекторами Алисоном и,Петером Смит-сонами в 1949 г., т.е. вскоре после строи-тельства двух наиболее значительных сооружений послевоенного времени -- жилого комплекса в Марселе (архит. Ле Корбюзье, 1948--1954 гг.) и первого институтского здания Мис ван дер Роэ в Чикаго. Здание школы в Ханстэнтоне как бы занимает промежуточное положение между бетонным массивом в Марселе и стальной архитектурой Иллинойского тех-нологического института. Симметрия, прямоугольность и замкнутость корпуса здания, последовательность, с которой стальной каркас отделяется от плоскости стекла и от клинкерной кладки, -- все это явное возвращение к эпохе Мис ван дер Роэ, но детальная обработка стальных конструкций здесь свободна от строгой геометричности; несущие и вспомогатель-ные конструкции открыты; проводки, тру-бы, каналы и решетки оборудования, сбор-ные железобетонные элементы перекрытий сильно упрощены, если не сказать грубо-ваты, но в основе функционально правильны.
Строительство этого здания позволило Англии вновь занять ведущее место в международной архитектуре, как и в XIX столетии. Англичане нашли выход из дилеммы -- пуритански-чистая статика, с одной стороны, и экспрессивная дина-мика, с другой, благодаря своим нацио-нальным особенностям -- отрицанию до-ктринерской систематики, склонности к эксцентричным решениям.
Открытый стальной каркас, применен-ный как архитектоническое средство в комплексе Иллинойского технологического института, должен был в высотном строи-тельстве отступить. Сторонники стальных конструкций должны были воспринять это следствие стиля «навесных стен» как шаг назад, как обнищание стиля. Было много попыток вмонтировать несущий каркас в висячий фасад или сделать каркас види-мым через него. В середине 50-х годов были построены первые многоэтажные здания с выступающими несущими кон-струкциями. Начало было положено вновь Мис ван дер Роэ строительством «Гроун-холла» -- резиденции архитектурного фа-культета Иллинойского технологического института (1952--1956 гг.); в этом здании стальные рамные сплошные конструкции, решенные крайне последовательно и геометрически строго, полностью вынесены наружу, что для строительства залов не является принципиально новым.
Строительством административного зда-ния «Инленд Стил билдинг» в 1954--1957 гг. Чикаго снова заняло ведущее положение в развитии многоэтажных деловых домов. В отношении разделения функций отдель-ных элементов зданий это сооружение представляет идеальную каркасную струк-туру. Огромная (960 м2) площадь плана 19-этажного административного здания полностью свободна и позволяет в преде-лах внутренней модульной сетки осуще-ствлять любую планировку. Проходы, лестницы, санитарные узлы и другие виды оборудования объединены в квадратной башне, которая расположена асимметрично вдоль продольной стороны здания. Стоики многоэтажных сварных рам пролетом 18 м выступают за наружные стены здания. Выступающие торцовые поверхности и утопленное остекление в нижних этажах настойчиво демонстрируют несущую структуру. Стойки рам обетонированы, вся же остальная фасадная структура и безоконная башня облицованы нержавею-щей сталью.
В 1955 г. в ФРГ было воздвигнуто небольшое здание, внесшее важное нов-шество: оно было, вероятно, первым многоэтажным административным зданием, в котором наружные стальные колонны остались без огнезащитной облицовки. В этом административном здании в Густав-сбурге стальные конструкции были особенно тщательно проработаны. По соображениям экономики и учитывая чрезвычайно ко-роткое время, отведенное на строитель-ство, с самого начала была поставлена задача -- оставить стальные конструкции открытыми. Наружные колонны поставле-ны в 15 см от фасада; поскольку экспери-ментально была доказана их огнестойкость, органы надзора за строительством разре-шили даже применение дерева для элемен-тов фасада.
