Металлоконструкции в современном строительстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Большой бостонский тоннель

Большой бостонский тоннель (англ. Central Artery/Third Harbor Tunnel Project; неоф. англ. Big Dig -- Большая Траншея) -- 8-полосная магистраль, самый дорогой проект в истории строительства США. Движение транспорта до постройки «Big Dig». Бюджет более 14,6 млрд долларов. Издержки и расходы составляли 3 млн долларов в день. Использовано более 150 кранов. Участвовало более 5000 человек. Каждый день вывозили 1200 грузовиков грунта. Движение транспорта после открытия «Big Dig». После строительства улучшилась экологическая обстановка в городе и уровень угарного газа снизился на 12 %. При строительстве ни одного дома не разрушено. В тоннеле не может работать сотовая связь из-за того, что эпоксидная смола, которой соединяются стенки туннеля, не может выдержать дополнительного веса базовых станций.

Строительство. В середине XX века для решения сложной транспортной проблемы города была построена автострада -- главная артерия города. Было выселено много людей, а их дома снесены. Место под автострадой так и осталось незадействованным. Город страдал от загрязнения воздуха. После 16 лет ожидания финансирования от Конгресса, строительство началось. 2,6 млрд долларов -- первоначальный бюджет. 1-я часть строительства была закончена с открытием 15 дек 1995 г. тоннеля Теда Вильямса. Его нужно было соединить с трассой I-90. Но строительство было осложнено теснотой: с одной стороны завод «Жилет», а с другой почтовая служба США. Далее нужно проложить тоннель под проливом. Ситуация осложняется тем, что под проливом в 8 метрах под водой проходит красная ветка очень старого метро. Движение поездов нельзя было останавливать. Решено проложить тоннель под проливом и в 1,5 метров над метро. При малейшей неосторожности Атлантический океан может затопить метрополитен. Далее пришлось строить тоннель под рельсами, ведущими к вокзалу. На этот раз проблемой было то, что 70 % Бостона построено на насыпной смеси кирпича, древесины и пр. Ниже проходит слой разнообразной почвы (помимо глины были и другие почвы). Инженеры заморозили почву, так как никакие другие меры укрепления грунта не подходили. В 5 метрах под землёй под рельсами был сделан тоннель. Далее надо было проложить трассу через центр города до соединения с 90 магистралью. Тоннель будет продолжаться над тем местом, где находится автострада (где высокий уровень грунтовых вод), которую он заменит. Инженеры подняли 550 тыс. тонн железа и металла с помощью домкратов, расположенных дальше от дороги, построили тоннель и уже только после этого разобрали автостраду, движение по которой не прекращалось. В рамках этого проекта был также построен самый широкий 10-ти полосный вантовый мост в мире.

2. Центральный вокзал Берлина

Центральный вокзал Берлина (нем. Berlin Hauptbahnhof) -- самый крупный и современный железнодорожный вокзал Европы [1], главный вокзал Берлина, двухуровневый, имеет 16 путей. Начал полноценное функционирование через два дня после торжественного открытия 26 мая 2006 года. Расположен на месте старого Лертского вокзала (нем. Berlin Lehrter Bahnhof), разрушенного во время Второй мировой войны и взорванного позже. Вокзал расположен на песчаной почве с высоким уровнем грунтовых вод.

3. Подвесной мост над Гранд-Каньоном

Подвесной мост над Гранд-Каньоном - Рукотворное инженерное чудо, висящее над одним из величайших природных чудес мира, позволяющее туристам абсолютно по новому взглянуть на Гранд-Каньон. Как инженерам удалось построить эту удивительную площадку на высоте тысяча двести метров над рекой Колорадо? Впервые на экране необычная история создания моста над Гранд-Каньоном. 20 марта 2007 года состоялось давно ожидаемое официальное открытие уникального сооружения, нового чуда света - Grand Canyon SkyWalk первого в мире консольного стеклянного моста в форме подковы, парящего над Гранд-Каньоном на высоте более 1 километра от дна ущелья (около 1200 м!!!) и на расстоянии 21 метра от края пропасти. Никакие кабели или кронштейны не ограничивают обзора в 720 градусов. Прозрачный пол моста толщиной 10 см и вся его открытая стеклянная конструкция дают возможность "сделать шаг с края Большого каньона", взглянуть на это удивительное чудо природы с высоты птичьего полета и увидеть под ногами высоту вдвое большую, чем самый высокий небоскрёб... Правда, "стеклянность" моста обманчива: при строительстве было использовано больше 450 тонн стальных конструкций. На нем могут одновременно находиться 120 туристов, но авторы проекта говорят, что это число не показывает истинную "грузоподъёмность", прочность и надёжность Skywalk. По их словам, мост может выдержать вес в 36,5 тысяч тонн, а также землетрясение порядка 8 баллов на расстоянии 80 км и ветер со скоростью 160 км/ч.Ширина моста Skywalk составляет 3м, длина - 42м, высота стен - 1,5м. На сегодняшний день Grand Canyon SkyWalk - самая высокая постройка в мире и первое в мире сооружение такого рода, а арматурные стержни, удерживающие мост, - самые большие в мире. Интересно, что при строительстве этого инженерного чуда не использовались краны.

