Министерство образования и науки Пермского края
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Пермский химико-технологический техникум»
Индивидуальный проект на тему:
«История и особенности строительство современных небоскребов»
Выполнил: студент группы
«Мастер общестроительных работ»
Кривощеков М.А.
Руководитель: Савкина Т. М.
Пермь 2018
Содержание
Введение 3
Глава 1.
1.1. История строительства небоскребов 4
1.2. Архитектура и технология 7
1.3. Пять самых высоких зданий мира 9
1.4. Перспектива строительства небоскребов 11
Заключение 12
Список литературы 13
Введение
С началом бурного развития промышленности, концентрации населения в городах появилась необходимость возведения больших объемов многоэтажных и высотных зданий. Первым городом, в котором стали строиться высотные здания, был Чикаго, в конце XIX в. игравший заметную роль в развитии США.
До сих пор специалисты спорят о минимальной высоте, позволяющей зданию носить гордое название «небоскреб». Общепризнанные в мире критерии были установлены Советом по высотным зданиям и городской среде. Согласно классификации организации, небоскреб — здание высотой не менее 150 метров, а многоэтажные дома выше 300 метров принято относить к сверхвысоким.
К концу 2011 года на планете насчитывалось 2552 небоскреба, из них 56 сверхвысоких, также велось строительство еще 600 подобных зданий, среди которых 91 поднимется на высоту более 300 метров.
Относиться к небоскребам можно по-разному — многие считают квартиры в высотках не слишком уютным местом жительства. Однако нельзя недооценивать их влияние на формирование современного городского пейзажа, а также важность инновационных технологий, применяющихся при их строительстве.
Небоскрёб (калька с англ. skyscraper) — очень высокое здание. Небоскрёб — это свободно стоящее сооружение, предназначенное для жизни и работы людей. В русском языке используется также термин «высотное здание» или просто «высотка».
Объектом исследования-являются небоскребы высокие здания предназначены для жизни и работы людей.
Цель – Изучить историю строительства самых высоких зданий мира.
Проблема – С развитием научно – технического прогресса построено множество небоскребов по всему миру и темп их строительства постоянно растёт. Как размах строительства небоскрёбов воздействует на здоровье и безопасность людей влияет на окружающую среду? Попробуем ответить на этот вопрос в ходе исследования.
Глава I.
1.1. История строительства небоскребов
В 19 веке в связи с резким увеличением городского населения впервые в истории человечества возникла проблема нехватки территорий под строительство новых зданий. Развитие промышленности привело к тому, что жители сельских районов начали в поисках работы массово переселяться в города, быстро превратившиеся в индустриальные и финансовые центры. Острая нехватка жилья вызвала появление рабочих общежитий, где в одной комнате были вынуждены ютиться по несколько человек, и коммунальных квартир.
Необходимость на небольшой площади построить здание с как можно большей жилой и коммерческой площадью привела к росту этажности зданий, однако в то время технологии строительства не позволяли наращивать количество этажей бесконечно, к тому же необходимость «карабкаться» несколько раз в день по лестничным пролетам мало прельщала новых владельцев квартир на последних этажах. К тому же насосы того времени поднимали воду на высоту не более 10 метров, так что жители 5 и 6 этажей уже оставались без водоснабжения.
В середине 19 века молодой инженер Элиша Отис создал первый паровой лифт, который уже был оборудован страховочным тросом, блокировавшим падение лифта в случае аварии. Интересно, что испытывать потенциально опасное изобретение инженеру пришлось на себе. Благодаря удачным испытаниям уже в 1857 году паровой лифт Отиса был установлен в одном из административных зданий Нью-Йорка.
Второй помехой на пути к увеличению высоты зданий являлись строительные технологии. Первоначально растущий вес дома ложился на несущие стены, толщину которых строителям приходилось увеличивать. Такой подход делал строительство слишком дорогостоящим, длительным процессом и ограничивал возможное число этажей.
В 70-80 годы 19 века была разработана новая технология каркасного строительства, которая была реализована благодаря инновационным разработкам в сфере производства стали и железобетона. В случае возведения многоэтажного здания на металлическом каркасе, именно на него приходится основная нагрузка, и толщина стен уже не является значимым условием.
Родиной небоскребов считается Чикаго — после пожара 1871 года в центре города были уничтожены многие административные здания, и на освободившемся месте началось возведение новых домов, резко поднявшихся в высоту. Первым небоскребом планеты стало здание Страхового общества, поднявшееся в высоту всего на 10 этажей в центре Чикаго в 1885 году. Главное отличие первой «высотки» — использование каркасной технологии, и хотя дом просуществовал только до 1931 года, он по праву является пионером в области высотного строительства.
