Көп күшейтілген ғимараттардағы болат конструкцияларының даму тарихы

Адамның құрылысының тарихында жер, тас және ағаш сияқты табиғи материалдарды адамдар алдымен құрылыс материалдары ретінде қолданған. Адамзат қоғамында ғылым мен техниканың ілгерілеуімен темір және болат үлкен көлемде өндірілген, биік және қауіпсіз ғимараттарды салуға мүмкіндік беретін, биік, жоғары сапалы материалдарды құра отырып, үлкен көлемде шығарылды.

Еуропадағы әлемдегі темір және металлургия өнеркәсібі ең ерте дамыды, сондықтан Еуропадағы темір және теміржол ғимараттары да алғашқы қолданылуда. 1720 Еуропа бесікке арналған темірден басталды, 1784 жыл бойы Еуропа, 18 ғасырдың аяғында британдық мақта диірмендері, британдық борандар мен арқалықтарды, темір бағандар мен арқалықтарды, ең алдымен, алғашқы темір бағандық ғимараттарды (1772), алғашқы темір бағанының көп қабатты ғимараты (1793) және Британияда алғашқы темір кадрларының құрылымы (1797) салынды.

1854 жылы Еуропадағы I-темір профильдерінің жаппай өндірісі, олар 1864 жылы, ал 1864 жылы жұмсақ болаттан жасалған, аллат үйлерінің көпшілігіне және 1872 жылы Парижде болған шоколад фабрикасы (1-1-сурет), еуропалық континенттегі болат-жидектер болып табылады. Ғимарат тек болат қаңқа салынды, арқалықтар мен бағандар қатты байланыстырылды және қатты байланысы бар және желдің желілеріне, құрылымдық жүйеге, әдетте, заманауи көп қабатты болат ғимараттарда қолданылады.

1-1 сурет

19-шы ғасырдың басында АҚШ-тағы темір бағанының құрылымы, 19 ғасырдың аяғында Америка Құрама Штаттарында урбанизация процесінің, Америка Құрама Штаттарындағы көпомалы болат ғимараттарын жеделдетумен, Америка Құрама Штаттарының қарқынды дамуына енгізілген. 1885 жылы Америка Құрама Штаттарында Чикаго қаласындағы Америка Құрама Штаттарында әлемдегі алғашқы биік қабатты болат ғимараты болып саналды - 10 қабатты, 55 м, үйден 55 м, деп саналады (1-2 сурет). Ғимарат болат аралар мен темір бағандар жақтауының құрылымын қолданады, сыртқы кірпіш қабырғасы әлі де жүктелген қабырға. 1889 жылы Чикагода салынған 9-оқиға, 37-метрлік рандалық ғимарат, 1889 жылы Чикагода салынған, барлық болаттан жасалған қаңқа, салмақты қабырғаларды алып тастады және әлемдегі алғашқы шынайы болаттан жасалған кадрлар.

Сурет 1-2

ХХ ғасырға дейін болат құрылымды жобалау әдісімен, Америка Құрама Штаттарындағы болат құрылымдық ғимарат алғаш рет «тірек» механиясына кірді. 1900 жыл бойы Нью-Йорктегі «Болат» қалтасының 36 қабатты құрылымын салу аяқталғаннан кейін, сол кездегі әлемдегі ең биік ғимарат болды. 1907 жылы Нью-Йоркте әнші ғимарат, 47-оқиға, биіктігі, 47-оқиға, әлемдегі алғашқы заманауи пирамида, ең алдымен, ең заманауи пирамида. 1918 жылы Нью-Йорк 60 қабатты, 242 метрлік жүннен тұратын ғимарат, сол кездегі ең биік ғимарат аяқталды. 1931 жылы Нью-Йоркте 102-оқиға Жоғары империяның жоғары мемлекеттік ғимаратын бітірді (1-3-сурет), бұл биік ғимараттар әлеміндегі маңызды кезең, бұл ғимарат әлемдегі ең жоғары құрылыс рекордын 40 жыл бойы ұстап тұрды.

1-3 сурет

1965 жылы Доктор Фазлур Рахман Хан, U.S-дің белгілі құрылымдық инженері, алдымен Сило құрылымының инженері және 1960 жылдардағы қарқынды дамып келе жатқан есептеуіш құрылымдар және тез дамып келе жатқан есептеу құрылымдық механикасы негізінде, U.S. Орталық (1-4 сурет) және Sears Tower (1-5-сурет). 1960 жылдардағы есептеу құрылымдық механиканың жаңа құрылымдық тұжырымдамасы мен қарқынды дамуы негізінде Америка Құрама Штаттары бірнеше супер көп қабатты цилиндрлік ғимараттарды (1-1-кесте), соның ішінде белгілі Дүниежүзілік сауда орталығының (1-сурет) және сэрэстері (1-4-сурет) жасады (1-сурет).

