JJ02 (2)

Dział Naukowo-Techniczny

.C/Zaz/CBlEBiCBiE.£7. ES'B3.cn t

w/cn/as/GB, aj.aiim im; m i fz/m/aumia.mcm mm i /sj/a/aiea^ m m m i 07/m'ammumm m , t m.w. m m tm m m i v.a m mm m i imwm.m ki s

w/M/s/BEiala li

asammm

Rys. 20. Budynek w centrum Canary Wharf

dynki nie są już akceptowane. Tendencję tą pogłębiają zmiany organizacji pracy związane z gwałtownym rozwojem metod komunikowania się i przekazywania informacji z wykorzystaniem sieci Internet, co redukuje konieczność bezpośrednich kontaktów wykonawców prac zespołowych, a tym samym konieczność ich przebywania w jednym miejscu. Wznoszone są raczej budynki hotelowe i biurowe o średniej wysokości. Poszukuje się form konstrukcyjnych pozwalających na racjonalizację zużycia materiału, dzięki wyrównanemu wytężeniu elementów konstrukcji nośnej i wykorzystaniu w projektowaniu metod optymalizacji. Przykładem może być hotel w Dubaju (rys. 19). Elementy elewacyjne współcześnie wznoszonych budynków coraz częściej wykonywane są z blach ze stali nierdzewnej. Przykładem są budynki wysokie w nowym centrum Canary Wharf w Londynie (rys. 20).

Na rynkach krajów wysokorozwiniętych działają grupy lobbystyczne zrzeszające producentów różnych materiałów i wyrobów. Oferują one najbardziej konkurencyjne rozwiązania budynków w technologii mieszanej. Branża stalowa widzi w tej tendencji sposób na zwiększenie udziału stali w realizacji wielokondygnacyjnych budynków biurowych i użyteczności publicznej. W Wielkiej Brytanii udział ten wzrósł z 33% w 1981 r. do 65% w 1998 r., głównie dzięki kompleksowej ofercie budynków stalowych ze stropami zespolonymi [43], Tendencje powyższe będą w najbliższej przyszłości dotyczyć również branży konstrukcji stalowych w kraju.

Rys. 21. Mosty Forth (na pierwszym planie kolejowy)

W budownictwie szkieletowym znaczący udział w koszcie inwestycji związany jest z wykonaniem zabezpieczenia przeciwpożarowego elementów stalowych. Początkowo duże wymagania odporności ogniowej spełniano przez izolowanie elementów stalowych od temperatur pożarowych. Pod koniec XX w. coraz częściej realizowano budynki, w których stalowe elementy nośne eksponowano w elewacji jako nieosłonięte. Akceptacja przez architektów widoku elementów szkieletu stalowego ułatwia spełnienie wysokich wymogów przeciwpożarowych. Przykładem może być budynek hotelu De Las Artes wzniesiony we wiosce olimpijskiej w Barcelonie [12], Odpowiednio ukształtowane wewnętrzne elementy nośne stalowo-betonowe można stosować bez zabezpieczenia przy odporności ogniowej do 120 minut [43], Odsłonięte pasy zespolonych belek przekrojów stalowo-betonowych belek i słupów wytrzymują temperatury pożarowe przewyższające 750°C, bez wcześniejszej utraty nośności konstrukcji. Obniżenia kosztu inwestycji przez ograniczenie nakładów na bierne zabezpieczenia pożarowe stało się możliwe dzięki osiągnięciom uzyskanym w ostatniej dekadzie XX w., w metodach oceny bezpieczeństwa pożarowego, które wykorzystały wyniki badań doświadczalnych przeprowadzonych w skali naturalnej (Cardington tests [35]).

Konstrukcje mostowe były w XX w. obok wieżowców drugim obszarem zastosowania stali konstrukcyjnej. Dzięki stali pokonano problemy techniczne związane z koniecznością przeniesienia coraz to większych obciążeń w związku z rzadziej rozstawianymi podporami przęseł mostowych. Do historii sztuki inżynierskiej przeszły mosty kratowe o pasach krzywoliniowych. U schyłku XX w. mosty o dużych rozpiętościach realizowano jako układy wiszące lub podwieszone. Rysunek 21 przedstawia mosty Forth w Szkocji - kolejowy, wzniesiony w 1890 r., który do dzisiaj jest największym kratowym mostem wspornikowym na świecie oraz most drogowy, wzniesiony w 1964 r., który w owym czasie był największym mostem wiszącym w Europie. Rysunek 22 przedstawia trzy fazy budowy mostu Akashi Kaikyo w Japonii o rozpiętości przęsła głównego 1991 m, największego obecnie mostu wiszącego.

Rys. 22. Most Akashi Kaikyo

Przekrycia dużej rozpiętości ewoluowały od rusztów kratowych i struktur prętowych o warstwach równoległych, przez ustroje prętowe jednokrzywiznowe i dwukrzywiznowe, aż do konstrukcji wiszących i cięgnowych układów hybrydowych z regulacją stanu naprężenia (z ang. tensegrity) [38], W ramach każdej z tych grup istnieje wiele odmian różniących się między sobą kształtem, geometrią rozmieszczenia elementów i ich połączeń, a także rodzajem pokrycia. Osiągnięciem schyłku XX w. było zastosowanie przeświecających pokryć tekstylnych [33], Przykładem obiektu zrealizowanego z tego typu przekryciem jest Millennium Dome w Londynie (rys. 23). Mimo technicznych możliwości realizacji przekryć o rozpiętościach sięgających 400 m, ich budowa jest ciągle dużym wyzwaniem dla konstruktorów z uwagi na wymaganą dużą wysokość konstrukcyjną ustrojów i komplikacje z zapewnieniem stateczności dynamicznej.

Rys. 23. Millennium Dome

YV IMTINIIU

stalowe

Grudzień 2001    5(52)

39