4. Пекинский национальный стадион

Пекинский национальный стадион (кит. трад. –k‹ћљ ‰Жй“€зЏк, упр. –k‹ћЌ‘‰Ж‘М€з, пиньинь: Beijоng Guуjiв Tiyuchang) также известный как птичье гнездо -- многофункциональный спортивный комплекс, созданный для проведения летних Олимпийских игр 2008 года в Пекине (Китай), находящийся рядом с плавательным комплексом. На этом стадионе, помимо проведения спортивных состязаний, состоялись церемонии открытия и закрытия Олимпийских игр 2008 года. Строительство стадиона начато в декабре 2003 года по проекту бюро Херцог и де Мёрон. Открытие стадиона состоялось в марте 2008 года.Стоимость строительства стадиона оценено в 3,5 миллиарда юаней, что составляет приблизительно 11 миллиардов российских рублей или 325 миллионов евро.

Особенности конструкции: Стадион имеет достаточно интересный и необычный внешний вид. Трибуны стадиона находятся на бетонной «чаше». Вокруг этой «чаши» расположены 24 ферменные колонны, поверх которых находятся переплетения кривых металлических балок. В верхней части этой структуры между переплетением натянуты пленки из этилентетрафторэтилена, это формирует верхнюю часть покрытия. В нижней же части покрытия использовался политетрафторэтилен. Эти два материала прозрачные, что дает возможность проникать солнечному свету на трибуны, а также они очень легкие. Для строительства стадиона в Китае была разработана новая марка стали, которая отличается почти полным отсутствием сторонних примесей, что в некоторой степени усложняло сварку стальных элементов. Изначально было запланировано возвести стадион с раздвижным покрытием, которое бы полностью закрывало площадь поля.

Строительство: Строительство началось с закладки фундамента. В качестве которого использовались достаточно глубокие сваи, которые углубленные в основание приблизительно на 35 метров. Далее была построена бетонная «чаша», на которой были позднее установлены трибуны. На некоторый срок строительство было остановлено из-за проблем с финансированием. В марте 2004 года работы были возобновлены уже по новому проекту. Новый проект заключался в том, что было решено отказаться от раздвижной кровли, что впоследствии дало возможность сэкономить больше десяти тысяч тонн стали и около 150 миллионов долларов. В сентябре 2005 года были смонтированы временные опоры для колонн ферменной структуры, а в октябре уже все 24 колонны были установлены. После этого на эти колонны были установлены путем сварки отдельные относительно небольшие элементы внешней металлической структуры.

5. Небоскребы Нью-Йорка

Небоскребы Нью-Йорка: Этот небоскреб является самым высоким в Нью-Йорке. В период с 1931 по 1972 год звание самого высокого небоскреба Нью-Йорка стали носить братья близнецы, в которых был расположен Всемирный торговый центр. Но по трагической случайности в 2001 году титул самого высокого небоскреба Нью-Йорка вернулся к Эмпейр Стейт Билдинг. Изначально, высота этого сооружения составляла 381,3 метра, но за счет надстроенной в пятидесятые годы телебашни, общая высота увеличилась до 443 метров. Данное сооружение имеет 102 этажа. Именно на этот небоскреб, по сюжету знаменитого фильма, взбирался Кинг-Конг. В реальной жизни, небоскреб, а точнее его смотровую площадку, посетили уже 110 миллионов человек. Вид с площадки расположенной на 86 этаже имеет широкий угол обзора. Автор проекта этого небоскреба - архитектурная компания «Шрив, Лэм и Хармон».