Начиная примерно с 1960 г. открытый несущий каркас был признан повсеместно. Проектировавшееся с 1956 г., но построен-ное лишь в 1961--1964 гг. административ-ное здание «Джон Дир компании в Молине (штат Иллинойс, США) архитектора Ээро Сааринена послужило стимулом для даль-нейшего развития стальных конструкций. Архитектору и заказчику удалось, несмотря на противодействие противопожарного надзора, оставить стальные конструкции открытыми. Система солнцезащитных галерей во всех этажах подчеркивает не-сущий каркас: на продольной стороне выступают наружу колонны и главные бал-ки, на поперечной стороне -- второстепен-ные балки. Галереи вокруг здания служат для навешивания солнцезащитных жалюзи и решеток. Во всех узлах главные, второсте-пенные и вспомогательные балки либо уло-жены друг на друга, либо перерезают друг друга. Все сечения элементов доступны обозрению.
Высокие затраты на прокатные и листо-вые профили для солнцезащиты вряд ли могли быть компенсированы упрощением системы кондиционирования воздуха и значительно повысили стоимость строитель-ства. Однако весь комплекс с самого начала был задуман как демонстрация стального сплава кор-тен, который под атмосферным воздействием образует на своей поверх-ности защитный слой, предохраняющий металл от коррозии, и применяется лишь для железнодорожных рельсов. Темный цвет этой стали придает вместе с пятнами тени и игрой света на остеклении особую выразительность стальному каркасу. Здание вырастает из окружающего ланд-шафта как монумент культуре американ-ского континента.
Мысль оживить открытый стальной кар-кас навесными солнцезащитными гале-реями нашла воплощение в здании посольства в Вашингтоне, запроектирован-ном в 1958 г. Эгоном Айерманом и вы-строенном в 1964 г. Наружные колонны несущего каркаса не облицованы. Стальной каркас обрамлен балконами: изящные кон-соли из перфорированного, поставленного на ребро стального листа, связаны швел-лерным профилем, а на узких косяках из стальных труб висят продольные бруски перил и вертикальные элементы солнцеза-щиты из деревянных реек. Покрытые решет-кой балконы создают дополнительную защиту от солнца и служат для очистки окон; они используются также и как эва-куационные проходы, благодаря чему было разрешено применить необлицованные несущие колонны в соединении с деревян-ными оконными рамами из древесины орегонской сосны.
Противоположностью зданию «Джон Дир компания является проект Штирлинга административного и исследовательского центра «Дорман Лонг» при прокатном заводе в Мидлсбро (Англия). Вытянутый в длину 14-этажный корпус здания приобрел мощную динамику благодаря тому, что остекленный фасад в нижней части здания установлен с наклоном; этому могучему взлету на обратной стороне соответствуют выступающие вперед башни с лестница-» и лифтами. Ломаной фасадной плоское»" следуют выставленные наружу стойка перекрывающих всю глубину здания много-этажных рам; ветровые раскосы и продоль-ные балки, обеспечивающие жесткость, дополняют впечатление огромной мо_« сооружения. Весь каркас находится на рас-стоянии ~ 60 см от остекления по требом-нию органов строительного надзора. Эти» проектом Штирлинг доказал, что и в стала можно решать задачи «бруталистическол» архитектуры и что строительному сооруже-нию можно придать индивидуальный обр»..
С точки зрения строительной физика поставленные снаружи колонны непосред-ственно передают температурные колеба-ния наружного воздуха всей несущей структуре, что в классическом варианте и в старых каркасных решениях устраняете* наличием наружных ограждающих стен. Глубокие исследования каркасных соору-жений из металла и железобетона, которые начиная с 1960 г. выполнялись преимущест-венно по новому конструктивному типу, показали, что температурные напряжения в несущей конструкции не вызывают зна-чительных перенапряжений. Так появилась новая, третья фаза развития современного каркасного строительства -- отодвинутый вглубь фасад с обнаженными несущими конструкциями. Он внес помимо более сильного пластического и структурного впе-чатления различные конструктивные пре-имущества, например удобную защиту стен от атмосферных воздействий и солнца, упрощение вопросов размещения и ухода за дополнительными, лежащими снаружи, солнцезащитными приспособлениями и очистки фасада.