1-4 сурет

1-5 сурет

Америка Құрама Штаттарынан басқа, жоғары қабатты болат ғимараттары бар ел, оның себебі, дамыған темір және металлургия саласынан басқа, жер сілкінісіне қарсы тұрақтылықтың тағы бір маңызды себебі бар. Себебі Жапония көп жер сілкінісі елі, ал 1963 жылға дейін, 1963 жылға дейін Жапондық құрылыс коды тек ғимаратты қайта қарады. Сейсмикалық, өрт, жел және басқа да ірі ғылыми-зерттеу серпіні бойынша Жапонияда 1964 жылы Жапонияда 1964 жылы Жапонияда жаңа ғимарат бойынша жарналар жарияланды, 1965 жылы құрылыс биіктігінің шектеулеріне, Токиода 78 м-биіктігі 78 м-биіктікте, Токиода, Токио, Жаңа Отани қонақ үйі. Содан бері Жапониядағы жоғары қабатты болат ғимараттары 1968 жылы 47 метрлік болат Қасумигасеки ғимараттарының қарқынды дамуы болды, ол 1968 жылы символ ретінде салынған, Жапония, Жапония жоғары қабатты болат құрылымын дамыту кезеңіне шықты. 1980 жылдары Жапониядағы болат көп қабатты ғимараттардың жалпы саны, және жоғары қабатты болат құрылымының ғылыми зерттеулерінде, болаттан екінші болды, өндірістік-монтаждау технологиясын жетілдіру және т.б., жинақталған бай тәжірибе жиналды және өз сипаттамалары болды. Қазіргі уақытта Жапониядағы 20 қабаттан жоғары жаңа көп қабатты ғимараттардың басым көпшілігі болат құрылымды қабылдайды.

Біріккен Корольдік Еуропадағы болат құрылымдық ғимараттардың ең көп үлесі, ал Біріккен Корольдіктегі ғимараттардың шамамен 50% -ы болаттан жасалған құрылымды, 1980 жылдардың басында әр түрлі материалдар құрылымы болып табылады. Ұлыбританиядағы жоғары қабатты ғимараттарда болат құрылымды ортақ пайдалану британдық болатқа және теориялық зерттеулерде (кейін корпусқа айналады), теориялық зерттеулерде, технологиялық дамуда және болат құрылымын тәрбиелеуде пайда болды.

Оңтүстік-Шығыс Азия - бұл әлемдік экономикалық дамудың латектері, ал биік ғимараттар 1970 жылдардан кейін осы аймақта көп мөлшерде салынып бастады, бірақ олардың көпшілігі темірбетон конструкциялары. Алайда, 1990 жылдарға кіргеннен кейін, көп қабатты үйлерде болат құрылымды пайдалану көп күш жұмсалды, ал ультра-жоғары қабатты үй ғимараттарының саны жыл сайын Гонконгта орналасқан (1-6-сурет), мысалы, Куала-Лумпур, Малайзияда салынған, 450 метрлік егіз мұнаралар 1997 ж. (1-7-сурет).

1-6 сурет

1-7 сурет

Тайпейде 101-ші тарихты, 508М биіктігі жоғары Тайпейлік қаржы орталығының ғимараты (1-8-сурет) аяқталды (1-8-сурет), ультра жоғары қабатты болат ғимараттарының өкілі.

1-8 сурет

1-9 сурет

Техникалық және экономикалық себептерге байланысты 1980 жылдардың ортасынан бастап Қытайда болат құрылымдық ғимараттар салынды. Содан бері Қытайдың реформалары мен экономикалық дамуымен, Пекин, Шэньчжо, Гуанжоун, Далян, Сямен, Тяньян, Тяньян, Тяньян, Тяньян және т.б., әсіресе, 421М-дің биік ғимараттарының құрылысы мен құрылысында ондаған үлкен қабатты ғимараттар салынды. Джин Мао мұнарасы (1-9-сурет), ол қазіргі уақытта материктің ең биік ғимараты әлемдегі үшінші болып табылады. 1998 жылы 421 метрлік биіктігі Цинмао мұнарасы (1-9-сурет) салынды, ол қазіргі уақытта Материктегі Қытайдағы ең биік ғимарат және әлемдегі үшінші ғимарат әлемнің жоғары деңгейлеріне кіргенін атап өтті.