Строительство сооружения осуществлялось довольно быстро. В среднем, каждая неделя строительства прибавляла небоскребу по 4 этажа. Однако был период и еще более максимальной скорости, за 10 дней возводилось по 14 этажей. Открытие небоскреба проходило в период Великой депрессии, поэтому сразу сданы были не все помещения. Лишь только через 10 лет все помещения были введены в эксплуатацию. Всего на строительство небоскреба ушло 700 тысяч метров кабеля и 10 миллионов кирпичей.

6. Гигантские русские горки

Гигантские русские горки: Познакомьтесь с самыми высокими и быстрыми в мире горками "Кингда Ка". Развивающий за три с половиной секунды скорость от 0 до 205 км/ч и высотой с 45-этажное здание, этот аттракцион - настоящий архитектурный гигант.

7. Всемирный торговый центр в Бахрейне

История строительства : Итак, две башни в виде парусов были задуманы для того, чтобы придать Манаме, крупному финансовому центру в Бахрейне, еще более презентабельный вид. Дизайнеры из английской архитектурной компании Atkins предложили форму парусов, которые бы прекрасно сочетались с видом на Персидский Залив. Поблизости от будущего БВТЦ уже имелся целый комплекс задний, имевших коммерческую направленность. Башням-близнецам предстояло соседствовать с 12-этажным отелем Sheraton, офисной 16-этажкой и торговым центром. Перед архитекторами стояла непростая задача - спроектировать здания, гармонично вписывающиеся в окружающий урбанистический и природный пейзаж. Вот именно поэтому и была выбрана форма парусов. Предназначение для постройки имелось вполне прозаическое - офисы и помещения для торговли. Далее архитекторы задумались над тем, как воплотить в реальность идею, подкинутую заказчиком, о том, что здание должно само генерировать электроэнергию. От идеи встроенных внутрь сооружения турбин сразу отказались, потому что эти конструкции были бы слишком дороги и никогда не окупились. Вторая мысль, о солнечных панелях также была отвергнута, поскольку жаркий климат не позволял применять эту технологию. Тогда инженеры стали детально обдумывать возможность установки трех гигантских турбин между башнями комплекса. Крепить механизмы решили прямо на воздушных мостах, соединявших по плану обе части здания. Турбины за основу нынешних высотных ветряков взяли вполне стандартные (потребовалась лишь их небольшая модернизация). Тем не менее, авторам проекта пришлось провести множество испытаний и тщательных теоретических расчетов, чтобы безопасность функционирования генератора на высоте 160 м. над землей была официально подтверждена. Задумка монтажа огромных ветряных турбин объяснялась довольно просто. Проектировщики, решившие разместить задние вдоль береговой линии, понимали, что оно будет противостоять сильным ветрам, дующим строго перпендикулярно к нему. Если учесть, что в промежутке между двумя башнями создастся сильный поток ветра, то становится понятным, почему выбор пал именно на такое расположение генераторов. Итак, полностью разработав концепцию будущего небоскреба, компании-подрядчики Rambol и Norwin приступили к строительству. Закладка фундамента состоялась в 2004 году, а уже 8 апреля 2008 года здание было полностью завершено. Именно в этот знаменательный день заработали сразу три турбины генераторов, размещенных на воздушных мостах.