Очень убедительно выглядит переход от скрытого к четко выявленному несущему каркасу, от сплошной фасадной стены к поставленным вне плоскости фасада сталь-ным конструкциям на примере типа зданий, который сложился в США в 50-е годы. Это двух-трехэтажные строения, развернутые в ширину и поставленные на свободной территории или за городом, с внутренним двором для освещения и огромными помещениями для конструкторских залов, скла-дов, лабораторий и т. д., которые занимают всю глубину плана. Наряду с преимущест-вами расположения среди природы мало-этажные здания экономичны благодаря сокращению внутренних коммуникаций и при соответствующей планировке -- в силу высокой степени гибкости функционального использования.
Характерными ранними примерами малоэтажных зданий второй половины 50-х годов могут служить здание «Коннек-тикут Дженерал Лайф Иншуренс» в Ха-ртфорде (США), ставшее известным как первое сооружение с огромным рабочим помещением, и административное здание «Рейнолдс Металл компани» в Ричмонде (штат Виргиния, США). Оба здания проект-ного бюро СОМ. Они имеют гладкое стеклянное заполнение с мелким члене-нием навесных стен. Часто поставленные, облицованные алюминием, наружные ко-лонны в верхних этажах этого здания так изящны, что можно принять их за импосты окон, похожие на применявшиеся в инсти-тутском здании Сааринена, здании фирмы «Дженерал Моторс» в Детройте и исследо-вательском центре ИБМ, которые тоже представляют интересный вклад в раз-витие строительства малоэтажных зданий. С изяществом этих фасадов контрасти-рует мощь выступающих стальных каркасов в зданиях нового типа, например в инже-нерном корпусе «Армстронг Корк ком-пани» в Ланкастере (штат Пенсильвания), построенном в 1965 г. (проектное бюро СОМ), Низкий нижний этаж с конторскими и бытовыми помещениями имеет сетку колонн 5X8,75 м; в верхнем этаже высо-той 4 м продолжаются вверх лишь наруж-ные колонны продольной стороны; весь этаж полностью свободен от опор. Внутри просторного конструкторского помещения выделяются на основе модульной сетки с шагом 1,25 м с помощью передвижных стеклянных перегородок высотой до потол-ка отдельные помещения для конференций и кабинеты. Остекление внешней поверхнос-ти имеет горизонтальный модуль 2,5 м и расположено позади несущих стальных конструкций. Колонны и рандбалки, раз-личающиеся в обоих этажах соответствен-но нагрузке и длине пролета, четкая форма связей -- все это, несомненно, относится к строгой школе Мис ван дер Роэ, но толь-ко еще в более отчетливой форме.
Около 1963 г. начался огромный подъем в американском высотном строительстве. При этом во главе остается Чикаго -- из пяти высочайших зданий в мире три по-строены в городе, который в 90-е годы прошлого столетия приступил к строитель-ству первых высотных домов. Для новей-ших американских небоскребов особенно типичны поставленные снаружи несущие каркасы -- не только как средство архи-тектонического оформления, но и как исходный пункт и основа для высокоэффек-тивных несущих конструкций нового типа. В течение нескольких лет высота торговых и жилых высотных зданий возрастала до 40, 60 и, наконец, более 100 этажей без чрезмерного увеличения строительных расходов в пересчете на единицу полез-ной площади.
Чем выше здание, тем сложнее переда-ча горизонтальных сил и обеспечение го-ризонтальной жесткости каркаса. Различные типы конструкций, обеспечивающих жест-кость, которые применялись в США в по-следние десять лет, символизируют этапы определенного прогресса в современном строительстве. В то же время это были раунды упорного состязания между двумя видами строительства -- с применением стальных или железобетонных конструкций. Железобетон благодаря монолитной приро-де материала и применению конструктив-ного легкого бетона получил широкое распространение и применялся до тех пор, пока небоскребы не достигли такой высоты, когда железобетон уже не мог конкури-ровать со сталью.
Более жесткие функциональные требова-ния и экономические условия, интенсивная проработка, более высокие требования к проектированию и экономический конт-роль -- все это придает архитектуре постро-ек незнакомое до сих пор напряжение. Из инженеров, которые изобрели новые несущие конструкции и системы обеспече-ния жесткости и выработали новую мето-дику проектирования для высотных зданий, здесь назовем только двоих: Фазлура Хана и инженера-архитектора Мирона Гольдсми-та; оба работали в бюро СОМ и оба учились в Иллинойском технологическом институте.
