Geheime Waffen oder warum Wolkenkratzertürme

Was ist ganz oben auf einem Wolkenkratzer? Sehr oft - nichts oder eher ein Turm, ohne den es ohne das vertikale Rennen zwischen Architekten, bei dem manchmal ein paar Zentimeter nicht ausreichen, um zu gewinnen, durchaus möglich wäre. Dies gilt jedoch nicht für den Turm des Lakhta Center, in dem der Turm ein integraler Bestandteil der Architektur ist, dessen Ästhetik wichtige technische Systeme verbirgt.


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Die Aufwärtsbewegung ist charakteristisch für die Architektur praktisch aller Epochen. Die Türme der gotischen mittelalterlichen Kathedralen, die Türme der Glockentürme sollten das Streben nach Gott widerspiegeln. Gleichzeitig passen die höchsten Tempel - selbst mit einer tausendjährigen Geschichte - perfekt zu modernen Kriterien, die ein gewöhnliches Hochhaus in die Kategorie der Wolkenkratzer übersetzen. Zum Beispiel beträgt die Höhe des Nordturms des Straßburger Doms 142 m. Der durchbrochene 42-Meter-Sandsteinturm, der den Turm krönt, ist ein anschauliches Beispiel für den Ansatz, den mittelalterliche Architekten verwendeten, um ihren mehr als großformatigen Kreationen Leichtigkeit zu verleihen.


Straßburger Dom, Frankreich. Der Turm der Kathedrale ist der höchste seit 4 Jahrhunderten. Ein solcher Rekord ist heute unvorstellbar. Foto von hier

Der Bau eines hohen, aber leichten Turmes, der manchmal sogar höher als der Turm selbst ist und ein mittelalterliches Niveau an Bautechnologie aufweist, erwies sich als der effektivste Weg, sich dem Herrn zu nähern. Diese Methode wurde in Rouen hervorragend angewendet, als 1557 der Turm von Saint-Romain über der Kathedrale Unserer Lieben Frau von Rouen errichtet wurde. Der mit Weißblech bedeckte Holzturm ragte 82 m über dem Kirchenschiff mit einer maximalen Gesamthöhe von Notre-Dame de Rouen von 151 m empor. Der Baum hat zwar seine eigenen Mängel, von denen einer die Brennbarkeit ist. Der Turm überlebte 1822 keinen direkten Blitzschlag und wurde Mitte des 19. Jahrhunderts durch einen 1.200 Tonnen schweren Metallturm ersetzt.


Kathedrale von Rouen, Frankreich. Schon mit einem Metallturm. Dank des Turmes hielt der Bau vier Jahre lang die Palme unter den höchsten Gebäuden der Welt. Foto von hier

Es ist nicht nötig, Beispiele für die Verwendung dieses Ansatzes im häuslichen Tempelbau zu finden. Obwohl die traditionelle russisch-orthodoxe Architektur nicht den Bau von Türmen nahelegte, ist sie durch byzantinische kugelförmige oder später helmförmige Kuppeln und Zelte gekennzeichnet. Aber mit dem Aufkommen großer Baustile - in diesem Fall des Barock - ist schon alles ganz anders. Der 40-Meter-Turm ermöglichte es der Kathedrale von Peter und Paul, den Status des höchsten Gebäudes in St. Petersburg bis 2012 aufrechtzuerhalten.


Peter und Paul Kathedrale, Russland. Wenn der Turm ein Symbol der Stadt ist. Fotoquelle

Die Türme haben im vertikalen Rennen, das sich im Zeitalter der echten Wolkenkratzer abspielte, nicht an Bedeutung verloren. Wettbewerbshöhen eskalierten manchmal zu einer echten Schlacht. Zum Beispiel die Konfrontation zwischen William Van Alen, der das berühmte Chrysler Building in New York entworfen hat, und Craig Severance, dem Architekten der Wall Street 40, der heute viel besser als Trump Building bekannt ist.


Chrysler Building, USA. Foto David Shankbone retuschiert


Trump Building, USA. Der Turm ist ausgefallen.

Ursprünglich wurde angenommen, dass das Chrysler-Gebäude die Marke von 281, 84 m erreichen sollte. Im Wall Street 40-Projekt erschien ein Fahnenmast mit einer Höhe von etwas mehr als 15 m, wodurch der zukünftige Trump-Turm zwar weniger als einen Meter, aber höher als der Konkurrent (282, 55) war m). Der Plan schlug fehl. William Van Allen hatte einen Trumpf im Ärmel - einen Stahlturm, der sich heimlich unter der Kuppel eines im Bau befindlichen Wolkenkratzers sammelte und 1930 auf eine Höhe von 319,43 m aufstieg.

