Хмарочоси історія і технології, комерційна нерухомість білорусі

Хмарочоси: історія і технології

Skyscraper по-англійськи - це і є дослівний переклад нашого "хмарочос". До 1885 року хмарочосами вважалися будівлі висотою в 6 поверхів. У них не було ліфтів, а водяні насоси не могли подавати воду вище, ніж на 15 метрів.

Будівля Страхової Компанії, Чикаго, 1885 р

Однак уже в 1885 році в Чикаго архітектор Вільям Ле Барон Дженні розробив проект 10-ти поверхової будівлі страхової компанії. Він запропонував наступну технологію: використовувати в якості несучої - каркас будівлі, який підтримував би і внутрішні і зовнішні стіни. У звичайній архітектурі роль несучих виконували зовнішні стіни. Завдяки цій пропозиції вага будівлі зменшився майже на 30%. Однак, архітектор побоявся покласти всі функції несучої на металевий каркас і для підстраховки залишив в якості несучої також задню стіну будівлі і колони з граніту. Будівля простояло до 1931 року, після чого його знесли, а землю використовували як частина загального сторітельства LaSalle National Bank.

LaSalle National Bank в наш час

Сама будівля LaSalle банку було закінчено в 1934 році і мало 163 метра у висоту. Вікіпедія повідомляє, що це було останнє з «немаленьких» офісних будівель, побудованих в Чикаго в проміжок після Великої Депресії і Другої світової. Наступний хмарочос побудували тільки в 1955 р Практично всі в цій будівлі було новим і "незвіданим". Високошвидкісні ліфти, система повітряного кондиціонування. І найголовніша зюмінка - бронзовий рельєф, у вигляді форми будівлі, розташований в «відділі довідок».

Вежа Уейнрайта, Сент-Луїс, 1891 рік, 10 поверхів

Другим будівлею, на якому стала повністю використовуватися технолгія "несучий каркас", є Вежа Уейнрайта ( «Wainwright Building», Сент-Луїс, архітектори Луїс Салліван і Денкман Адлер, 1891 рік, 10 поверхів. Побудовано на Каштановій вулиці в дайнтауне Сент-Луїса, Міссурі. Названо на честь місцевого бариги (local financier) Елліса Уейнрайта). Будівля вважається (американцями, природно) головним претндентом на звання "перший хмарочос в світі".

Між іншим, «Ейфелева вежа», побудована в 1889 р також один з перших хмарочосів. Її висота на той момент складала 313 м.

Equitable Life Building, перша будівля з ліфтами, остаточно побудовано в 1915 р

Ще одним архітектурним елементом, без якого неможливо уявити собі сучасний хмарочос, є використання ліфта. Перші ліфти в офісній будівлі з'явилися в Еквітабл Лайф Білдінг (Equitable Life Building) в Нью Йорку.

Вулворт, Нью Йорк, 1913р, 241 метрів, 57 поверхів.

Першим хмарочосом, найбільш близьким до сьогоднішнього розуміння терміна, можна вважати Вулворт в Нью Йорку.

Вулворт, Нью Йорк, процес будівництва

Проектувати сталеві балки, торгуватися з постачальниками про кращу ціну, підвозити їх на будівельний майданчик, і зовсім інша, справжня робота настає, коли балки потрібно поднімять на висоту. Небезпечна і, часто смертельна робота.

Її потрібно виконувати, стоячи на хиткому дощатому помості, накинутому на сталеві швелера на позначці 100, 200, 300 метрів. І найстрашніше - робітники не бачать балку, яку вони піднімають.

Кран-деррик, одиночна стріла на шарнірі, закріплений на балці 25 поверху. Його вантажна бригада - на 26 м. Оператор крана - біля лебідки на 10 рівні. Він керує краном за сигналом дзвони, який заглушають десятки пневматичних клепальних молотів. Удар - включив мотор. Удар - вимкнув. Він не бачить ні машину, що привезла балку, ні самої балки, ні товаришів по бригаді.

Бригада монтує балку, фіксуючи її болтами. Начальник бригади керує оператором стріли крана, що доставляє вантаж в точку призначення, і його підмайстром, що подає дзвоном сигнал оператору лебідки. Потрібно поєднати отвори під клепку з точністю до 1/10 дюйма. Людина, керуючий лебідкою - шістнадцятьма поверхами нижче. Двоє монтажників в потрібний момент з'єднують розгойдується на вітрі швелер величезними болтами і гайками. Смертники. Ці двоє гинуть частіше всіх інших.

Залишається відцентрувати деталь строго по вертикалі і горизонталі і закувати її. На момент монтажу, клепальники - найзнаменитіші люди хмарочос - працюють трьома поверхами нижче.

