22 самые известные металлоконструкции XIX-XXI века

Металлические конструкции (металлоконструкции, МК) – это сложные конструкции из металлов и различных сплавов. Одна из отраслей их очень широкого применения – строительство.

Это понятно и логично, ведь их надежность и эффективность доказаны временем. Яркий тому пример – существующие не одно столетие самые известные здания мира, которые созданы на основе металлоконструкций.

Преимущества металлоконструкций

Итак, МК являются важнейшим строительным материалом для возведения несущих, ограждающих элементов зданий и сооружений. Они различаются по технологии соединения отдельных элементов, но именно поэтому дают возможность реализовывать в металле самые сложные проекты. Среди преимуществ стоит особо отметить:

высокую прочность и надежность;
способность выдерживать огромные нагрузки на изгиб, скручивание и разрыв;
монтаж в любые погодные условия и времена года;
оперативная сборка и сокращение общих сроков работ;
легкий демонтаж и транспортировка;
экологичность металла; возможность
повторной переработки; максимальный предел огнестойкости;
долгий срок службы.

Самые известные металлические постройки: ТОП 22

В мире существует не один десяток известных сооружений, отличительной особенностью которых считается материал изготовления – металл. Благодаря ему, они гибкие и долговечные. Знаменитые стальные здания – это наглядные примеры эффективности использования металлоконструкций.

Эйфелева башня, Париж (Eiffel Tower)

Одно из чудес света. Построено 324-метровое сооружение в 1889 году из кованого железа и 18 000 деталей. Нижний этаж в форме пирамиды образован 4 колоннами, которые на высоте 57,63 м соединены арочным сводом. Бюджет строительства составил 7,8 млн франков. Участвовало в нем порядка 300 рабочих. Вес металлической конструкции башни — 7300 тонн.

Рис. 1. Эйфелева башня

Сиднейский оперный театр (Sydney Opera House)

«Визитная карточка» Зеленого континента была открыта в 1973 году. Обошлась в 102 миллиона долларов. Прочно стоит на глубоко вбитых 580 сваях и весит 161 000 тонн. Запоминается, прежде всего, необычной формой крыши. Каркас изготовлен из МК, так как спроектированные формы с помощью традиционных технологий создать было невозможно. Именно свойства, которыми обладает металлопрокат – гибкость и прочность позволили воплотить проект в жизнь.

Рис. 2. Сиднейский оперный театр

«Небесное дерево», Токио (Tokyo Skytree)

Уникальное сооружение, образец гениальности архитектурной мысли – телебашня в Токио. Ее возводили 585 000 человек. Было затрачено 65 миллиардов иен. При высоте 471 метр (высота шпиля – 634 м) башня адаптирована под сейсмически активный рельеф. В основе телевышки лежат металлоконструкции. Они собраны в треугольник с 68-метровыми сторонами и могут компенсировать до 50% потенциала подземных толчков самой высокой интенсивности. Внешняя конструкция башни – комбинация стальных труб 2,3 метра в диаметре и толщиной стальных стенок 10 см. 

Рис. 3. "Небесное дерево"

«Бурдж-Халифа», Дубай (Burj Khalifa)

Самое высокое здание (828,8 м) на земном шаре находится в Дубае. Это «мини-город в мегаполисе» с развитой инфраструктурой. Каркас составляют металлические конструкции, а фундамент «подвешен» на 200 висячих сваях. Для уменьшения количества стали в здание установлены конструкции из связанных труб. Общий тоннаж использованной стальной арматуры 31 400 метрических тонн.

Рис. 4. Бурдж-Халифа

«Стальной дом», Техас (Steel House)

Стальной дом в Техасе не впечатляет высотными параметрами, но поражает сложнейшими МК. 110 тонн стали понадобилось для его возведения. Несущие элементы, опорные стойки – все полностью из металла. Для фасада, в основном, использовали лист стальной. Техника ручного сваривания стальных пластин использовалась для создания купола. Из сварного металла, стекол, витражей сделаны другие фрагменты постройки жилой площадью около 280 кв.м.

Рис. 5. "Стальной дом"

Эмпайр-стейт-билдинг, Нью-Йорк (Empire State Building)

Чуть более года понадобилось на возведение 103-этажного небоскреба в Нью-Йорке. Здание с серым каменным фасадом украшают стремящиеся ввысь полосы нержавеющей стали и три выступа в верхней части. Его изюминка – стильная башня в стиле ар-деко. Стальная конструкция здания (рама) весом 57 000 тонн надежно удерживает небоскреб в 365 тысяч тонн вот уже более 80 лет.

Рис. 6. Эмпайр-стейт-билдинг

Сигрем-билдинг, Нью-Йорк (Seagram Building)

Нью-Йоркское здание Seagram выдержано в минималистском стиле, как и многие другие американские  большие стальные здания. Уникально по своему строению. Его комбинированный каркас улучшен железобетонной оболочкой. Для увеличения прочности в продольной и вертикальной оси стальная часть усилена бетонным сердечником. Вертикально установлены неструктурные бронзовые узкополосные балки-двутавры. Они окружают большие стеклянные окна. На строительство потрачено 1 500 тонн бронзы.