Соревнование железобетона и стали в высотном строительстве началось еще 1959 г. при проектировании здания «Харт-форд Иншуренс» в Чикаго. Передача ветровых сил в нем еще не составляла проблемы; она могла быть осуществлена с помощью массивных ядер жесткости, чему способствовала большая глубина зда-ния. Выставленные на фасад горизонтали и вертикали конструкции перекрытий демон-стрируют передачу вертикальных нагрузок, они олицетворяют традиционный архитек-турный принцип -- принцип балок и стоек, нагрузки и опор.
Пластический эффект свободно стоя-щего высотного каркаса удалось еще боль-ше усилить в конструкции стального кар-каса «БМА-билдинг» в Канзас-Сити, закон-ченного в 1964 г. Сетка колонн здесь зна-чительно крупнее--10,8 м вместо 6,6 м, число колонн существенно меньше; окна заглублены, причем это впечатление усили-вается темным цветом остекления и алю-миниевых рам; башня при одинаковой приблизительно высоте имеет меньшие раз-меры в плане и открыто стоит на холме. При таких размерах пролета и при таком соотношении сторон корпуса здания желе-зобетонный каркас не мог конкурировать с металлом. Каркас выполнен из высоко-прочной стали, прогоны в обоих направле-ниях жестко сварены с колоннами. Каркас облицован белым мрамором.
Общественный центр в Чикаго, выстроен-ный с 1963 по 1966 г. К. Ф. Мерфи в сод-ружестве с проектным бюро СОМ и с привлечением широкой группы архитекто-ров, представляет собой сооружение, не-превзойденное по смелости и четкости форм из стальных конструкций. Это -- на-ивысшая точка расцвета среди работ второй Чикагской архитектурной школы. Здание превосходит «БМА-билдинг» в Канзас-Сити, «Эквитейбл-билдинг» в Чикаго проектного бюро СОМ и «Континенталь-центр» в Чика-го К. Ф. Мерфи не столько высотой (31 этаж, 195 м), сколько неслыханными до сих пор пролетами перекрытия (26,5X14,7 м) Большой шаг колонн был обусловлен, во-первых, трудностями устройства основа-ния с помощью кессонов на 30-метровой глубине на подстилающей скале; во-вторых, особенно высокими требованиями, которые предъявлялись к многочисленным помеще-ниям непостоянного назначения: контор, конференц-залов, больших и маленьких залов судебных заседаний и т. д. Гибкость планировки простирается здесь даже на третье измерение, так как большие залы заседаний проходят через два этажа, а про-межуточное перекрытие может раздвигать-ся. В качестве несущих элементов пере-крытий в обоих направлениях применены решетчатые сварные балки высотой 1,5 м. Колонны крестообразного сечения из вы-сокопрочной стали, примененные впервые, оказались очень удобными для приварки прогонов в любом направлении в зависи-мости от сетки колонн с двух, трех или четырех сторон
Разделением вертикалей и горизонта-лей и сокращением сечений колонн в верх-них этажах достигнута наглядность всей структуры в отличие от скрытого намека на несущую структуру в фасаде здания на Лейк-Шор-Драйв. Заимствованная у того же здания металлическая облицовка не-сущего каркаса оптически и статически активизирована: рандбалки, как и колонны, одеты в бетон, поверх которого размещено покрытие из сваренных листов стали кор-тен. Листы стали, как и рандбалки, заанкере-ны в бетоне; это обеспечивает лучшее соединение и более высокую прочность несущего каркаса -- колебания верхней части здания при порывах ветра значитель-но уменьшены. Поскольку для восприятия горизонтальных усилий недостаточно одних многоэтажных рам, предусмотрено похожее на примененное раньше в здании Сигрэм ( комбинированное обеспечение жесткости: в верхней половине здания только рамы, в нижней -- рамы и располо-женные между колоннами ветровые связи.