Чому не буває будівництв без крові

Клепальник в будівництві хмарочоса - це не одинак, це ланка з 4-х працівників - «кухаря», «воротаря», «упору» і «стрілка».

Клепальники наймаються і звільняються четвірками. Якщо один не вийшов на роботу, троє залишилися до роботи не допускаються. Люди в ланці приходять, йдуть, гинуть - ланка залишається. Є ланки, що роблять за день 525 клепок, є ланки, що роблять 250. Різниця - в координації рухів четвірки.

Будівництво хмарочоса, ланка клепальників

На фотографіях - ланка Голка, ветерани Уолл-Стріт, 40, кращі в місті. Засновник бригади - Ігл (фото 1 - «кухар»), відбувається з Балтімора. Злі язики стверджували, що взагалі-то Ігл людина не бідна, робота для нього була небезпечним спортом. Є міфи і про братів Бауерс (фото 3 - «стрілець» і 4 - «упор»). І тільки про воротаря (фото 2) нічого невідомо.

Заклепки до місця роботи підносить підмайстер - хлопчисько, який, якщо виживе, може стати одним з четвірки. На дощатій помості, накинутому на голі балки (не завжди склеплені), варто грубка на вугіллі, в якій «кухар» підігріває заклепки. Там, де необхідно чергова заклепка, «кухар» (термист) хутром піддає жару в топку, заклепки швидко розігріваються до істерики. Треба знати, коли припинити нагрівання, так як перегрітому заклепки будуть провертатися в кріпленні - роботу доведеться переробляти.

Коли заклепка прогрілася, «кухар» повертається обличчям до «воротареві», який може бути в вісімдесяти футів від нього - вище або нижче. Про те, щоб піднести заклепку, не може бути й мови - треба її кинути. Мовчки, лише переконавшись, що «воротар» теж дивиться на нього і готовий прийняти кидок. Щипцями. М'яко. Але якщо між грубкою і «воротарем» вже зібрані потокові балки - треба потрапити в просвіт між ними, тобто кидати і точно, і з великою силою. «Воротар» ловить заклепку звичайної жерстяної банкою - кращого поки не придумали. Він стоїть в самому незручному місці - на вузькому дощатому помості поруч з місцем клепки. Або на голій балці. Його мета - зловити летить полуторафунтовую залізяку, розпечену до червоного. Крок вліво або вправо - смерть. Чи не спіймана болванка, падаюча вниз - смерть випадковому перехожому.

У цей час «стрілок» і «упор» підготували розмір отвору - поєднавши, якщо потрібно, важкі балки пневматичним молотом. «Воротар», піймавши заклепку, виймає її щипцями з банки, збиває окалину і заганяє в отвір. «Наголос» впирається в капелюшок заклепки всім тілом через масивний сталевий стрижень. При роботі на зовнішніх колонах він нерідко висить над вулицею. «Стрілець» піднімає пневматичний молот і розклепують заклепку зі зворотного боку (50-60 секунд). Це найважча фізично робота. Зазвичай, «воротарі» і «упори» час від часу підміняють «стрілка». Вага молота (35 фунтів) - ще одна, непряма, причина смертей. Наконечник молота утримується важкої скобою. Робочі її знімають, замінюючи легкої дротом - але коли вона ламається, або «стрілок», або «воротар», або обидва вони гинуть.

Як будують хмарочоси?

Починаючи з перших висотних будівель, процес був практично однаковий. Побудували поверх, поклали зверху настил, «деррик-кран». (Деррік-кран - основний вид підйомно-транспортного устаткування в будівництві хмарочосів і в мостобудуванні. Застосовується через те, що вантажопідйомність крана зберігає постійне значення в широкому діапазоні вильоту стріли. «Зачепивши» (заанкерніровав) кран на яку збирають конструкцію або спеціальні фундаменти, застосовують в підйомі важких вантажів на великих вильотах стріли. до того ж, кран володіє відносно низьким власною вагою. Завдяки цьому зусилля в монтованих конструкціях (тобто навантаження на будову від ваги крана) - порівняє Єльне невисока. Недоліки - висока вартість і трудомісткість їх монтажу і демонтажу).

Піднімали на другий поверх і продовжували будівництво там, далі на третій, потім на четвертий і так далі. процес - повільний, погано контрольований за часом (негода, сильний вітер, гроза- збільшували час будівлі). Під будівництво виділяється досить невелику ділянку землі, і частіше за все, будівництво ведеться в оточенні житлових будинків. Зберігання будматеріалів ускладнене, підвезення необхідних компонентів - майже конвеєрний (будівельники повинні витрачати матеріал до наступних поставок, інакше робота зупиняється, нема з чого будувати). Сильний вітер, проблеми зі страховкою і медичними установами, слабкі профспілки.

