Чудеса инженерии

                                            Содержание.

Введение………………………………………………………………………..3

1. Семь новаторских решений……………………………………………5
2. Прорыв первый. Перемещение………………………………………..6
3. Прорыв второй. Материалы…………………………………………..9
4. Прорыв третий. Температура………………………………………..12
5. Прорыв четвёртый. Скорость………………………………………..14
6. Прорыв пятый. Ветростойкость……………………………………...17
7. Прорыв шестой. Землетрясение………………………………………19
8. Прорыв седьмой. Эвакуация………………………………………….21

Заключение…………………………………………………………………….23

Список литературы……………………………………………………………25

 

 

                                               Введение.

   Небоскрёб,  несомненно, означает очень высокое  здание. Небоскрёб (от англ.

sky-scraper) – это свободно стоящее здание, с высотой не менее 150 м, разби-

тое на этажи, которые предназначены для жизни и работы людей. Небоскрёбы

свыше 300 м называют сверхвысокими.

   До XIX в. Дома возводились малоэтажными, самые высокие имели макси –

мум 4-5 этажей. В  то далёкое время человечество ещё  не придумало прочных

строительных  материалов, которые бы обеспечили прочность и устойчивость

«небоскрёба». Очередной причиной являлась трудность  подъёма на верхние 

этажи по возведённым  лестницам. Существующие в те времена водяные насо-

сы также  не могли поднимать жидкость на высоту больше 16 м. Ситуация с

высотой зданий и сооружений резко поменялась в XIX в. Этому послужило

развитие технологий производства высокопрочных видов  стали и крепкого

железобетона. Были созданы специальные подъёмные  механизмы – лифты.

Все эти нововведения сделали возможным существенно повысить высоту

строящихся  зданий. Кроме того, сильно возросшая  стоимость земельных 

участков, а  также большой наплыв граждан  в мегаполисы, вынуждало архи-

текторов разрабатывать  новые перспективные проекты  зданий-«небоскрёбов».

   Самым первым и ранним небоскрёбом в мире (после Вавилонской башни из

Библии) считается 10-этажный The Home Insurance Building (дом страхования)

в Чикаго, который  был построен в 1885 г. При строительстве  этого здания был

использован несущий  стальной каркас, к которому крепились все остальные

элементы здания, в том числе и стены. В 1891 году были надстроены ещё два

этажа. В этом же году был построен ещё один небоскрёб в Сент-Луисе (11 эта-

жей). Первым небоскрёбом, наиболее близким к сегодняшнему пониманию 

термина, можно считать Вулворт в Нью-Йорке. Его строительство было за –

вершено в 1913 г., высота здания 241 м, количество этажей-57. Выполненный

в стиле неоготики, имеющий фронтально-центральную  башню и множество 

шпилей по периметру, он до сих пор поражает своей архитектурной красотой.

   К первым небоскрёбам также можно отнести Эйфелеву Башню в Париже.

Строительство башни длилось два с небольшим  года: с января 1887 до конца

марта 1889 г. Башня  была высотой почти 313 м и на тот  момент превзошла 

все созданные до неё сооружения. В 1957 году её высота увеличилась на 7 м.,

когда на ней  установили вышку телецентра. Конец XIX начало XX века озна-

меновал собой  новую эпоху в архитектуре  – эру небоскрёбов!

    Самым грандиозным строением этой эры, несомненно, является небоскрёб

Бурдж-Халифа, располагающийся  в Дубаи, Арабские Эмираты. Автором 

Проекта является американский архитектор Эдриан Смит. Застройщик – 

строительное  подразделение южнокорейской компании Samsung. Это здание

несколько раз  превышало собственный рекорд высоты, оставаясь самым вы-

соким строением мира.

    В своей работе  я хочу поставить перед собой  следующие цели и задачи.

Цель: ознакомится с современной архитектурой на примере самого высокого

небоскрёба Бурдж-Халифа.

Задачи:

1. изучить историю строительства самых выдающихся и значимых в архи-

тектуре небоскрёбов.

2. провести сравнительный анализ новаторских введений и технологий

     строительства  Бурдж-Халифа на примере других  небоскрёбов

3. рассмотреть главные особенности и рекорды небоскрёба Бурдж-Халифа.

 

                                  Семь новаторских решений.              

         Над  песками Аравийской пустыни поднимается самое высокое соору-

жение созданное человеком  на Земле. Город в небесах, почти полкилометра

высотой, Бурдж Халифа представляют собой вершину искусства строительст-

ва небоскрёбов. Своим успехом он обязан семи основополагающим изобре-

тениям. Рассматривая семь выдающихся зданий-небоскрёбов, мы узнаем о

новаторских решениях, позволивших инженерам взять новую высоту. Семь

скачков мысли продвинувших эволюцию небоскрёбов от больших к ещё боль-

шим, и наконец, к самым  большим в мире.

      Дубаи растёт быстрее любого  другого города на Земле. Тысячи  подъёмных

кранов и  целая армия строителей работают круглые сутки, превращая Дубаи  в 

место, которым  будет восхищаться весь мир. Центром  этого грандиозного пла-

на является Бурдж-Халифа– высочайший небоскрёб в мире. Это результат

последнего исторического скачка строительной и инженерной мысли. Чтобы    

понять как  Бурдж-Халифа может достичь столь огромной высоты нам следует

вернуться в прошлое и посмотреть как начиналась история небоскрёбов. Пер-

вый прорыв произошёл  в XIX в., когда было построено здание высотой всего

43 м. Создатели  Эквитабл-Лайф Билдинг в Нью-Йорке поняли, что прежде

чем можно будет  проектировать более высокие  здания необходимо придумать 

способ облегчить  людям подъём на верхние этажи.