Конструктивные особенности: Как уже и говорилось выше, высота БВТЦ вместе со шпилем составляет 240 метров. Каждая из башен-близнецов содержит 50 этажей. Из них лишь 34 являются офисными, а остальные отведены под сопутствующие услуги. Например, шикарный фитнес-центр, ресторанный дворик и т.п. В подиуме устроена 5-ти ярусная парковка, которая способна одновременно вмещать до 1700 машин. Внутри здания функционирует 26 лифтов, причем 4 из них - панорамные, выполненные из стекла, «ходят» до 42-ого этажа. Поднимаясь на таком прозрачном лифте, можно вблизи увидеть работающие турбины, расположенные на воздушных мостах - зрелище незабываемое. Стоимость здания по оценкам экспертов составляет более 150 млн. долларов США. Около 3,5% от общих затрат на возведение башен заказчики потратили на конструирование, производство и монтаж турбин. Однако вложения этих средств, по расчетам экономистов, занимавшихся проектировкой БВТЦ, вскоре окупятся, поскольку ветровые генераторы обеспечат здание 11-15% от всей потребляемой им энергии. Мощность турбин составляет 1.1-1.3 ГВт в год. Для сравнения приведем такую цифру: количества электроэнергии, вырабатываемой башнями, вполне бы хватило на снабжение 300 домов. И это при этом, что турбины планировалось эксплуатировать не более 12 часов в сутки. Конечно, заказчики БВТЦ захотели водрузить турбины на огромную высоту не столько из-за своей бережливости, сколько из-за желания претворить в жизнь уникальный не имевший ранее аналогов в небоскребостроительстве проект. К тому же не стоит забывать, что башни БВТЦ - это сооружение, имеющее яркую экологическую направленность, ведь не зря же оно занимает второе место в нашем ТОПе самых экологичных домов мира. Всемирный торговый центр в Бахрейне построен таким образом, чтобы снизить выбросы углекислого газа в атмосферу за счет эксплуатации экологичных ветряных турбин.

Теперь о самих турбинах. Лопасти каждого генератора в диаметре составляют 29 метров. «Ветряные мельницы» закреплены неподвижно именно так, чтобы максимально полно улавливать сильный ветер, дующий с моря. Основой для турбин служат опоры 30-метровых мостов, соединяющих две башни. Конструкция мостов позволяет выдерживать огромный вес турбин и колебания, производимые ими при работе. Эластичные соединения предусматривают отклонения башен от оси до 0.5 метра. Нужно отметить, что турбины работают максимально бесшумно, звукоизоляции способствуют и специальные стеклопакеты, применяющиеся в здании. Вибрации, исходящие от генераторов, улавливают мосты, которые их поглощают и не дают передаваться на башни.

8. Мостарский мост

Мостарский мост: Вечность всего лишь прерывалась на мгновение. Старый Мост в Мостаре, который был построен в 1556 году, восстал из пепла в июле 2004. Этот символ связи между народами и религиями был построен с надеждой на постоянство, но стал жертвой Боснийской войны в 1993. Этот важный памятник архитектуры был восстановлен под руководством ЮНЕСКО с участием LGA (Региональная Индустриальная Ассоциация) Нюрнберга (Германия). Мост -- известный ориентир города и, во многих отношениях, его символ. "Старый Мост" в течение многих столетий соединял не только два городских района, но также связывал христиан и мусульман, запад и восток. И это всегда было его архитектурным предназначением. Он стал известным не из-за его скромной по нынешним меркам ширины в четыре метра, и не из-за 28 метров длины, а скорее из-за смелой арки головокружительной высоты и ее прогрессивного метода строительства, как мост кессона. В 1566 году, когда мост был построен под руководством турецкого прораба Мимэра Хэджрудина, он являлся самой большой независимой аркой из натурального камня того времени. Много легенд выросло вокруг постройки Старого Моста. Когда первая попытка построить мост на рыхлых горных склонах высоко над глубоким ущельем закончилась падением моста во время паводка реки Неретва, говорят, что султан в Стамбуле угрожал обезглавить Хэджрудина, если и следующая попытка окончится неудачей. Именно поэтому на сей раз Хэджрудин наблюдал разборку эшафота с безопасного расстояния, хорошо подготовив побег. Согласно легенде, мост все еще требовал своей первой жертвы: рабочие, которые были оставлены их владельцем, были настолько сердиты, что они замуровали жену Хэджрудина в кладку, так, чтобы она следила за мостом вечно.

Мост не ломался. Со временем и в результате многих войн, он был поврежден несколько раз, но пережил все военные действия. Мимэр Хэджрудин построил свой мост, казалось, на века, до скончания времен.

9. Разумный тоннель

металлоконструкция тоннель мост небоскреб стадион

Разумный тоннель: В Малайзии инженеры разработали проект уникального тоннеля, который должен решить сразу две насущные проблемы - дорожные пробки и затопления.