Построенный в 1962 г. «Брунсвик-бил-динг» стоит напротив Общественного центра в Чикаго и убедительно демонстрирует на-ступление железобетона. Для обеспечения жесткости против воздействия ветра здесь применена система рам вместе с массивным ядром жесткости. Устойчивость наружной стены сильно подчеркнута: фасадные пи-лястры вырастают из мощного цокольного корпуса. Но, к сожалению, цоколь стоит не на земле, а поставлен, как на ходулях, на широко расставленные опоры. Такое реше-ние продиктовано требованиями городского транспорта, а также сложностью устрой-ства кессонного основания.
Постройкой в 1963 г. жилого «Каштано-вого дома» высотой 143 м было начато применение системы «труба» для железо-бетонного остова зданий. Продолговатый план и изменяемость квартирной планиров-ки не позволили устроить ядро жесткости, поэтому горизонтальные усилия полностью воспринимаются монолитной пространствен-ной структурой наружных стен, действую-щей как вставленная в фундамент труба. Рекорд высоты для американских железо-бетонных небоскребов был достигнут в 1968 г. постройкой 52-этажного (218 м) здания «Уан Шелл Плаза» в Хьюстоне (штат Техас). Здесь ограждение действует совместно с внутренней трубой массивного ядра жесткости («труба в трубе») -- сходно со зданиями «КБС-билдинг» в Нью-Йорке, а также «Брунсвик-билдинг» в Чикаго.
Стремление к более эффективному ме-тоду обеспечения жесткости против воздействий ветра, более интенсивному использованию прочности и большой шири-ны диска наружной стены наблюдается и в металлическом каркасном строительстве. Однако здесь эти меры могут быть эконо-мически оправданы для зданий на 20, 40, 60 этажей выше, чем железобетонные зда-ния.
В здании «Юс Стил билдинг» высотой 256 м в Питтсбурге ограждения треуголь-ного ядра жесткости превращены в каркасные диски и на углах жестко связа-ны друг с другом, образуя жесткую трубу, ь укрепленную в фундаменте и восприни-Щ мающую все горизонтальные нагрузки Ц . В верхнем этаже эта Z конструкция в виде трубы соединена с помощью жестких консолей с наружными щ колоннами, которые включаются в работу при порывах ветра, воспринимая сжимаю-щие и растягивающие усилия при дефор-мациях трубчатого ядра и предотвращая искривление плоскости крыши; при этом они уменьшают размах колебаний верха здания. Необычно далеко выставленные, необлицованные главные колонны имеют наряду со статическими функциями другое важное значение для заказчика -- мощней-шего объединения стальной индустрии: они демонстрируют успех, которого строи-тельство их стальных конструкций добилось _ в борьбе против обеих «наследственных болезней» -- пожарной и коррозионной . опасности. Профили коробчатого сечения, как и облицовка отступающего назад фаса-да, состоят из атмосферостойкой стали и заполнены водой, подаваемой системой охлаждения, которая в случае пожара должна срабатывать автоматически .
С помощью пространственных рам ока-залось вполне возможным преодолеть высоту от 70 до 80 этажей. Эта высота ! теоретически могла бы быть удвоена, если | перейти от внутренних пространственных рам к жесткому фахверку наружных стен, а прочность дисков и колонн каркаса наруж- j ных стен усилить диагональными элемента-ми, т. е. если бы фасады решались в сетке диагональных стержней, как в высотном доме ИБМ в Питтсбурге , или если бы главные колонны были включены в фахверк, как в высотном доме «Алкоа» в Сан-Франциско, где наружный фахверк в соединении с добавочными многоэтаж-ными рамами в центре здания служит для восприятия горизонтальных усилий и сей-смических воздействий. В 100-этажном здании «Джон Ханкок-центр» в Чикаго (архитекторы Б. Грехэм и фирма СОМ, 1968 г.) не только мощные диагонали с вертикальными элементами были объединены в жесткие узлы, но и го-ризонтальные рандбалки включены в ре-шетку фасадов. Необходимая прочность оболочки и экономичность решения дости-гались при достаточно простом решении окон; расход стали на 1 м2 поверхности при этом не выше чем в 50-этажных дом Сильное опору, с огромными размерами рас-порных крестов придало зданию высшую степень архитектонической выразитель-ности. Монументальность приобретает здесь несколько мрачный, угрожающий вид отчасти из-за облицовки стального каркаса черными анодированными алюми-ниевыми листами. Такая облицовка с рас-положенной под ней огнезащитной и тепло-вой изоляцией оказалась нерентабельной.
