Металеві конструкції (металоконструкції, МК) - це складні конструкції з металів і різних сплавів. Одна з галузей їх дуже широкого застосування - будівництво. Це зрозуміло і логічно, адже їх надійність і ефективність доведені часом. Яскравий тому приклад - існуючі не одне століття найвідоміші будівлі світу, які створені на основі металоконструкцій.
Переваги металоконструкцій
Отже, МК є найважливішим будівельним матеріалом для зведення несучих, огороджувальних елементів будівель і споруд. Вони розрізняються за технологією з'єднання окремих елементів, але саме тому дають можливість реалізовувати в металі найскладніші проекти. Серед переваг варто особливо відзначити:
- високу міцність і надійність;
- здатність витримувати величезні навантаження на вигин, скручування і розрив;
- монтаж в будь-які погодні умови і пори року;
- оперативна збірка і скорочення загальних термінів робіт;
- легкий демонтаж і транспортування;
- екологічність металу;
- можливість повторної переробки;
- максимальна межа вогнестійкості;
- довгий термін служби.
Найвідоміші металеві споруди: ТОП 22
У світі існує не один десяток відомих споруд, відмінною рисою яких вважається матеріал виготовлення - метал. Завдяки йому, вони гнучкі і довговічні. Знамениті сталеві будівлі - це наочні приклади ефективності використання металоконструкцій.
Ейфелева вежа, Париж (Eiffel Tower)
Одне з чудес світу. Побудована 324-метрова споруда в 1889 році з кованого заліза і 18 000 деталей. Нижній поверх у формі піраміди утворений 4 колонами, які на висоті 57,63 м з'єднані арочним склепінням. Бюджет будівництва склав 7,8 млн франків. Брало участь в ньому близько 300 робітників. Вага металевої конструкції вежі - 7300 тон.
Мал. 1. Ейфелева вежа
Сіднейський оперний театр (Sydney Opera House)
«Візитна картка» Зеленого континенту була відкрита в 1973 році. Обійшлася в 102 мільйони доларів. Міцно стоїть на глибоко вбитих 580 палях і важить 161 000 тон.Запам'ятовується, насамперед, незвичайною формою даху. Каркас виготовлений з МК, так як спроектовані форми за допомогою традиційних технологій створити було неможливо. Саме властивості, якими володіє металлопрокат - гнучкість і міцність дозволили втілити проект в життя.
Мал. 2. Сіднейський оперний театр
«Небесне дерево», Токіо (Tokyo Skytree)
Унікальна споруда, зразок геніальності архітектурної думки - телевежа в Токіо. Її зводили 585 000 чоловік. Було витрачено 65 мільярдів ієн. При висоті 471 метр (висота шпиля - 634 м) вежа адаптована під сейсмічно активний рельєф. В основі телевежі лежать металоконструкції. Вони зібрані в трикутник з 68-метровими сторонами і можуть компенсувати до 50% потенціалу підземних поштовхів найвищої інтенсивності. Зовнішня конструкція вежі - комбінація сталевих труб 2,3 метра в діаметрі і товщиною сталевих стінок 10 см.
Мал. 3. «Небесне дерево»
«Бурдж-Халіфа», Дубай (Burj Khalifa)
Найвища будівля (828,8 м) на земній кулі знаходиться в Дубаї. Це «міні-місто в мегаполісі» з розвиненою інфраструктурою. Каркас складають металеві конструкції, а фундамент «підвішений» на 200 висячих палях. Для зменшення кількості сталі в будівлю встановлені конструкції зі зв'язаних труб. Загальний тоннаж використаної сталевої арматури 31 400 метричних тон.
Мал. 4. «Бурдж-Халіфа»
«Сталевий дім», Техас (Steel House)
Сталевий будинок в Техасі не вражає висотними параметрами, але вражає найскладнішими МК. 110 тон сталі знадобилося для його зведення. Несучі елементи, опорні стійки - все повністю з металу. Для фасаду, в основному, використовували лист сталевий. Техніка ручного зварювання сталевих пластин використовувалася для створення купола. Зі зварного металу, скла, вітражів зроблені інші фрагменти споруди житловою площею близько 280 кв.м.
Мал. 5. «Сталевий дім»
Емпайр-стейт-білдінг, Нью-Йорк (Empire State Building)
Трохи більше року знадобилося на зведення 103-поверхового хмарочоса в Нью-Йорку. Будівлю з сірим кам'яним фасадом прикрашають скеровані у вись смуги нержавіючої сталі і три виступи у верхній частині. Його родзинка - стильна вежа в стилі ар-деко. Сталева конструкція будівлі (рама) вагою 57 000 тон надійно утримує хмарочос в 365 тисяч тон ось уже понад 80 років.
Мал. 6. Емпайр-стейт-білдінг
Сигрем-білдінг, Нью-Йорк (Seagram Building)
Нью-Йоркську будівлю Seagram витримано в мінімалістському стилі, як і багато інших американських великих сталевих будівель. Унікальна за своєю будовою. Її комбінований каркас поліпшений залізобетонною оболонкою. Для збільшення міцності в поздовжній і вертикальній осі сталева частина посилена бетонною серцевиною. Вертикально встановлені неструктурні бронзові вузькосмугові балки-двутаври. Вони оточують великі скляні вікна. На будівництво витрачено 1 500 тон бронзи.