Основна технологія, яка використовується в будівництві не супер високих хмарочосів, до 25 поверхів - це чавун у вигляді каркаса, до якого прикріплюються стіни. Основне навантаження йде на каркас і, отже, на фундамент, що значно полегшує вага будівлі, тому що основне завдання будівельників - зменшити вагу споруди. більшість будівель-хмарочосів мають несучий сталевий каркас. Однак висота все росте і росте, а сталь (а тим більше чавун), які б в нього добавки не включали, не справляється. Поступово будівельники переходять на будівництво з використанням посиленого бетону.

«Посилений бетон», просто модний термін, яким можна похвалитися перед інвесторами. Додаючи в бетон композити, ми змінюємо його міцність, жаростійкість, гнучкість, дивлячись, що додати. Додамо сталеву арматуру - отримаємо залізобетон, що має міцність набагато вище, ніж «просто сталь» або «просто бетон», а по науковому - «сприймає різні поздовжні, поперечні, переломні навантаження більш ефективно і має нормовану усадку». В даний час, призвичаїлися додавати армирующее скловолокно, експериментують з різними вуглепластика і т.д. Те, що дасть економічний ефект - дешевизну, або додасть незвичайну міцність, то добавкою і буде.

Сучасні технології для будівництва хмарочосів від 50 етажей- базуються на використанні скелета з «сільнонапряженной» стали і бетону, звичайно з «базою» - масивною підставою.

Хмарочос в розрізі, видно масивне підставу

Вважається, що ця технологія дозволяє будувати висотки висотою від 1 кілометра і вище.

Сільнонапряженная сталь виходить шляхом фонтанування розплавленого металу під тиском. Це дає можливість відразу з ливарного чавуну або сталі отримувати тонкий дріт, минаючи стадії прокату і багаторазового волочіння її через фільтри. Завдяки швидкому охолодженню в повітрі струменя металу отримують поверхневу загартування. На них утворюється сильно напружена плівка, що забезпечує шматках дроту високу міцність. В таких умовах навіть чавунний волосся отримує міцність на розтягнення, в 10 разів більшу, ніж у звичайного масивного чавунного лиття.

Також враховується вплив 3-х стихій: землі, вітру і вогню.

Земля - ​​місце розташування будівля, геологія місця.
Вітер - аеродинаміка, міцність і стійкість конструкцій.
Вогонь - безпека споруди і його надійність.

Хмарочос, що обертається "Таймс Резиденс", Дубаї.

Швидкість обертання башти становитиме 5 мм / секунду. Повний оборот будівлею буде завершуватися протягом тижня. Зданіе- сейсмостійкості і спосбено виробляти енергію шляхом сонячних батарей, встановлених на зовнішній облицюванні будівлі. І саме сонячна енергія, якої, як відомо, в арабському еміраті дуже багато, буде використовуватися на обертання будівлі. Розроблено нову технологію будівництва, яка планується застосовуватися в нових будівлях - установка центрального залізобетонний штиря, на який будуть одягаються вже готові поверхи.

Існують проекти щодо замкнутих комплексів всередині найвищих хмарочосів, які представляють собою «місто в місті», зі своїми магазинами, театрами і т.д. Наприклад X-Seed 4000. разрабатает для столиці Японії, вміщує до 1 мільйона жителів. На відміну від звичайних хмарочосів, X-Seed 4000 буде захищати своїх мешканців від перепадів тиску і зміни погодних умов по всій висоті будівлі. Його конструкція передбачає використання сонячної енергії для енергозабезпечення всієї системи підтримки мікроклімату в будівлі. Ліфти розраховані на 200 пасажирів і доставляють на верхній поверх за 30 хвилин. Крім тисяч квартир і офісів в X-Seed 4000 будуть і розважальні центри, і парки, і ліси.

x-seed4000, місто в місті

Дубайська вежа »стане містом в місті - з власними газонами, бульварами і парками. Швидкість пострйкі 1-2 поверху в тиждень. Згідно з проектом, на 37 нижніх поверхах розміститься готель, а 700 розкішних квартир займуть поверхи з 45 по 108.

Більшість же площ буде відведено під офісні приміщення. Виняток становитимуть 123 і 124 поверхи, на яких будуть розташовані вестибюль і оглядовий майданчик, відповідно. А штучна вежа, яка буде споруджена над основним будинком, буде нести, крім декоративної функції, ще й комунікаційну, оскільки буде обладнана необхідними телекомунікаційною технікою. Будівництво проходить за звичайними технологіями, масивне підставу в бетоні, крани-Деррік в підйомі заготовок, напружена сталь в конструкціях, полегшений бетон (з кремазітом в якості наповнювача) для облицювання.