Реферат: Стальные конструкции - столетие каркасного строительства из стали

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.

Международный торговый центр в Нью-Йорке, строительство которого нача­лось 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 внутрен­ние колонны, как и в «Ханкок-центр», были рассчитаны лишь на вертикальные нагрузки. С помощью жесткой связи облицовочных плит с колоннами наружная стена превра­щается в безраскосную раму Виренделя с тысячью ячеек — вся оболочка «трубы» состоит из металлических пластин, проре­занных узкими оконными щелями и укреп­ленных 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 сбор­ных 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 стои­мостью 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 заверша­лось строительство третьего здания из числа супернебоскребов — 109-этажного корпуса «Сирс-билдинг» высотой 445 м, запроектированного Б. Грехэмом, — круп­нейшего административного здания. Жест­кость здания обеспечивается целой серией решетчатых систем: 3X3 квадрата с длиной стороны каждого квадрата по 22,5 м, со­единенных вместе. При использовании зда­ния только для конторских помещений двойной крест внутренних рядов колонн практически не мешает; умелым располо­жением лифтовых групп можно достичь значительной гибкости помещений, однако этому препятствовало расположение диа­гональных 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 ком­пенсирован удивительно коротким перио­дом 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. Метал­лический 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 небо­скребов. Современные каркасные кон­струкции, как и все значительные конструк­ции в истории строительного искусства, там, где к ним предъявлены высочайшие требо­вания, приводят архитекторов к простым и совершенным геометрическим формам. План башни «Сире», закономерность, с которой девять квадратов постепенно пре­рываются по мере подъема вверх, имеет что-то от «магического квадрата». Геомет­рия здесь — родоначальница и основной принцип строительного искусства, духовная связь между архитектурным и инженерным замыслом. Стальные конструкции в наиболь­шей степени способствуют воспитанию ясного геометрического мышления. Таковы выводы, которые мы извлекаем из разви­тия строительства высотных зданий в США,