Die Errichtung des Turm-Chrysler-Gebäudes. Fotoquelle

Das Chrysler Building blieb jedoch weniger als ein Jahr lang das höchste Gebäude der Welt - im Frühjahr 1931 wurde der Bau des berühmten Empire State Building abgeschlossen. Dieser Wolkenkratzer war zwar nur 60 cm höher als Chrysler - aber ohne Turm. Und der 60-Meter-Turm des Empire State hatte im Gegensatz zu seinen Vorgängern sogar eine recht bedeutsame Funktionalität. Eher schien es zu dieser Zeit so bedeutungsvoll - es war ein Mast zum Festmachen von Luftschiffen. Aber kein einziges Luftschiff näherte sich dem Wolkenkratzer, und später wurde an der Stelle des Mastes eine Fernsehantenne installiert.


Multifunktionaler Kirchturm Empire State Building. Fotoquelle


Einige Luftschiffe sind hier jedoch noch festgemacht. New Yorker Werbekunden haben die Turmgeschichte wunderbar geschlagen

Heute verwendet der Rat für hohe Gebäude und städtischen Lebensraum (CTBUH) das Konzept der "strukturellen Höhe" bei der Beurteilung der Höhe von Gebäuden - Antennen, Masten, Fahnenmasten fallen nicht hinein. Es gibt jedoch immer noch keine klare Unterscheidung zwischen "nicht konstruktiven Elementen" und Türmen. Zum Beispiel ist der 124 Meter hohe Turm des Freedom Tower des World Trade Centers 1, der an der Stelle der zerstörten Zwillingstürme in New York errichtet wurde, ein beeindruckendes Bauwerk, das jedoch keineswegs ein integraler Bestandteil des Wolkenkratzers ist. Aufgrund dieses Elements wurde das Gebäude jedoch das höchste in den USA (541,3 m).


Freedom Tower und Flugzeuge. Fotoquelle

Die Trendsetter beim Bau von Supertolls sind heute jedoch überhaupt keine Amerikaner. Der Nahe Osten und China sind wirklich auf dem neuesten Stand, und sie werden nicht gegen Kleinigkeiten eingetauscht, da sie aufgrund von Antennen und Fahnenmasten ein paar Meter gewinnen. Die Höhe des königlichen Glockenturms im Abraj al-Beit-Komplex in Mekka beträgt 601 m zusammen mit einem 45 m hohen Turm.


Fotoquelle

Ohne Turm ist diese gigantische Struktur kaum vorstellbar. Die Oberseite des Gebäudes ist mit dem größten Halbmond der Welt mit einem Gewicht von 107 Tonnen und einem Durchmesser von 23 m geschmückt.
Es ist bemerkenswert, dass Ingenieure bei der Erstellung auf einen Power Frame verzichten konnten. Der Halbmond beherbergte Büroräume und einen Gebetsraum, und auf dem Turm selbst waren 160 leistungsstarke Lautsprecher installiert, die einen Gebetsruf für 7 km sendeten.


Der höchste Gebetsraum der Welt - im Turm des Glockenturms

In Bezug auf die strukturelle Zugehörigkeit des Turmes zum höchsten Gebäude der Welt - dem 828 Meter hohen Burj Khalifa in Dubai - konnte der kritischste "Experte für Wolkenkratzer" keine Fragen haben. Mit bloßem Auge ist die Grenze zwischen der in 643,3 m Höhe bewohnbaren Wohnzone und einem fast 185 m hohen Turm aus Metallkonstruktionen nicht zu erkennen.


Turm Burj Khalifa


Held hautnah


Unterraum. Es gibt Leute, die diese Treppe hinaufsteigen ...

Strukturell ist diese Lösung der beim Bau des Lakhta-Zentrums verwendeten am nächsten.


Visualisierung des Wolkenkratzers Lakhta Center. Ratet mal, wo der Turm beginnt.

Im Supertall von St. Petersburg ist der Turm auch keine Möglichkeit, zusätzliche Meter hinzuzufügen, sondern stilistisch und funktional ein wesentlicher Bestandteil des Projekts. Darüber hinaus ist dieser Teil des Gebäudes die Basisstation für ein Fassadenpflegesystem (SOF), das nicht weniger einzigartig ist als der Turm selbst - eine Art Aufzugszug, der sich entlang der Schienen bewegt, die an den Rändern des Turms zwischen den Fassadenplatten verlegt sind, und es Ihnen ermöglicht, Glas auch an schwer zugänglichen Stellen zu waschen oder auszutauschen in Form eines Wolkenkratzers.


Video - mehr über SOF

Darüber hinaus gibt es im Inneren des Turmes Geräte für die Wartung der höchsten Ebenen des Lakhta Center-Turms, und wie in allen ultrahohen Gebäuden gibt es Kommunikations- und Navigationssysteme, deren Effizienz aufgrund der Höhe des Standorts um ein Vielfaches zunimmt.