Непрерывно уменьшающиеся по мере увеличения высоты зданий площади и глубина помещений также были заплани-рованы и обусловлены -- они соответство-вали чрезвычайному разнообразию функ-циональных назначений. «Джон Ханкок-центр» является целым городом. Он включает парковую зону, магазины, бюро проката, общественные помещения, спор-тивные сооружения, комбинат бытового обслуживания; начиная с 46-го этажа, расположены жилые квартиры и, наконец, на самом верху -- ресторан и телевизион-ная станция. Внутренний несущий каркас рассчитан лишь на вертикальную нагрузку; внутренние колонны и балки перекрытий шарнирно связаны, а подвесные потолки могут быть удалены и вновь поставлены на место.
Международный торговый центр в Нью-Йорке, строительство которого нача-лось в 1966 г., со своими 110-этажными близнецами-башнями высотой по 411 м отражает градостроительную идею, которая была реализована в Чикаго при возведении первого блока на Лейк-Шор-Драйв. Строгое вертикальное членение напоминает «КБС-билдинг» Сааринена, но архитектура Международного торгового центра не имеет ни строгости чикагской школы, ни бурной мощи «КБС-билдинг».
Статически речь шла вновь о системе «трубы», заделанной в фундамент, которая воспринимает ветровые усилия, а внутрен-ние колонны, как и в «Ханкок-центр», были рассчитаны лишь на вертикальные нагрузки. С помощью жесткой связи облицовочных плит с колоннами наружная стена превра-щается в безраскосную раму Виренделя с тысячью ячеек -- вся оболочка «трубы» состоит из металлических пластин, проре-занных узкими оконными щелями и укреп-ленных ребрами жесткости коробчатого профиля.
Сборные элементы, из которых собрана па болтах гигантская стальная сетка фасада, состоят из трех подоконных листов и трех трубчатых колонн, объединенных вместе; они имеют в принципе одинаковую форму и основаны на идее железобетонных сбор-ных элементов, которыми был облицован высотный дом Газовой компании в Детройте архитектора Ямасаки; только здесь их значение неизмеримо возросло в связи с высокими требованиями и высокой стои-мостью здания. Внешняя утонченность фасадов небоскреба стоит относительно дорого, а расход стали значительно выше, чем в «Ханкок-центре».
Международный торговый центр еще не был облицован, а в Чикаго уже заверша-лось строительство третьего здания из числа супернебоскребов -- 109-этажного корпуса «Сирс-билдинг» высотой 445 м, запроектированного Б. Грехэмом, -- круп-нейшего административного здания. Жест-кость здания обеспечивается целой серией решетчатых систем: 3X3 квадрата с длиной стороны каждого квадрата по 22,5 м, со-единенных вместе. При использовании зда-ния только для конторских помещений двойной крест внутренних рядов колонн практически не мешает; умелым располо-жением лифтовых групп можно достичь значительной гибкости помещений, однако этому препятствовало расположение диа-гональных связей жесткости. Таким образом, Грехэм пришел к системе из рам Виренделя, как Ямасаки в нью-йоркской двойной башне. Расположение колонн и окон в башне «Сирс-билдинг», однако, значительно более редкое. Высокий расход стали был ком-пенсирован удивительно коротким перио-дом строительства -- здание сооружено за 15 месяцев. Фасады были смонтированы из готовых элементов высотой на три этажа.