Мал. 7. Сигрем-білдінг
Американська сталева вежа, штат Пенсільванія США (U.S. Steel Tower)
Знамениті споруди з металу доповнить 64-поверхова монолітна Сталева Вежа (Пенсільванія) в стилі International. Перша будівля, збудована з вогнетривких колон. Вони і перекриття складають основу об'єкта. Використовувалася власне вироблена сталь Cor-ten. Особлива окісна плівка на поверхні металу забезпечує стійкість до корозії. Незвичайна і форма 260-метрової вежі - трикутна, з увігнутими кутами.
Мал. 8. Американська сталева вежа
Бруклінський міст (Brooklyn Bridge)
Старійшині Нью-Йорка - Бруклінському мосту протяжністю в 1825 м, більше 130 років. Це найперша підвісна будова зі сталевого дроту. Відрізняється великою товщиною сталі і складністю конструкції. Головний проліт підвішений на сталевих 19-жильних тросах, простягнутих на висоті 87 м. Для будівництва, крім металу, використовувався вапняк, граніт, цемент Розенталя. Ціна споруди 15,1 мільйона доларів.
Мал. 9. Бруклінський міст
Ворота Заходу, штат Міссурі США (Gateway Arch)
Вік Арки Воріт в Сент-Луїсі більше 50 років. Це частина Меморіалу національного розширення Джефферсона. Споруда заввишки в найвищій точці 192 метра і такою ж шириною біля основи складається з покритих нержавіючою сталлю трикутних секцій, з'єднаних в ланцюг. Загальна сума проекту - 30 мільйонів доларів. Будівельні конструкції відрізняються високою стійкістю і здатністю витримати землетрус до 6 балів.
Мал. 10. Ворота Заходу
Вілліс-тауер, Чикаго, США (Willis (Formerly Sears) Tower)
108 поверхів хмарочоса Willis Tower вартістю $ 150 млн - це 442-метровий сталевий каркас, покритий чорним алюмінієм. На нього пішло 76 тис. тон сталі. Незвичайна ступінчаста геометрія створює невеликий (до 10 см) нахил в західному напрямку і надає нерівне навантаження на фундамент. Остов будівлі складають дев'ять сталевих зварних квадратних «труб». Кожна складається з 20 ортогональних і безлічі поздовжніх балок, піднятих на висоту 50 поверхів. При подальшому звуженні, до 90-го, піднімається тільки 5 з них. Решта 2 сталеві конструкції утворюють останні 20 поверхів.
%20Tower.jpg)
Мал. 11. Вілліс-тауер
Крайслер-білдінг, Нью-Йорк (The Chrysler Building)
Хмарочос Крайслер-білдінг - це класика жанру архітектури в стилі ар-деко. Він в 1930 році по праву доповнив унікальні будівлі і споруди світу. Відмітний елемент конструкції - кам'яна кладка зі сталевою рамою і металевим покриттям. Вона виконана з перехідними скосами. Передня сторона даху прикрашена сім'ю напівкруглими фрагментами, зведеними в хрещатий звід. Корона на ній з аустенітної нержавіючої сталі «Ендуро КА-2». З металу зроблені і голови орлів, урни, крила.
Мал. 12. Крайслер-білдінг
Вежа Шунь Хін, Шеньчжень. Китай (Shun Hing Square Tower, Shenzhen)
Квадратна вежа Шунь Хін суцільносталева. Побудована з МК збірним способом в рекордні терміни. Будинки і споруди з металоконструкцій, в тому числі і вежа, відмінно зарекомендували себе в сейсмологічних нестійких регіонах. У Shun Hing Square Tower опорна система з 80 бетонних паль. Сталевий корпус приховує 16 колон. У міру зростання поверховості вони стають все тонше. Вже з 66-го поверху колони зроблені повністю зі сталі. Захист споруди від перекидання забезпечують сталеві решітки.
Мал. 13. Вежа Шунь Хін
Тайбей 101 Вежа в Тайвані (Taipei 101 Tower in Taiwan)
Півкілометрова по висоті Вежа Taipei 101 Tower, як і інші знамениті будівлі з металу, це ще одне свідчення унікальних властивостей сталі, її міцності і довговічності. Споруда складається з 36 колон, з яких 8 залиті бетоном. Фундамент з 380 багатометровими палями витримує тайфуни і землетруси, має гнучкість, пружність. МК здатні «глушити» енергію коливань, протистояти сильним вітрам. Вежа вартістю 1,7 млрд доларів височить над 25-поверховим базисом. Стійкість фундаменту забезпечують 380 багатометрових паль.
