Qu'est-ce qui est tout en haut d'un gratte-ciel? Très souvent - rien, ou plutôt une flèche, sans laquelle il serait tout à fait possible de faire sans la course verticale entre architectes, où parfois quelques centimètres ne suffisent pas à gagner. Cependant, cela ne s'applique pas à la tour Lakhta Center, dans laquelle la flèche fait partie intégrante de l'architecture, dont l'esthétique cache d'importants systèmes d'ingénierie.
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Le mouvement ascendant est caractéristique de l'architecture de pratiquement toutes les époques. Les tours des cathédrales gothiques médiévales, les flèches des clochers devaient refléter l'aspiration à Dieu. Dans le même temps, les temples les plus hauts - même avec une histoire millénaire - s'inscrivent parfaitement dans les critères modernes qui traduisent une tour d'habitation ordinaire dans la catégorie des gratte-ciel. Par exemple, la hauteur de la tour nord de la cathédrale de Strasbourg est de 142 m. La flèche de grès ajourée de 42 mètres qui couronne la tour est un exemple frappant de l'approche que les architectes médiévaux ont utilisée pour donner de la légèreté à leurs créations plus qu'à grande échelle.
Cathédrale de Strasbourg, France. La flèche de la cathédrale est la plus haute depuis 4 siècles. Aujourd'hui, un tel record est inimaginable. Photo d'iciLa construction d'une flèche haute mais légère, parfois même plus haute que la tour elle-même, avec un niveau médiéval de technologie de construction, s'est avérée être le moyen le plus efficace d'approcher le Seigneur. Cette méthode fut brillamment utilisée à Rouen, érigeant la tour de Saint-Romain au-dessus de la cathédrale Notre-Dame de Rouen en 1557. La flèche en bois, recouverte de plaques d'étain, s'élevait à 82 m au-dessus de la nef avec une hauteur maximale totale de Notre-Dame de Rouen de 151 m. Certes, l'arbre a ses propres défauts, dont l'un est la combustibilité. La flèche n'a pas survécu à un coup de foudre direct en 1822, et au milieu du 19e siècle, elle a été remplacée par une en métal pesant 1 200 tonnes.
Cathédrale de Rouen, France. Déjà avec une flèche en métal. Grâce à la flèche, pendant quatre ans, la construction a tenu la palme parmi les plus hauts bâtiments du monde. Photo d'iciIl n'est pas nécessaire d'aller loin pour trouver des exemples d'utilisation de cette approche dans la construction de temples domestiques. Même si l'architecture orthodoxe russe traditionnelle ne suggérait pas la construction de flèches, elle se caractérise par des dômes et des tentes sphériques byzantins ou ultérieurs en forme de casque. Mais avec l'avènement de grands styles architecturaux - dans ce cas, le baroque - tout est déjà complètement différent. La flèche de 40 mètres a permis à la cathédrale Pierre et Paul de maintenir le statut du plus haut bâtiment de Saint-Pétersbourg jusqu'en 2012.
Cathédrale Pierre et Paul, Russie. Quand la flèche est un symbole de la ville. Source de photoLes flèches n'ont pas perdu leur importance dans la course verticale qui s'est déroulée à l'ère des vrais gratte-ciel. Les hauteurs de la compétition ont parfois dégénéré en une véritable bataille. Tels que la confrontation entre William Van Alen, qui a conçu le célèbre Chrysler Building à New York et Craig Severance, l'architecte de Wall Street 40, désormais beaucoup plus connu sous le nom de Trump Building.
Chrysler Building, États-Unis. Photo David Shankbone retouché
Trump Building, États-Unis. La flèche a échoué.
Initialement, on supposait que le bâtiment Chrysler devait atteindre 281, 84 m, donc dans le projet Wall Street 40, un mât est apparu, d'un peu plus de 15 m de haut, faisant de la future tour Trump, certes moins d'un mètre, mais plus haute que son concurrent (282, 55 m). Le plan a échoué. William Van Allen avait un atout dans sa manche - une flèche en acier qui s'est secrètement rassemblée sous le dôme d'un gratte-ciel en construction et l'a remontée en 1930 à une hauteur de 319, 43 m.
L'érection du clocher Chrysler Building. Source de photo
Cependant, Chrysler Building est resté le plus haut bâtiment du monde pendant moins d'un an - au printemps 1931, la construction du célèbre Empire State Building a été achevée. Certes, ce gratte-ciel n'était que de 60 cm plus haut que Chrysler - mais sans flèche. Et la flèche de 60 mètres de l'Empire State, contrairement à ses prédécesseurs, avait même une fonctionnalité assez significative. Au contraire, à cette époque, cela semblait significatif - c'était un mât pour les dirigeables d'amarrage. Mais aucun dirigeable ne s'est approché du gratte-ciel, et plus tard une antenne de télévision a été installée à l'emplacement du mât.