Рис. 7. Сигрем-билдинг

Американская стальная башня, штат Пенсильвания, США (U.S. Steel Tower) Знаменитые сооружения из металла дополнит 64-этажная монолитная Стальная Башня (Пенсильвания) в стиле International. Первое здание, выстроено из огнеупорных колонн. Они и перекрытия составляют основу объекта. Использовалась собственно произведенная сталь Cor-ten. Особая окисная пленка на поверхности металла обеспечивает устойчивость к коррозии. Необычна и форма 260-метровой башни – треугольная, с вогнутыми углами.

Рис. 8. Американская стальная башня 

Бруклинский мост (Brooklyn Bridge)

Старейшине Нью-Йорка – Бруклинскому мосту протяженностью в 1825 м, более 130 лет. Это самое первое подвесное строение из стальной проволоки. Отличается большой толщиной стали и сложностью конструкции. Главный пролет подвешен на стальных 19-жильных тросах, протянутых на высоте 87 м. Для строительства, кроме металла, использовался известняк, гранит, цемент Розенталя. Цена сооружения 15,1 миллиона долларов.

Рис. 9. Бруклинский мост

Ворота Запада, штат Миссури, США (Gateway Arch)

Возраст Арки Ворот в Сент-Луисе более 50 лет. Это часть Мемориала национального расширения Джефферсона. Постройка высотой в самой высокой точке 192 метра и такой же шириной у основания состоит из покрытых нержавеющей сталью треугольных секций, соединенных в цепь. Общая сумма проекта – 30 миллионов долларов. Строительные конструкции отличаются высокой устойчивостью и способностью выдержать землетрясение до 6 баллов.

Рис. 10. Ворота Запада

Уиллис-тауэр, Чикаго, США (Willis (Formerly Sears) Tower)

108 этажей небоскреба Willis Tower стоимостью $150 млн – это 442-метровый стальной каркас, покрытый черным алюминием. На него ушло 76 тыс. тонн стали. Необычная ступенчатая геометрия создает небольшой (до 10 см) наклон в западном направлении и оказывает неравную нагрузку на фундамент. Остов здания составляют девять стальных сварных квадратных «труб». Каждая состоит из 20 ортогональных и множества продольных балок, поднятых на высоту 50 этажей. При дальнейшем сужении, до 90-го, поднимается только 5 из них. Оставшиеся 2 стальные конструкции образуют последние 20 этажей.

Рис.11. Уиллис-тауэр 

Крайслер-билдинг, Нью-Йорк (The Chrysler Building)

Небоскреб Крайслер-билдинг – это классика жанра архитектуры в стиле ар-деко. Он в 1930 году по праву дополнил уникальные здания и сооружения мира. Отличительный элемент конструкции – каменная кладка со стальной рамой и металлическим покрытием. Она выполнена с переходными скосами. Передняя сторона крыши украшена семью полукруглыми фрагментами, сведенными в крещатый свод. Корона на ней из аустенитной нержавеющей стали «Эндуро КА-2». Из металла сделаны и головы орлов, урны, крылья.

Рис. 12. Крайслер-билдинг 

Башня Сёньхин, Шеньчжэнь. Китай (Shun Hing Square Tower, Shenzhen)

Квадратная башня Шунь Хин цельностальная. Построена из МК сборным способом в рекордные сроки. Здания и сооружения из металлоконструкций, в том числе и башня, отлично зарекомендовали себя в сейсмологических неустойчивых регионах. У Shun Hing Square Tower опорная система из 80 бетонных свай. Стальной корпус скрывает 16 колонн. По мере роста этажности они становятся все тоньше. Уже с 66-го этажа колонны сделаны полностью из стали. Защиту сооружения от опрокидывания обеспечивают стальные решетки.

Рис. 13. Башня Сёньхин 

Тайбэй 101 Башня в Тайване (Taipei 101 Tower in Taiwan)

Полукилометровая по высоте Башня Taipei 101 Tower, как и другие знаменитые здания из металла, это еще одно свидетельство уникальных свойств стали, ее прочности и долговечности. Постройка состоит из 36 колонн, из которых 8 залиты бетоном. Фундамент с 380 многометровыми сваями выдерживает тайфуны и землетрясения, обладает гибкостью, упругостью. МК способны «глушить» энергию колебаний, противостоять сильным ветрам. Башня стоимостью 1,7 млрд долларов возвышается над 25-этажным базисом. Устойчивость фундаменту обеспечивают 380 многометровых свай.