Интересно, что в Европе и России весьма скептично в то время относились к такой «гонке» количества этажей и Соединенные Штаты долгое время оставались единственной страной, улицы городов которой быстро застраивались небоскребами.
Экспансия растущих ввысь многоэтажных зданий была приостановлена глобальным кризисом, настигшим экономику США в 1929 году и получившим название Великой депрессии. Массовое строительство «высоток» было возобновлено в Америке только после Второй мировой войны, тогда же небоскребы начали массово появляться и в разрушенных войной европейских городах, а соревнование «Кто выше» продолжились уже в 70-е годы 20 века.
Первый небоскреб в Европе — Boerentower -появился в 1932 году, в Антверпене, в Бельгии. Высота здания составляла всего 87,5 метров, количество этажей — 25. Жители прозвали небоскреб «Фермерской башней», так как в здании размещались офисы сельскохозяйственных компаний. В 1960-е годы «высотку» намеревались снести, однако затем раритет был реконструирован, его высота увеличилась до 97 метров.
Финансовый центр Германии — Франкфурт-на-Майне — стал самым «высотным» городом Европы, но догнать Нью-Йорк так и не сумел. Затем лидерство по количеству небоскребов перехватили страны Азии и Ближнего Востока, переживавшие экономический бум.
Сегодня Европа заметно отстает от Америки и Азии по количеству небоскребов. Впрочем, исторический облик старинных европейских городов плохо сочетается со стройными, но слишком индустриальными многоэтажными башнями.
1.2.Архитектура и технологии
Первые многоэтажные здания, появившиеся на улицах Нью-Йорка, Чикаго и других американских городов в 20-30 годы прошлого века, отличались гораздо более вычурным архитектурным обликом, чем современные небоскребы. Первоначально «высотки» возводились чаще всего в готическом стиле и только в середине минувшего века приняли привычный сейчас облик, который специалисты называют «чистой геометрией». Одними из последних небоскребов, выстроенных в готическом стиле стали «сталинские высотки», появившиеся в Москве после войны — они были очень похожи на своих «американских собратьев», построенных в начале века.
Сегодня небоскребы могут иметь практически любою форму — квадратные, прямоугольные, овальные, круглые высотные здания появляются по всему миру. Оказывают влияние на внешний облик небоскребов также и новейшие тенденции. Например, уже традиционным стало использование в качестве внешней отделки стен зданий солнечных панелей, что позволяет решать проблему энергоснабжения «высотки». А в некоторых небоскребах устанавливаются даже ветряные электростанции, так что лопасти «ветряков» также становятся элементом облика здания.
Особенно строгие требования выдвигаются к безопасности небоскребов, например, все они в обязательном порядке оснащаются вертолетной площадкой, которая позволит эвакуировать людей в случае пожара, предусматривается также особая система вентиляции, использование противопожарных строительных материалов.
Чаще всего в качестве несущей опоры при строительстве небоскребов используется металложелезобетон — металлический каркас, на который приходится две трети нагрузки, окружает металлический стержень «панцирь» из бетонного каркаса высокой марки, поддерживающий оставшуюся треть массы здания.
При строительстве также используется специальная техника. Так, обычные краны, конечно же, не способны подниматься на такую высоту и для возведения небоскребов используются специальные подъемники, которые крепятся на уже построенные этажи «высотки» и как бы «ползут» ввысь вместе с новыми этажами.
1.3. Пять самых высоких зданий мира.
1 место занимает Башня «Бурдж Халифа» в городе Дубае в Объединенных Арабских Эмиратах. Это самое высокое здание мира высотой 829,8 метров, Количестве этажей - 163. Автор проекта - американский архитектор Эдриан Смит. Строительство небоскрёба велось 6 лет, шло со скоростью 1-2 этажа в неделю. Ежедневно на строительстве было задействовано до 12 000 рабочих, в основном из Южной Азии. Торжественная церемония открытия состоялась 4 января 2010 года.
Башня представляет собой «город в городе» — с собственными газонами, бульварами и парками. Внутри комплекса размещены отель, квартиры, офисы, торговые центры, и мечеть. На 148 этаже на высоте 555 метров находится самая высокая в мире смотровая площадка.
В здании установлено 57 лифтов. Жильцам и посетителям небоскрёба приходится перемещаться между этажами с пересадками. Лифты, установленные в небоскрёбе, развивают скорость до 10 м/с.
2 место по высоте занимает Шанхайская Башня, высотой 632 метра, расположенная в городе Шанхай, в Китае. Небоскреб построен в 2014 году. Шанхайская Башня оснащена самыми быстрыми лифтами в мире, которые движутся со скоростью 18 метров в секунду.