Мал. 14. Тайбей 101 Вежа в Тайвані
Харбор-Брідж, Австралія (Sydney Harbour Bridge)
Найбільший міст Сіднея арочного типу будували 6 років майже 1500 осіб. Всі елементи з'єднані заклепками. Каркас виконаний у вигляді металевої решітки з аркою. На ній розташувався залізничний тунель. При вазі 1 арки 39 000 тон повна вага конструкцій становить 53 800 тон. По берегах її підтримують облицьовані гранітом вежі майже 100-метрової висоти. Унікальність мосту в тому, що навіть сама незначна зміна конструкції тягне перерахунок всієї споруди. На будівництво Харбор-Брідж витрачено $ 20 млн.
Мал. 15. Харбор-Брідж
«Пташине гніздо», Пекін (Beijing National Stadium, Beijing)
Нарівні з рекордами Олімпійські ігри 2008 року в Китаї прославили також відомі металеві споруди. Серед них - стадіон «Пташине гніздо». Його будували 5 років 17 000 робітників. Загальна вага сталевих конструкцій склала 110 000 тон, для чого довелося купити метал в обсязі 42 000 тон. Об'єкт складається з двох автономних структур: бетонної чаші і зовнішньої сталевої рами. Її секції виготовлені в Шанхаї. Після доставки в Пекін були зварені між собою.
Мал. 16. «Пташине гніздо»
Концертний зал імені Уолта Діснея, Лос-Анджелес (Walt Disney Concert Hall)
Будівлю футуристичних форм концертного залу було закінчено в 2003 році і обійшлася в $ 170 млн. Металоконструкції блищать на сонці і відображають фасади, незвичайна архітектура нагадує корабель, що пливе під вітрилами. Самі вітрила зроблені з нержавіючої сталі. Зверху і всередині них розташовані вікна і світлові люки. Плановане оформлення фасаду з каменю було замінено більш легким і менш дорогим облицюванням з тієї ж нержавіючої сталі.
Мал. 17. Концертний зал імені Уолта Діснея
Будівля Фан Юань, Шеньян (The Fang Yuan Building)
Китайський феномен - The Fang Yuan Building - побудований в 2001 році. У 25-поверховому бізнес-центр офісні блоки виконані в стилі хай-тек. У зовнішньому вигляді поставленої на ребро старовинної «Шеньянского монети» з квадратним вирізом по центру проглядаються її кутоподібні обриси. У будівництві використані основні матеріали - скло, кам'яні блоки, троси, а також довелося купити листовий метал в величезних обсягах.
Мал. 18. Будівля Фан Юань
Коледж Святого Антонія, Оксфорд (Investcorp Building, St. Anthony's College, Oxford)
Свій проект Інвесткорп Заха Хадід втілила в Коледжі Святого Антонія. Нова будівля університету з монолітного залізобетону - це продовження коледжу Святого Антонія (його Близькосхідного центру). Корпус виглядає як дзеркальний тунель. Його фасад - у вигляді суцільної і гладкої кривої смуги. Дах облицьовано панелями з полірованої нержавіючої сталі. Компанії-інвестору проект обійшовся в 11 млн фунтів стерлінгів.
Мал. 19. Коледж Святого Антонія
Музею сучасного мистецтва Cleveland, штат Огайо, США (Museum of Contemporary Art, Cleveland (MOCA)
На будівлі з металоконструкцій звернула увагу і лондонська компанія Farshid Moussavi Architecture. Один з її проектів - нова будівля Музею сучасного мистецтва Cleveland. Дзеркальна чорна нержавіюча сталь його зовнішніх стін обрана за рахунок полірування. Мега-панель, що поєднує скло і гладкі металеві, природно відображаючі поверхні, називається Inverted Seam™ Glass System. Стійкість металу підвищується за рахунок його щільності і полірування. Вартість проекту $ 26,3 млн.
Мал. 20. Музею сучасного мистецтва Cleveland
Музей історії гонок, Північна Кароліна, США (Nascar Hall of Fame, Charlotte)
Зал слави Національної асоціації гонок серійних автомобілів - це архітектурний проект з похилих площин з вигнутими формами. У ньому переважають динамічні лінії сталевих конструкцій - облицювальні елементи, громіздкі фрагменти каркаса, огинає будівлю плавно перекручена стрічка. Великі прольоти зводилися за допомогою ферм. Кілька з них підтримують пішохідний дворівневий міст. Гратчаста рама Віренделя служить опорою скляному фасаду Парадного залу.
Мал. 21. Музей історії гонок
Центр Жоржа Помпіду, Париж (Centre Pompidou, Paris, France)
Центр Жоржа Помпіду виконаний в стилі хай-тек. Відкрито в 1977 році. У цьому скляному паралелепіпеді зі сталевим каркасом в основі витонченість форм досягнуто за рахунок сталевих конструкцій. Завдяки металевим фермам, що спираються на колони протилежних фасадів, створюється величезний проліт без проміжних підпор.
Мал. 22. Центр Жоржа Помпіду
Безперечно, ці будівлі зі сталі будуть захоплювати ще не одне покоління. Але немає межі досконалості. Активно ведеться пошук нових легких, але міцних, екологічних, корозійностійких і довговічних матеріалів. Станьте активним учасником творчого процесу, створіть свою унікальну конструкцію зі сталі. І хто знає, може вона теж буде затребувана в сучасному будівництві.