Рис. 14. Тайбэй 101 Башня 

Харбор-Бридж, Австралия (Sydney Harbour Bridge)

Самый большой мост Сиднея арочного типа строили 6 лет почти 1500 человек. Все элементы соединены заклепками. Каркас выполнен в виде металлической решётки с аркой. На ней расположился железнодорожный тоннель. При весе 1 арки 39 000 тонн полный вес конструкций составляет 53 800 тонн. По берегам ее поддерживают облицованные гранитом башни почти 100-метровой высоты. Уникальность моста в том, что даже самое незначительное изменение конструкции влечет перерасчёт всего сооружения. На строительство Харбор-Бридж потрачено $20 млн.

Рис.15. Харбор-Бридж 

«Птичье гнездо», Пекин (Beijing National Stadium, Beijing)

Наравне с рекордами Олимпийские игры 2008 года в Китае прославили также известные металлические сооружения. Среди них – стадион «Птичье гнездо». Его строили 5 лет 17 000 рабочих. Общий вес стальных конструкций составил 110 000 тонн, для чего пришлось купить металл в объеме 42 000 тонн. Объект состоит из двух автономных структур: бетонной чаши и внешней стальной рамы. Ее секции изготовлены в Шанхае. После доставки в Пекин были сварены между собой.

Рис. 16. «Птичье гнездо» 

Концертный зал имени Уолта Диснея, Лос-Анджелес (Walt Disney Concert Hall)

Здание футуристических форм концертного зала было закончено в 2003 году и обошлось в $170 млн. Металлоконструкции блестящих на солнце и отражающих фасадов, необычная архитектура напоминают плывущий под парусами корабль. Сами паруса сделаны из нержавеющей стали. Сверху и внутри них расположены окна и световые люки. Планируемое оформление фасада из камня было заменено более легкой и менее дорогостоящей облицовкой из той же нержавеющей стали.

Рис. 17. Концертный зал имени Уолта Диснея 

Здание Фан Юань, Шэньян (The Fang Yuan Building)

Китайский феномен – The Fang Yuan Building – построен в 2001 году. В 25-этажном бизнес-центре офисные блоки выполнены в стиле хай-тек. Во внешнем виде поставленной на ребро старинной «шеньянской монеты» с квадратным вырезом по центру проглядываются ее угловатые очертания. В строительстве использованы основные материалы – листовая сталь, стекло, каменные блоки, тросы, металл. В строительстве использованы основные материалы – стекло, каменные блоки, тросы, а также пришлось купить листовой металл в огромных объемах.

Рис. 18. Здание Фан Юань 

Колледж Святого Антония, Оксфорд (Investcorp Building, St. Anthony’s College, Oxford)

Свой проект Инвесткорп Заха Хадид воплотила в Колледже Святого Антония. Новое здание университета из монолитного железобетона – это продолжение колледжа Святого Антония (его Ближневосточного центра). Корпус выглядит как зеркальный туннель. Его фасад – в виде сплошной и гладкой кривой полосы. Крыша облицована панелями из полированной нержавеющей стали. Компании-инвестору проект обошелся в 11 млн фунтов стерлингов.

Рис. 19. Колледж Святого Антония 

Музея современного искусства Cleveland, штат Огайо, США (Museum of Contemporary Art, Cleveland (MOCA)

На строения из металлоконструкций обратила внимание и лондонская компания Farshid Moussavi Architecture. Один из ее проектов – новое здание Музея современного искусства Cleveland. Зеркальная черная нержавеющая сталь его внешних стен выбрана за счет полировки. Мега-панель, сочетающая стекло и гладкие металлические, естественно отражающие поверхности, называется Inverted Seam ™ Glass System. Стойкость металла повышается за счет его плотности и полировки. Стоимость проекта $26,3 млн.

Рис. 20. Музея современного искусства Cleveland 

Музей истории гонок, Северная Каролина, США (Nascar Hall of Fame, Charlotte)

Зал славы Национальной ассоциации гонок серийных автомобилей – это архитектурный проект из наклонных плоскостей с изогнутыми формами. В нем преобладают динамичные линии стальных конструкций – облицовочные элементы, громоздкие фрагменты каркаса, огибающая здание плавно перекрученная лента. Большие пролеты возводились при помощи ферм. Несколько из них поддерживают пешеходный двухуровневый мост. Решетчатая рама Виренделя служит опорой стеклянному фасаду Парадного зала.

Рис. 21. Музей истории гонок 

Центр Жоржа Помпиду, Париж (Centre Pompidou, Paris, France)

Центр Жоржа Помпиду выполнен в стиле хай-тек. Открыт в 1977 году. В этом стеклянном параллелепипеде со стальным каркасом в основе изящество форм достигнуто за счет стальных конструкций. Благодаря металлическим фермам, опирающимся на колонны противоположных фасадов, создается огромный пролет без промежуточных подпорок.

Рис. 22. Центр Жоржа Помпиду 

Бесспорно, эти здания из стали будут восхищать еще не одно поколение. Но нет предела совершенству. Активно ведется поиск новых легких, но прочных, экологичных, коррозийно устойчивых и долговечных материалов. Станьте активным участником творческого процесса, создайте свою уникальную конструкцию из стали. И кто знает, может она тоже будет востребована в современном строительстве.