10. Строительство металлокаркасного здания

Строительство металлокаркасного здания: В настоящее время одним из примеров ЛСТК является система строительства из стальных тонкостенных профилей для каркасного малоэтажного домостроения без мокрых технологических процессов, разработанная ООО «Талдом-Профиль» совместно с ОАО «ЦНИИпромзданий» и ЦНИИПСК им.Мельникова. Эта система известна как «СТАЛДОМ» и состоит из следующих элементов:

- несущие стены с каркасом из термопрофилей и теплоизоляцией из минераловатных плит;

- конструкции междуэтажных и чердачных перекрытий из тонкостенных профилей;

- несущие стропильные конструкции из легких стальных оцинкованных профилей. Каркас строящегося дома изготавливают из профилей, имеющих сечения в форме букв С и Z из оцинкованной горячим способом стали толщиной от 0,7 до 2,0 мм. Для обеспечения устойчивости каркаса используют жесткие диски перекрытий, установку развязочных краевых балок. Монтаж наружных стен производят по методу листовой сборки на основе применения тонкостенного металлического профиля с особой перфорацией (термопрофиль). Стенки профиля в шахматном порядке прорезаны многочисленными сквозными канавками, удлиняющими путь теплового потока по перемычкам между канавками - это снижает количество теряемого тепла, проходящего через стену из-за удлинения пути холодного потока. Перфорированные стальные профили выполняются высотой сечения 100, 120, 145, 150, 170, 195 и 200 мм. Промежуток между стойками каркаса стены заполняется минеральным утеплителем или стекловолокном. Утеплитель защищают от влажного воздуха, поступающего изнутри дома, пароизоляционной пленкой. Снаружи утеплителя устанавливают паропроницаемую ветро- гидроизоляцию, для выпускания влаги из панели и, в то же время, защиты утеплителя от выветривания и намокания. Для создания воздушной осушающей тяги делают зазор между пленкой и внешней облицовкой. С внутренней стороны стены стыки оклеиваются малярной лентой, шпаклюются с последующей шлифовкой и покрытием водостойкой краской. Наружную облицовку стены делают по принципу вентилируемого фасада, что обеспечивает проветривание утеплителя. Толщина стен выбирается от 150 до 250 мм., при этом обеспечиваются высокие теплофизические параметры стены, приведенное сопротивление теплопередаче составляет от 3,23 до 5,04 кв.м. С/Вт. Для отделки используются материалы: гипсокартонные листы (с внутренней стороны) и доски блокхауса, кирпич и другие отделочные материалы (с наружной стороны). При кирпичной облицовке выполняют воздушный зазор между кладкой и панелью. Благодаря тонкостенным профилям конструкция дома сравнительно немного весит и может быть установлена на мелкозаглубленных фундаментах. Масса 1 кв.м. стены, состоящей из стального каркаса, утеплителя, пароизоляции и обшивки гипсокартонными листами, составляет 53 кг (параметры веса стены приведены для толщины 200 мм без учета внешней отделки). Дома, строящиеся из ЛСТК, могут быть одно- двухэтажными с мансардным этажом, иметь в ширину до 12,0 м, в длину до 90,0 м при высоте каждого этажа до 4,2 м. Металлокаркасные сооружения для укрытия материальных средств. Строительная компания ООО «УЮТНЫЙ ДОМ» предлагает проектирование и строительство металлических сооружений арочного и портального типа для укрытия материальных средств.Каркас металлоконструкции портального типа

Габариты здания - 24м х 50м.

Высота здания - 8,5 м.

Полезная площадь - 1200 кв. м (24м х 50м).

Полезная высота - 5 м.

Каракас металлоконструкции арочного типа

Габариты здания - 36м х 50м.

Высота здания - 8,5 м.

Полезная площадь - 1200 кв. м (24м х 50м).

Полезная высота - 5 м.

Ангар представляет собой неотапливаемую сборно-разборную металлоконструкцию, по бокам предполагаются трое ворот 4х3,5h, по торцам и по бокам - окна естественного освещения и вентиляции, покрытие кровли из профнастила НС-44. Устанавливается металлоконструкция на железобетонные фундаментные столбики, в качестве пола - асфальтное (железобетонное) покрытие.

Основной материал каркаса металлоконструкции - двутавр колонный и балочный.

Конструкция рассчитана на снеговую и ветровую нагрузку, присущую самым снежным и ветреным районам России. Преимуществом данной конструкции является простота сборочно-разборочного процесса.

Размещено на Allbest.ru