Стальные конструкции - столетие каркасного строительства из стали
Рефераты >> Строительство >> Стальные конструкции - столетие каркасного строительства из стали

Общественный центр в Чикаго, выстроен­ный с 1963 по 1966 г. К. Ф. Мерфи в сод­ружестве с проектным бюро СОМ и с привлечением широкой группы архитекто­ров, представляет собой сооружение, не­превзойденное по смелости и четкости форм из стальных конструкций. Это — на­ивысшая 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 Чика­го 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 основа­ния с помощью кессонов на 30-метровой глубине на подстилающей скале; во-вторых, особенно высокими требованиями, которые предъявлялись к многочисленным помеще­ниям 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 про­межуточное перекрытие может раздвигать­ся. В качестве несущих элементов пере­крытий в обоих направлениях применены решетчатые сварные балки высотой 1,5 м. Колонны крестообразного сечения из вы­сокопрочной стали, примененные впервые, оказались очень удобными для приварки прогонов в любом направлении в зависи­мости от сетки колонн с двух, трех или четырех сторон

Разделением вертикалей и горизонта­лей и сокращением сечений колонн в верх­них 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 не­сущего 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 значитель­но 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 располо­женные между колоннами ветровые связи.

Построенный в 1962 г. «Брунсвик-бил-динг» стоит напротив Общественного центра в Чикаго и убедительно демонстрирует на­ступление железобетона. Для обеспечения жесткости против воздействия ветра здесь применена система рам вместе с массивным ядром жесткости. Устойчивость наружной стены сильно подчеркнута: фасадные пи­лястры вырастают из мощного цокольного корпуса. Но, к сожалению, цоколь стоит не на земле, а поставлен, как на ходулях, на широко расставленные опоры. Такое реше­ние продиктовано требованиями городского транспорта, а также сложностью устрой­ства кессонного основания.

Постройкой в 1963 г. жилого «Каштано­вого дома» высотой 143 м было начато применение системы «труба» для железо­бетонного остова зданий. Продолговатый план и изменяемость квартирной планиров­ки не позволили устроить ядро жесткости, поэтому горизонтальные усилия полностью воспринимаются монолитной пространствен­ной структурой наружных стен, действую­щей как вставленная в фундамент труба. Рекорд высотыдля 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 ме­тоду обеспечения жесткости против воздействий ветра, более интенсивному использованию прочности и большой шири­ны диска наружной стены наблюдается и в металлическом каркасном строительстве. Однако здесь эти меры могут быть эконо­мически оправданы для зданий на 20, 40, 60 этажей выше, чем железобетонные зда­ния.

В здании «Юс Стил билдинг» высотой 256 м в Питтсбурге ограждения треуголь­ного ядра жесткости превращены в каркасные диски и на углах жестко связа­ны 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 сжимаю­щие и растягивающие усилия при дефор­мациях 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 — мощней­шего объединения стальной индустрии: они демонстрируют успех, которого строи­тельство их стальных конструкций добилось _ в борьбе против обеих «наследственных болезней» — пожарной и коррозионной . опасности. Профили коробчатого сечения, как и облицовка отступающего назад фаса­да, состоят из атмосферостойкой стали и заполнены водой, подаваемой системой охлаждения, которая в случае пожара должна срабатывать автоматически .

С помощью пространственных рам ока­залось 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 элемента­ми, 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 многоэтаж­ными рамами в центре здания служит для восприятия горизонтальных усилий и сей­смических 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 го­ризонтальные рандбалки включены в ре­шетку фасадов. Необходимая прочность оболочки и экономичность решения дости­гались 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 рас­порных крестов придало зданию высшую степень архитектонической выразитель­ности. Монументальность приобретает здесь несколько мрачный, угрожающий вид отчасти из-за облицовки стального каркаса черными анодированными алюми­ниевыми листами. Такая облицовка с рас­положенной под ней огнезащитной и тепло­вой изоляцией оказалась нерентабельной.

Непрерывно уменьшающиеся по мере увеличения высоты зданий площади и глубина помещений также были заплани­рованы и обусловлены — они соответство­вали чрезвычайному разнообразию функ­циональных назначений. «Джон Ханкок-центр» является целым городом. Он включает парковую зону, магазины, бюро проката, общественные помещения, спор­тивные сооружения, комбинат бытового обслуживания; начиная с 46-го этажа, расположены жилые квартиры и, наконец, на самом верху — ресторан и телевизион­ная 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.


Страница: