XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум

Реферат

Любые небоскребы мира, не важно, в Нью Йорке они или в Москве, они везде поражают воображение и заставляют нас поднимать голову выше в попытках рассмотреть самый последний этаж. Их история, строительство и самые необыкновенные из них — всё, что вы хотели о них знать, я попытаюсь рассказать в своём реферате.

Несомненно, как мне кажется высочайшие жилые и офисные здания привлекают к себе большое внимание общественности. Квартиры и коммерческие площади в них продаются и сдаются гораздо быстрее, чем в обычных постройках. Это очевидно, их преимущество нельзя не заметить. Даже бросив быстрый взгляд на любой город первым делом запоминаются такие невероятные строения. Учитывая демографическую ситуацию в мире и в крупно населённых странах (в частности – Япония) можно понять что территории для проживания становится все меньше, в то время как население неумолимо растёт в разы с каждым годом. Единственны выход из данной ситуации строить в вверх, так как города уже и так довольно широко расползлись. Таким образом, осталось дело за малым – внедрить передовые технологии во все сферы строительства и распространить их во всех странах мира.

Стремление к покорению заоблачных высот интересует всех и я так же решил разобраться в этом термине и рассмотреть историю небоскребов.

Предлагаю заглянуть на сотни лет назад – в тот период, когда небоскрёбов со стальными каркасами не было, но люди пытались строить здания, которые даже сейчас поражают своими масштабами, и в ближайшее прошлое — во времена первых небоскрёбов.

Самые высокие здания и сооружения древности

Первыми на ум при разговоре о самых высоких сооружениях древности приходят египетские пирамиды. Великая пирамида Гизы возрастом в 4 500 лет было самой высокой постройкой на Земле до 1300 года, то есть 3 900 лет.

140-метровую пирамиду построили по указанию фараона Хеопса. Если бы она была больше похожа на жилое здание, она и сейчас подпадала бы под определение небоскрёба с точки зрения высоты. Для сравнения: высотное здание на площади Красных ворот, одна из «Сталинских сестёр», достигает 138 метров.

На острове Сардиния к XV века до н. э. воздвигли целый комплекс оборонительных башен-нураг, имевших, возможно, и религиозное предназначение. Высота самой высокой из башен изначально составляла около 19 метров, сейчас разрушенные сооружения стали гораздо ниже. 19 метров – это больше пятиэтажной хрущёвки.

Мавзолей-мечеть Тадж-Махал, великолепное здание в Агре, Индия, был построен в 1653 году. Сейчас Тадж-Махал – музей, привлекающий огромное количество туристов. К сожалению, как и в случае с Пирамидой Хеопса, огромную часть изначальной красоты это здание потеряло из-за разграбления. Например, мы не увидим 10-метровый золотой шпиль, спиленный британскими колонизаторами. Гиды также рассказывают о жемчужных нитях, соединявшие четыре башни с центральным куполом.

26 стр., 12964 слов

Противопожарная защита здания универмага торговой площадью 1690 кв.м

... предотвращение распространения опасных факторов пожара за пределы помещения, в котором возникло горение. Безопасность зданий и сооружений по этим двум направлениям, также как и по другим направлениям, ... открытом пожаре: вид горючего материала, величина пожарной нагрузки и ее расположение, площадь горения, размеры здания (площадь пола, высота помещений и т.д.) и интенсивность газообмена (размеры и ...

Высота мавзолея — 73 метра. Для сравнения: первым небоскрёбом принято считать Здание домового страхования, построенный в 1885 году в Чикаго офис высотой 42 метра. К этому размеру ближе другой мавзолей — 46-метровый Галикарнасский мавзолей.

Мавзолей в Галикарнасе до нас, к сожалению, не дожил. На фотографии ниже — его миниатюрная копия. Он смог простоять 19 веков, а в XIII веке был разрушен землетрясением. Остатки здания разобрали на строительство крепости св. Петра.

Среди наиболее высоких зданий всегда были культовые сооружения. Храм Василия Блаженного на Красной площади в Москве в высоту достигает 65 метров. Фарфоровая пагода, построенная в 1422 году, возвышалась над китайским Нанкином на высоту 78 метров. 81-метровая колокольня Ивана Великого на Соборной площади Московского кремля до середины XX века оставалась самым высоким зданием в столице России. Высота Смольного собора в Санкт-Петербурге – 93,7 метра, а ведь колокольня собора могла составить 140 метров в высоту. Кёльнский собор, заложенный в 1248 году, достигает 157 метров в высоту.

Кроме отдельных зданий и комплексов, существует целый «город небоскрёбов» — Шибам в Йемене. Сегодня в Шибаме находятся самые высокие глиняные здания в мире — до 30 и более метров. Среди них наиболее высокий дом — 11-этажный.

Строительные технологии первой половины девятнадцатого века не позволяли строить высокие здания. К тому же перспектива несколько раз в день преодолевать десяток-другой лестничных пролетов устраивала далеко не всех. Однако вскоре ситуация стала меняться.

В пятидесятых годах девятнадцатого века молодой инженер Элиша Отис изобрел первый паровой лифт. С его помощью можно было поднимать людей и грузы на значительную высоту. У лифта была страховка: в случае обрыва троса срабатывал аварийный пружинный механизм, который блокировал пассажирскую кабину и останавливал падение. Несмотря на это, публика отнеслась к новой машине настороженно, мало кто верил в эффективность такой системы безопасности. Отису пришлось доказывать надежность собственного изобретения на себе. Он поднялся на лифте на большую высоту, после чего его помощники попросту обрезали трос, но пружинный механизм спас жизнь изобретателя. Усилия Отиса не пропали даром: уже в 1857 году лифт был установлен в одном из административных зданий Нью-Йорка. Это изобретение позволяло создавать благоприятный климат внутри огромного офисного здания для вертикальной коммуникации персонала а так же оборудования. Первые лифты были, как и положено в те времена, паровыми. Широкого распространения они не получили, поскольку далеко не в каждом доме готовы были держать постоянно работающую паровую машину, да и механизмы самого подъемного устройства были очень громоздкими. Зато лифт стал визитной карточкой зданий с большим потоком посетителей: контор, магазинов, отелей. С его появлением именно эти здания растут быстрее всего, практически сразу появляются 5-7 и даже 10 этажные «протонебоскребы».

Следующим этапом в развитии стал лифт гидравлический. Он не требовал постоянной работы паровой машины, был значительно менее пожароопасен, однако и у него были свои недостатки. Первый – необходимость изготовления шахты для поршня. Если лифт ходит вверх-вниз на 5 этажей, то шахта должна быть ниже первого этажа на те же 5 этажей. С этой проблемой справились достаточно быстро — поршни стали делать горизонтальными или составными. Вторая проблема осталась неразрешима до сих пор – гидравлика не позволяет сделать лифт хоть сколько-нибудь скоростным.

Другой помехой возведению высоток были несовершенные строительные технологии. Изначально основной вес здания брали на себя несущие стены. Поэтому для высоких домов их приходилось делать достаточно большой толщины. Решить эту проблему помогло каркасное строительство, основные принципы которого были разработаны в семидесятые-восьмидесятые годы девятнадцатого столетия. Основную нагрузку здания брал на себя стальной каркас, прочность же собственно стен уже имела не столь важное значение.

Импульсом для разработки и внедрения новейших строительных технологий был пожар 1871 года, из-за которого большая часть зданий Чикаго, крупнейшего индустриального центра Америки, погибла в огне. Именно поэтому Чикаго суждено было стать родиной небоскребов. Здесь в 1884 году по проекту архитектора Уильяма де Барона Дженни было построено здание страхового общества. Среди своих собратьев оно выделялось не столько высотой (в нем было всего девять этажей), сколько технологиями, которые были использованы при его создании. Это был первый дом, построенный с использованием каркаса. Это послужило началом строительства железных гигантов.

Появлению же небоскребов предшествовало появление Эйфелевой башни и Статуи Свободы. Такие высотные строения просто не могли не вызвать определенное чувство зависти у архитекторов и инженеров. Еще один образец для подражания — барельеф с изображением четырех президентов США, выбитый на склоне горы Рашмор. Гигантские, поражающие воображение строения попросту стали навязчивой мечтой, символом успеха и процветания страны.

Самые высокие небоскрёбы по континентам

Континент

Название

Город

Высота, м

Этажей

Год постройки

Австралия и Океания

Q1

Голд-Кост

323

78

2005

Азия

Дубайская башня

Дубай

828

163

2009

Африка

Карлтон Сентр Офис Тауэр (англ.)русск.

Йоханнесбург

223

50

1973

Европа

Башня «Москва»

Москва

302

73

2009

Северная Америка

Уиллис-Тауэр (бывший Сирс-Тауэр)

Чикаго

443,2 [13]

110

1973

Южная Америка

Парке Сентраль Торре Эсте (англ.)русск.

Каракас

225

56

1979

После Второй мировой войны

Во второй половине двадцатого столетия небоскребы постепенно завоевывают мир. Во многом толчком к столь быстрому развитию послужила война, стершая с лица земли десятки городов. Некоторые населенные пункты приходилось попросту отстраивать заново, так как большая часть довоенных конструкций восстановлению не подлежала. Весьма активно высотные здания возводили в Германии. Франкфурт-на-Майне, финансовую столицу страны, нередко сравнивают с Нью-Йорком или Чикаго из-за большого количества небоскребов. Благосклонно отнеслись к строительству высотных домов и в Советском Союзе.

В СССР проекты первых высоток были разработаны еще до войны, однако реализовать их тогда не удалось. После победы в Великой Отечественной войне Сталин вернулся к планам строительства в столице высотных зданий. Тогда и родился проект знаменитых сталинских высоток. При их создании архитекторы активно использовали американский опыт. Возможно, именно поэтому московские небоскребы так сильно напоминают своих заокеанских собратьев, построенных до войны в период увлечения готическими изысками. Столичные высотки стали символом роскоши по-советски, сформировав у граждан СССР представление о том, каким должно быть элитное жилье.

С началом экономического роста в странах Юго-Восточной Азии бум строительства небоскребов переместился в те края. В течение последних десятилетий там были построены сотни высотных домов. Именно они во многом определяют сейчас внешний облик основных мегаполисов региона. Здесь же сегодня разворачивается основная борьба за звание самого высокого дома в мире.

До недавнего времени пальму первенства удерживали 453-метровые малайзийские башни-близнецы из Куала-Лумпура, построенные в 1990 году. Однако в прошлом году в Тайбэе был торжественно открыт небоскреб, перешагнувший полукилометровый рубеж. На 101 этаже этого 508-метрового колосса разместились бесконечные офисы, торговый центр и даже обсерватория. Конечно, строительство таких зданий — дело недешевое. Нынешний чемпион обошелся своим хозяевам в 1,7 миллиарда долларов, однако компания-владелец рассчитывает окупить затраты достаточно быстро.

Этот рекорд вряд ли продержится долго. Уже сейчас в Сеуле запланировано строительство отеля высотой в 555 метров. Москва также не желает оставаться в стороне: в столице полным ходом идет реализация программы «Новое кольцо Москвы», предусматривающей строительство высотных домов. Возведение небоскребов в основном будет вестись в районе Четвертого транспортного кольца, в районе Московской кольцевой автомобильной дороги, а также вдоль северной и южной хорд столицы.

А одной из главных достопримечательностей возводящегося сейчас делового центра «Москва-Сити» должен стать небоскреб Россия. К этим проектам в качестве консультантов привлечены и западные специалисты, так как своего опыта возведения столь высоких домов у российских проектировщиков недостаточно. Так что у Москвы также есть прекрасная возможность поучаствовать в идущей по всему миру «гонке по вертикали». А если повезет, то и одержать в ней победу.

Конструкции.

Компоновка.

Теоретически в высотных зданиях можно разместить любые помещения — и жилые, и нежилые. Единственное ограничение, диктуемое технологией, сводится к тому, что на нижних этажах нельзя создать просторные помещения — на них давит огромная масса находящихся выше этажей, поэтому необходимы внутренние опорные стены или как минимум колонны. В остальном же начинку небоскреба застройщик вправе тасовать как душе угодно. В реальности, конечно, здравый смысл и принятые на рынке традиции диктуют каждому помещению его место. Подземные помещения и нижние этажи отдают паркингам и техническим службам — всевозможным насосным станциям и бойлерным. Выше, говорит Михаил Гороховский, первый вице-президент корпорации «БЕСТ-Недвижимость», располагаются торговые центры, кафе и рестораны, предприятия бытового обслуживания, то есть места, куда ходят посетители. Еще выше — офисная зона: клиентов в бизнес-конторе, как правило, меньше, чем в магазине. На самом верху находятся жилые помещения — гостиницы или квартиры и апартаменты. Данное решение вполне объяснимо: для нормальной жизни требуется определенное уединение, и именно на верхних этажах поток посторонних можно ограничить. Кроме того, там больше света, тише и чище воздух — выхлопные газы от автомобилей столь высоко не залетают. И виды из окна, за которые состоятельные люди готовы платить, тоже лучше.

И наконец, на самом верху нередко располагают еще один пласт объектов с хорошим видом из окна. В первую очередь это дорогие рестораны. Правда, желание их владельцев быть поближе к небу входит в конфликт с уже упоминавшимся стремлением жителей к уединению. Поэтому рестораны размещают, как правило, в нежилых зданиях.

Конструктивные решения высотных зданий.

Высотные здания во всем мире относят к объектам самого высокого уровня ответственности и класса надежности. Удельная стоимость их строительства значительно выше обычных зданий. Это обусловлено не только технологическими, конструктивными и другими факторами, но в значительной степени и мерами комплексной безопасности, принимаемыми на всех стадиях – проектирования, строительства и эксплуатации. Возникновение и развитие аварийных ситуаций в высотных зданиях может иметь очень тяжелые последствия не только материального, экономического, экологического, но и социального характера.

Высотные здания и их отдельные конструктивные элементы в процессе возведения и эксплуатации подвергаются действию нагрузок и испытывают усилия, намного превосходящие эффект от внешних воздействий, характерных для обычных объектов строительства. Так, ветровые нагрузки заметно возрастают с удалением от поверхности земли и характеризуются не только существенной статической, но и динамической составляющей. Для большинства высоток горизонтальные (главным образом ветровые) нагрузки превалируют над вертикальными.

Кроме того, в связи с высокими темпами производства строительно­монтажных работ на несущие конструкции, выполненные из монолитного бетона (подавляющее большинство высоток возводят с применением монолитного бетона и железобетона), в раннем возрасте передаются достаточно большие усилия, что требует принятия соответствующих решений. В несущих системах высотных зданий возникает опасность накапливания еще в процессе строительства неравномерных вертикальных перемещений, которые в сочетании с деформациями от эксплуатационных нагрузок могут приводить к достижению бетоном и сталью, в том числе арматурной, предельных состояний в отдельных сечениях некоторых элементов, что также следует учитывать при оценке напряженно­деформированного состояния конструкций.

Несущие элементы конструктивных систем высотных зданий.

Для возведения высотных зданий применяют материалы с особыми качествами. В первую очередь это относится к прочности и деформативности, поскольку именно данные показатели определяют общую прочность остова здания и его устойчивость к различного рода внешним воздействиям.

Современные высотные здания возводят из высокопрочного бетона и стали, преимущественно монолитного бетона и железобетона. Сборные железобетонные изделия находят ограниченное применение, главным образом в качестве составных элементов сборномонолитных диафрагм жесткости или несъемной опалубки вертикальных и горизонтальных несущих конструктивных элементов.

Подытоживая краткий обзор конструктивных решений высотных зданий, необходимо отметить, что, несмотря на накопленный мировой опыт строительства, регламентированные правила выбора конструктивных решений несущих систем, ограждающих конструкций и материалов для их реализации сегодня отсутствуют. В каждом конкретном случае инженер принимает техническое решение в соответствии с требованиями, установленными международными или национальными стандартами, нормами проектирования или другими руководящими документами, с учетом собственного опыта и интуиции. Не последнюю роль в этом вопросе играет компьютерное моделирование будущего объекта и его вариантное проектирование. Необходимо также иметь в виду, что в отличие от большинства объектов массового строительства конструктивное решение высотного здания находится в неразрывной связи с технологией его возведения. На безопасность и надежность объекта непосредственное влияние оказывает правильный учет внешних воздействий, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации, и назначение (калибровка) значений частных коэффициентов безопасности, соответствующих расчетному сроку службы.

И в завершение необходимо сказать несколько слов об экономической стороне вопроса. 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.

Самые красивые небоскрёбы планеты

Petronas Towers (Куала-Лумпур, Малайзия)

Башни Петронас – один из самых старых комплексов. комплексов, Строительство этих двух удивительных башен шло с 1992-го по 1998-й год. При этом две башни строили параллельно две разные строительные компании, а в проектировании объекта принимал активное участие тогдашний лидер страны – премьер-министр Махатхир Мохамад. Именно по его велению, в силуэт зданий были заложены восьмиконечные звезды, что должно было сделать Башни Петронас самыми «исламскими» небоскребами мира. Впрочем, всемирную известность комплексу принесло отнюдь не это. После своего возведения Petronas Towers были признаны одним из самых конструкционно сложных сооружений планеты, а также одним из самых крупных сооружений Юго-Восточной Азии. Полезная площадь зданий равна площади 48 футбольных полей, а общая территория комплекса превышает 40 гектаров. Кроме того, фундамент на котором держатся 450-метровые здания, достигает 100 метров в глубину, что является абсолютным рекордом планеты.

самых красивых небоскребов

Башня Федерация (Москва, Россия)

самых красивых небоскребов России,

Изначально в проекте был также предусмотрен 506-метровый шпиль, в котором планировалось разместить обзорную площадку. Однако впоследствии от этой идеи отказались. В настоящее время Башня Федерация находится в завершающей стадии строительства.

CAYAN Tower (Дубай, ОАЭ)

самых красивых небоскребов

Впрочем, закрученный корпус высотки имеет и ярко выраженное эстетическое значение: от основания до крыши силуэт здания перекручивается ровно на 90 градусов. Данный факт позволил башне CAYAN, известной также под именем Infinity Tower, стать одним из постоянных участников всевозможных списков самых впечатляющих зданий нашей планеты.

Flame Towers (Баку, Азербайджан)

«Огненные башни» Азербайджана расположились аккурат в центре нашего списка. Три исполинских здания высотой в 190 метров поражают своей необычной концепцией и впечатляющим освещением. В 2013-м году авторитетный портал skyscrapercity.com поставил Flame Towers на первое место в списке строений земли с самой впечатляющей подсветкой. Впоследствии свои отдельные репортажи представили об этом комплексе каналы Discovery и Science Channel. Впрочем, подобное внимание вполне объяснимо. По сути весь фасад зданий, это высокоточные LED экраны, благодаря которым по вечерам Flame Towers становятся похожи на гигантские языки пламени.

Из-за удачного расположения здания видно практически из любой точки города. В настоящий момент «Огненные башни» являются одним из главных символов Баку и всего Азербайджана, название которого, кстати, также переводится с персидского языка как «Собирающий огонь».

Штаб-квартира CCTV (Пекин, Китай)

Одно из самых необычных зданий в нашем списке. Здание центрального телевидения Китая было построено в 2009-м году по проекту голландских и немецких архитекторов Рема Колхаса и Оле Шерена. Эстетизм 234-метрового небоскреба неоднократно подвергался сомнению. Зато оригинальность строения всегда отмечалась ведущими архитектурными изданиями планеты.

самых красивых небоскребов мира.

Самые высокие небоскребы мира, Будж-Халифа

«Дубайская башня» проектировалась как «город в городе» — с собственными газонами, бульварами и парками. Общая стоимость сооружения — около 1,5 млрд долл. Проект небоскрёба был разработан американским архитектурным бюро Skidmore, Owings and Merrill, которое также проектировало Уиллис-тауэр в Чикаго, Всемирный торговый центр 1 в Нью-Йорке и многие другие известные здания. Автор проекта — американский архитектор Эдриан Смит, уже имеющий опыт проектирования подобных сооружений (в частности, он участвовал в проектировании небоскрёба Цзинь Мао в Китае высотой 420 м).

В качестве генерального подрядчика застройки было выбрано строительное подразделение южнокорейской компании Samsung, которая ранее участвовала в строительстве башен-близнецов Петронас в Куала-Лумпуре. Бурдж-Халифа изначально планировался как самое высокое здание в мире. Когда небоскрёб ещё строился, его проектная высота держалась в тайне. Это было сделано на тот случай, если где-то будет запроектирован небоскрёб большей высоты — тогда в проект дубайской башни могли бы внести корректировки.

Тайбэй 101

Небоскрёб, расположенный в столице Китайской Республики — Тайбэе. Этажность небоскрёба составляет 101 этаж, высота — 509,2 м, вместе со шпилем. На нижних этажах находятся торговые центры, на верхних расположены офисы. Строительство небоскрёба началось в 1999 году. Официальное открытие состоялось 17 ноября 2003 года, в эксплуатацию здание было введено 31 декабря 2003 года. Стоимость небоскрёба составила 1,7 млрд долларов.В этом небоскрёбе находятся самые быстрые лифты в мире, поднимающиеся со скоростью 60,6 км/ч. С пятого этажа до обзорной площадки на 89-м можно доехать за 39 секунд. Здание из стекла, стали и алюминия поддерживают 380 бетонных опор, каждая из которых уходит в землю на 80 м. Опасность обрушения при урагане или землетрясении снижает огромный 660-тонный шар-маятник, помещённый между 87 и 91 этажами. По словам инженеров, башня сможет выдержать сильные колебания в течение 2500 лет.

Интересные факты

Высочайший небоскрёб мира «Бурдж Халифа» из Дубаи (Объединённые Арабские Эмираты) с большим отрывом превосходит не только все небоскрёбы, но и все прочие сверхвысокие сооружения (телебашни, мачты, трубы).

Больше всего сверхвысоких небоскрёбов [1] — в КНР (более 22-х, включая 6 из Гонконга).

При этом до 1990-х годов в стране (исключая бывшие тогда колониями Гонконг и Макао) не было ни одного небоскрёба. Также таких зданий значительно больше, чем в других странах в США (14) и в небольших ОАЭ (16).

Высочайший небоскрёб КНДР выше соответствующего в Республике Корея, а также, будучи в мире среди всех сверхвысоких зданий всего лишь в 3-м десятке по общей высоте, является 4-м по количеству этажей и останется единственной в мире более чем 100-этажной гостиницей даже после завершения гостиничной башни комплекса Абраж аль-Баит.

Небоскреб «Антилия» в индийском Мумбаи является самым высоким частным жилым домом, имея высоту эквивалентную 60-ти этажам.

Заключение

Величественность форм будет всегда потрясать общество. Их массивность привлекает и интересует. За столь простым по форме зданием кроется столько сложностей и нюансов. В последние годы различия в строительстве и архитектуре небоскрёбов, кажется, становятся более заметными, хотя интерпретация их представляет довольно-таки сложную задачу. Невозможно представить, какие небоскрёбы будут появляться в будущем, даже зная нынешние тенденции развития этой архитектурной формы.

Литература

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/vyisochayshie-zdaniya-mira/

1. Овсянников Ю.М. Чудеса архитектуры: От пирамид до небоскребов «Аст-Пресс» 2009 г.

2. http://stroisvoigrad.blogspot.ru/p/blog-page.html

3. http://copypast.ru/2008/10/29/istorija_neboskrebov_lifty_9_foto.html

4. Иконников А.В. Пространство и форма в архитектуре и градостроительстве «КомКнига» 2006 г.

5. https://my-travel-diary.by/samye-krasivye-neboskreby-mira.html

6. Маклакова Т.Г. Высотные здания «АСВ» 2006 г.

7.Болотских Л.В., к.т.н., доцент, директор филиала Воронежского государственного технического университета в городе Борисоглебске, г. Борисоглебск.

Большакова А. А., студент, bolschackova -4@yandex .ru , филиал Воронежского государственного технического университета в городе Борисоглебске, г. Борисоглебск, Российская Федерация.