 

 

 

 

 

                              Прорыв первый. Перемещение.

  Первое препятствие  на пути к небоскрёбам –  лестница. Люди с неохотой под-

нимались пешком на верхние этажи. Лестницы были длинные, тёмные. Жела-

ющих идти выше 2-3го этажа было мало. Добравшись до 6го или 7го этажа 

вы успеете  порядком запыхаться. У этой проблемы есть очевидное решение – 

лифт. Но первые лифты имели один смертельно опасный недостаток – они па-

дали, когда  рвался трос и ничто не могло их остановить. Позже механик из

Вермонта Элайша Грейвс отис создал устройство, способное  почти мгновен-

но остановить падающий лифт. В 1854 г. он предложил  протестировать своё

изобретение на международной ярмарке в Нью-Йорке. Он встал на платформу

удерживаемую  на высоте всего одним тросом. Отис сообщил застывшей от

ужаса публике, что трос сейчас будет перерезан. После того, как трос был пе-

ререзан, Отис снял шляпу, поклонился публике и сказал: «Всё в порядке гос-

пода, мне ничто  не угрожает!» Это первый в мире полностью автоматический

безопасный  лифт. Это простое, но в то же время  хитроумное изобретение. Са-

мый ответственный  элемент конструкции – это  трос, крепится к кабине через

мощную рессорную  пластину, соединенную с металлическими отросками-ши-

пами по обе  стороны кабины. Они скользят вдоль  направляющих снабжённых

зубьями. Обрыв  троса влечёт за собой цепочку  событий. Оставшись без на –

грузки, пружина  сжимается, выталкивает в бок шипы, они зацепляются за

зубья направляющих и останавливают кабину. Это было революционным 

изобретением, чего однако не понял сам Отис. Лифты  изменили до неузнавае-

мости городской  пейзаж. Начало этому было положено на углу оживлённой

улицы в центре Нью-Йорка. Здесь на углу было воздвигнуто здание головного

офиса страховой  компании Эквитабл-Лайф. Это было выдающееся здание

поскольку оно  было первым офисным зданием с  лифтом, а без лифта небоскрё

бы были бы просто невозможны. До постройки Эквитабл-Лайф нижние этажи

считались более  привлекательными. Лифты произвели  настоящий переворот 

на рынке  недвижимости. В Эквитабл поняли, что  верхние этажи, на которых

больше света  и воздуха и меньше шума от уличного движения – это наиболее

ценные площади  в здании. Что же они сделали? Они заняли под свой офис

нижние этажи  здания, а верхние сдали по максимально возможной цене. В

этом состоит  идея небоскрёбов – высокие арендные ставки, великолепные ви-

ды, свет и воздух на верхних этажах.

    В  Бурдж-Халифа идея лифта обретает экстремальные формы. В старом зда-

нии  Эквитабл-Лайф было 7,5 этажей, тогда как здесь их более 160. Высота и

масштабы небоскрёба требуют от инженеров разрабатывающих  лифты прак-

тически невозможного. В Бурдж-Халифа смогут одновременно находиться 35

тыс. человек  – население небольшого города. Масса народа будет непрерывно

входить и выходить из здания, создавая нагрузку на лифты. Чтобы справиться

с этим гигантским потоком в Бурдж-Халифа было запроектировано 53 лифта.

Некоторые из которых  способны развивать скорость свыше 35 км/ч и подни-

маться на 120 этажей менее чем за 50 сек. Самый  большой из них вмещает до

46 пассажиров. Остановить такую махину в случае аварии задача титаничес-

кой сложности. Речь идёт о 30-40-50 тоннах движущейся массы. Чтобы понять

с какой нагрузкой  будут иметь дело аварийные тормоза  этого лифта представь

те себе 9ти-осный  грузовик, который сорвался с утёса  и должен быть останов-

лен в воздухе. Как только лифт в Бурдж-Халифа превышает установленный

лимит скорости включаются аварийные тормоза. Металлические тормозные

колодки врезаются  в направляющие и развивают тормозную  силу достаточ-

ную для того, чтобы остановить лифт за несколько метров. Однако, надо

признать, что система безопасности, на которую надеются инженеры вместе

со своими пассажирами основана на механическом приспособлении. Безопас-

ные лифты позволили преодолеть зданиям барьер 5ти этажей. Небоскрёбы

оказались неожиданно перспективным направлением. Однако, когда высота

здания стала приближаться к 80ти м. прочности традиционных строительных

материалов стало не хватать. Чтобы сделать следующий скачок к зданию

Фуллер Флэт-айрон в Нью-Йорке небоскрёбы пришлось изобретать заново.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                    Прорыв 2. Материалы.

  Монаднок Билдинг в Чикаго живой реликт мира небоскрёбов. Его строитель-

ство было завершено  в 1893 г. Здание насчитывало 16 этажей и  было крупней-

шим офисным  центром в мире. Тогда же был достигнут предел высоты для

зданий из камня. Чтобы выдержать вес Монаднок Билдинг стены его основа-

ния должны были быть не менее 2х м. толщиной. Здание получилось настоль-

ко тяжёлым, что оно начало погружаться в  мягкий грунт Чикаго. Прошло вре-

мя и полметра кладки ушло под землю. Стало очевидно, что камень не тот ма-

териал, из которого можно строить небоскрёбы. Когда архитектор Даниэл

Бэрнем строивший  Монаднок приступил к проектированию Фуллер Билдинг в

Нью-Йорке он оказался в затруднительном положении. Отведённый участок