3 место у Башни (Абрадж аль-Бейт), расположенной в городе Макке, в Саудовской Аравии. Башня имеет высоту 601 метр, построена в 2012 году и является самым крупным по массе сооружением на планете. Башня в оконечности имеет огромные часы, которые видны с расстояния 25 километров.
4 место – это Всемирный торговый центр-1 в Нью-Йорке (США),
Высота здания составляет 541 метр. Здание было построено в 2013 году, на территории прежнего Всемирного торгового центра, разрушенного террористами 11 сентября 2001 года
5 место по высоте занимает небоскреб Тайбей 101, расположенный в столице Тайваня – Тайбее. Его высота составляет 509 метров. Здание имеет 101 надземный и 5 подземных этажей. Архитектурный стиль здания сочетает современные традиции и древнюю китайскую архитектуру. Строительство небоскрёба длилось 4 года и закончилось в ноябре 2003 года. Здание было самым высоким в мире с 2004 по 2007 год, пока не было окончено строительство Бурдж Халифа в Дубае.
Для того, чтобы здание во время землетрясения не подвергалось высокой опасности на верхних ярусах небоскреба установлен гигантский шар весом 728 тонн. Подвешенный на толстых тросах, шар играет роль стабилизатора, позволяющего «гасить» колебания конструкции здания во время землетрясения.
Стеновые панели этого небоскреба могут выдерживать порывы ветра скоростью до 300 километров в час. Их толщина достигает 3 сантиметров, панели могут «прогибаться» на глубину 18 сантиметров и возвращаться на место.
Самое высокое здание в России.
Первыми небоскребами в России были семь «сталинских высоток», самой высокой киз которых было здание Московского государственного университета (240 метров), а самым высотным сооружением - Останкинская телебашня в Москве.
В настоящий момент в России построено 30 небоскребов, еще строится
Самым высоким зданием в России является Башня «Федерация», расположенная в Москве. Башня «Федерация» - одно из самых впечатляющих высотных зданий Москвы и самое высокий небоскреб в Европе. Здание входит в деловой комплекс «Москва-Сити» и состоит из 2 небоскребов («Восток» и «Запад»), возведенных на общем пространстве с общим меж-башенным шпилем высотой больше 500 метров.
Высота башни «Запад» - 62 этажа (более 240 м.), а башни «Восток» -92 этажа (более 360 м.).
1.4. Перспектива строительства небоскребов.
Строительство даже обычного, не сверхвысокого небоскреба обходится компании-застройщику в сумму не менее 80 миллионов долларов. А в случае возведения рекордсменов по высоте может достигать 700-800 миллионов долларов. Дорогостоящие изыскания начинаются еще до начала строительства — разработка, тщательная проверка и утверждение проекта будущего здания, участие в котором принимают только высококвалифицированные инженеры и архитекторы, изучение места предполагаемого строительства с учетом «ветровых нагрузок», особенностей грунта, сейсмологической обстановки в районе требуют значительных затрат.
Затем начинаются еще более существенные расходы на заложение максимально прочного фундамента, эксплуатацию и содержание строительной техники, а также оплату труда тысячам рабочих.
И все же, строительство высотных зданий, количество этажей которых уже давно достигает 100, является перспективным направлением в городской застройке. Возможность расположить на относительно небольшом земельном участке огромное количество жилой и коммерческой площади делает строительство небоскребов очень привлекательным для девелоперов.
Заключение
Мы выяснили, как строят небоскребы. Еще не так давно некоторые из вышеуказанных проектов казались чем-то футуристическим и недостижимым в ближайшей перспективе. Как видно, развитие технологий не стоит на месте. Инновационные решения незаметно становятся частью нашей повседневной жизни и все чаще воспринимаются как должное.
Стоимость высотных зданий несравненно выше, чем объектов массового строительства, и обусловлена не только специфическими конструктивными решениями, но также системами жизнеобеспечения и требованиями комплексной безопасности.
Безусловно, при проектировании высотных зданий нужно принимать экономически оправданные технические решения, но при этом они не должны снижать надежность сооружения и превращать его в источник повышенной опасности для людей и окружающей среды.
Только при этих условиях высотные здания станут своеобразной визитной карточкой государства, будут свидетельствовать о его экономическом благополучии и достижениях научно - технического прогресса в строительной отрасли.
Список литературы
Генералов, В.П. Особенности проектирования высотных зданий [Текст]: учебно-методическое пособие: - Самара/2007
Низовский, А. Ю.100 великих чудес инженерной мысли [Текст]: - Вече: - 2006
http://www.skytowers.ru/towers/4572/
https://www.rmnt.ru/story/realty/371330.htm
http://ros-pipe.ru/tekh_info/tekhnicheskie-stati/proektirovanie-zdaniy-i-sooruzheniy/istoriya-zarozhdeniya-neboskrebov