Башня «Сирс-билдинг» не только самая высокая из трех нью-йоркских башен, но и, вероятно, самая ценная с точки зрения той архитектуры, которая укоренилась в американских высотных зданиях. Метал-лический внешний каркас башни указывает на принадлежность ее ко второй Чикагской школе; уступчатость корпуса здания менее ярко выражена, чем в зданиях «Рокфеллер-центр» и «Вульворт-билдинг» в Нью-Йорке и в более ранних зданиях, которые имеют схожую схему из девяти квадратных призм, расположенных уступами.
Если башня «Сире» является венцом первых 100 лет каркасного строительства с применением стальных конструкций, то это не значит, что в перспективе они будут применяться только для сооружения небо-скребов. Современные каркасные кон-струкции, как и все значительные конструк-ции в истории строительного искусства, там, где к ним предъявлены высочайшие требо-вания, приводят архитекторов к простым и совершенным геометрическим формам. План башни «Сире», закономерность, с которой девять квадратов постепенно пре-рываются по мере подъема вверх, имеет что-то от «магического квадрата». Геомет-рия здесь -- родоначальница и основной принцип строительного искусства, духовная связь между архитектурным и инженерным замыслом. Стальные конструкции в наиболь-шей степени способствуют воспитанию ясного геометрического мышления. Таковы выводы, которые мы извлекаем из разви-тия строительства высотных зданий в США,
Подобные документы
Основные преимущества каркасных домов из легких тонкостенных стальных конструкций. Технология создания быстровозводимых зданий. Блок-схема производства и строительства здания на основе ЛСТК, конструктивные решения и проектирование, сборка и монтаж.
контрольная работа [2,3 M], добавлен 15.03.2015Материалы для металлических конструкций. Преимущества и недостатки, область применения стальных конструкций (каркасы промышленных, многоэтажных и высотных гражданских зданий, мосты, эстакады, башни). Структура стоимости стальных конструкций. Сортамент.
презентация [335,6 K], добавлен 23.01.2017Новые методы монтажа и организации производства, новые виды техники, применяющиеся в современном строительстве. Процесс изготовления конструкций. Резка прокатной стали, образование отверстий, сварочные операции, грунтовка и окраска стальных конструкций.
отчет по практике [23,1 K], добавлен 11.09.2014Этапы проектирования стальных конструкций балочной клетки, выбор схемы и расчет балок. Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки. Конструирование опорной части и укрупнительного стыка балки. Подбор сечения сплошной колонны балочной площадки.
курсовая работа [560,9 K], добавлен 21.06.2009Проектирование основных железобетонных конструкций и стены подвала многоэтажного здания: расчет прочности ребристой плиты, построение эпюры продольного армирования, определение изгибающих моментов в колонны, проверка несущей способности объекта.
дипломная работа [565,7 K], добавлен 17.09.2011Условия осуществления строительства двенадцатиэтажного жилого каркасного здания в г. Смоленск. Подготовка сборных железобетонных конструкций, монолитных свайных и ростверкных фундаментов, многопустотных плит-перекрытий, навесных стеновых панелей.
курсовая работа [5,2 M], добавлен 19.11.2009Суть, идея деревянного каркасного дома. Главные преимущества при возведении и эксплуатации деревянных каркасных конструкций. Основные конструктивные узлы, применяемые при конструировании элементов каркасов. Применение двутавровой балки в качестве стропил.
курсовая работа [4,8 M], добавлен 05.04.2015Рассмотрение особенностей проектирования монолитного ребристого перекрытия. Геометрические характеристики многоэтажного каркасного здания. Расчет плиты перекрытия, второстепенной балки. Определение требуемого количества арматуры и других материалов.
курсовая работа [249,6 K], добавлен 25.01.2015Дерево как материал XX века в органической архитектуре и способ гуманизации городской среды. Развитие деревянной архитектуры в России: совершенствование конструкций, индустриальные методы строительства. Многофункциональное использование клееной древесины.
реферат [3,6 M], добавлен 07.07.2014Разработка проекта строительства одноэтажного каркасного производственного здания: стеновые ограждения из панелей "сэндвич", крыша из клеефанерных панелей покрытия. Определение основных размеров несущих конструкций, их статический и конструктивный расчёт.
курсовая работа [255,9 K], добавлен 12.07.2012