Die Navigationsausrüstung befindet sich im Turm, wodurch eine Kollision von Flugzeugen mit dem Turm auch bei Nullsicht ausgeschlossen wird. Aufgrund von GPS-Signalen identifiziert das Kollisionsvermeidungssystem des Flugzeugs im Flugzeug das "Gelände" - das heißt den Turm - genau. Foto von Victor Gusik

Der Bau des Lakhta Center-Turmes ist eine spitze, fünfseitige Pyramide, die sich um und über dem zentralen Stahlbetonkern des Turms befindet. Es beruht auf der Überlappung von 83 Stockwerken auf einer Höhe von 344,25 m an den Stellen der Säulen des Gebäudes. Die Höhe des Turmes beträgt 117,75 m, die Breite der Fläche an der Basis der Pyramide beträgt 16 m. Die Überlappungen, die den unteren genutzten Bereich des Turmes vom oberen technischen Bereich trennen, befinden sich auf einer Höhe von 87 Stockwerken (368,8 m) und 88 Stockwerken (377,35 m).



Die Antriebselemente des Turmes - Säulen - bestehen aus runden Rohren mit einem Durchmesser von 1020 mm, die Fertigstellung (ab der Marke von 427,87 m) ist ebenfalls ein Stahlrohr, jedoch mit einem Durchmesser von 1420 mm. Das Gesamtgewicht der Stahlkonstruktion des Turmes übersteigt zweitausend Tonnen.



Rohrsäulen unter der Säule umgeben den Kern des Lakhta Center-Turms. Leistungselemente dieses Typs beginnen im 83. Stock.

Installationsort: Der letzte Abschnitt der Verbundsäule ist mit dem Rohr verbunden:



Auf diese Weise:


Die Verbindung ist noch nicht konkretisiert, wird aber bald sein.


Das gleiche Rohr auf Erden:


In der Rolle eines Bauherren ist die Hauptperson, die den Komplex entwirft - die Leiterin der Designabteilung Julia Gulyak. Er prüft in der Praxis, ob es einfach ist, alle architektonischen Entwürfe zu übersetzen. In den Händen - ein Schlüssel für 130, Faden - m90

Aber hier wird es keine Verglasung geben: Die Wände des Turmes sind ein durchbrochenes Metallgitter, das auf Triebelementen mit Stahlquerträgern montiert ist, die sich in einer Höhe von 4,2 Metern über dem Turm befinden. Es dreht sich alles um das Klima.

Der Finnische Meerbusen ist nicht persisch. Der Temperaturunterschied am Fuß und an der Spitze des Burj Khalifa beträgt etwa 10 Grad, wenn auch doppelt so hoch wie der Turm auf Lakhta. Das heißt, auch im härtesten arabischen Winter werden dies immer positive Werte sein. Für den Turm des Lakhta Center ist die Vereisung eines der Hauptprobleme. Die geschätzte durchschnittliche Eislast auf den Seiten des Turmes kann 50 kg pro Quadratmeter erreichen.



Es gibt noch keine vorgefertigten Lösungen für dieses Problem auf dem Markt: Die weltweit übliche Praxis sind temporäre Strukturen, die am Fuße eines Wolkenkratzers installiert werden, um Fußgänger vor fallendem Eis zu schützen.


Bau einer temporären Fußgängergalerie zum Schutz vor Eiszapfen - rund um das World Trade Center, New York

Die grundlegende Lösung des Problems im Lakhta Center war der Ersatz von Glas durch ein Netz, das zum einen die Oberfläche reduzierte, auf der sich Eis bilden konnte, und zum anderen die Sprengfähigkeit des Turmes sicherstellte. Gleichzeitig können Sie durch die richtige Auswahl der Textur und Farbe des Netzes eine visuelle Einheit der darunter liegenden Turm- und Glasfassaden herstellen. Zusätzlich wird ein Heizkabel in die Metallstrukturen des Turmes eingebaut, und das Gitter wird durch Vibration von Eis gereinigt, die zum richtigen Zeitpunkt durch kurze elektrische Impulse erzeugt wird.

Im Gegensatz zum Kampf gegen Eis sind Technologien zur Reduzierung der Windlast bereits recht gut ausgearbeitet. Nach strengen Berechnungen werden obligatorische Modelltests in einem Windkanal durchgeführt. Wie die Säuberung des Lakhta Center-Turms gezeigt hat, sind die ungünstigsten Anstellwinkel in Bezug auf die Kräfte in den Elementen und Verformungen für den Wolkenkratzer in St. Petersburg 190 ° und 270 °. Unter solchen Bedingungen beträgt die Verschiebung des Gebäudes von der vertikalen Achse in Höhe des Fußes der Turmspitze (428 m) 437 bis 462 mm. Es ist aber immer noch sehr weit von den Grenzwerten entfernt.


Trotz des visuell erschreckenden Musters sind die Abweichungswerte sehr gering.

Für die eigentliche Installation des Turmes ist die kritische Windlast jedoch viel geringer. Es erreicht nicht einmal den Anstellwinkel. Hat die Windgeschwindigkeit 15 Meter pro Sekunde überschritten? Der Betrieb der Krane stoppt. Und für St. Petersburg, insbesondere für die Küste des Finnischen Meerbusens, ist dies eine leichte Brise. Es ist also keine triviale Aufgabe, einen Lego-Turm aus einem Metallkonstrukteur mit einem Gewicht von ein paar tausend Tonnen zusammenzubauen. Gerade jetzt beginnen die Bauherren, es zu lösen. Auf einer Höhe von vierhundert Metern.