Clocher multifonctionnel Empire State Building. Source de photo
Cependant, certains dirigeables sont encore amarrés ici. Les annonceurs de New York ont magnifiquement battu l'histoire de la flècheAujourd'hui, le Conseil des immeubles de grande hauteur et de l'habitat urbain (CTBUH) utilise le concept de «hauteur structurelle» pour évaluer la hauteur des bâtiments - les antennes, les mâts, les mâts de drapeau n'y tombent pas. Mais il n'y a toujours pas de distinction claire entre les "éléments non constructifs" et les flèches. Par exemple, la flèche de 124 mètres de la Freedom Tower du World Trade Center 1, construite sur le site des tours jumelles détruites à New York, est une structure impressionnante, mais en aucun cas elle ne fait partie intégrante de la structure du gratte-ciel. Néanmoins, c'est grâce à cet élément que le bâtiment est devenu le plus haut des États-Unis (541,3 m).
Freedom Tower et avion. Source de photoCependant, les pionniers de la construction de supertolls aujourd'hui ne sont pas du tout américains. Le Moyen-Orient et la Chine sont vraiment à la hauteur, et ils ne sont pas échangés contre des bagatelles, gagnant quelques mètres en raison des antennes et des mâts de drapeau. La hauteur de la tour de l'horloge royale du complexe Abraj al-Beit à La Mecque est de 601 m avec une flèche de 45 mètres.
Source de photoSans flèche, cette gigantesque structure est assez difficile à imaginer. Le haut du bâtiment est décoré du plus grand croissant du monde pesant 107 tonnes et 23 m de diamètre.
Il est à noter que lors de sa création, les ingénieurs ont pu se passer d'un châssis électrique. Le croissant abritait des bureaux et une salle de prière, et 160 haut-parleurs puissants ont été installés sur la flèche elle-même, diffusant un appel à la prière sur 7 km.
La salle de prière la plus haute du monde - dans la flèche de la tour de l'horloge
Concernant l'affiliation structurelle de la flèche au plus haut bâtiment du monde - le Burj Khalifa de 828 mètres à Dubaï - "l'expert le plus critique des gratte-ciel" ne pouvait pas avoir de questions. Il est impossible de détecter à l'œil nu la frontière entre la zone habitable se terminant à une hauteur de 643,3 m et une flèche de près de 185 mètres constituée de structures métalliques.
Spire Burj Khalifa
Héros se bouchent
Sous-espace. Il y a des gens qui montent cet escalier ...Structurellement, cette solution est la plus proche de celle utilisée dans la construction du Centre de Lakhta.
Visualisation du gratte-ciel Lakhta Center. Devinez où commence la flèche.Dans le supertall de Saint-Pétersbourg, la flèche n'est pas non plus un moyen d'ajouter des mètres supplémentaires, mais stylistiquement et fonctionnellement une partie intégrante du projet. De plus, cette partie du bâtiment est la station de base d'un système d'entretien de façade (SOF) non moins unique que la tour elle-même - une sorte de train d'ascenseur qui se déplace le long des rails posés sur les bords de la tour entre les panneaux de façade et vous permet de laver ou de remplacer le verre même dans des endroits difficiles d'accès difficiles d'accès en forme de gratte-ciel.
Vidéo - en savoir plus sur SOFDe plus, à l'intérieur de la flèche, il existe des équipements pour desservir les plus hauts niveaux de la tour du centre de Lakhta et, comme dans tous les bâtiments ultra-hauts, des systèmes de communication et de navigation, dont l'efficacité opérationnelle augmente de nombreuses fois en raison de la hauteur de son emplacement.
L'équipement de navigation sera situé dans la flèche, ce qui exclura la collision des avions avec la tour même dans des conditions de visibilité nulle - en raison des signaux GPS, le système anti-collision de l'avion sur l'avion identifie avec précision le "terrain" - c'est-à-dire la tour. Photo de Victor GusikQuant à la construction de la flèche du centre de Lakhta, il s'agit d'une pyramide pointue à cinq côtés située autour et au-dessus du noyau central en béton armé de la tour. Il repose sur le chevauchement de 83 étages au niveau de 344,25 m aux emplacements des colonnes du bâtiment. La hauteur de la flèche est de 117,75 m, la largeur de la face à la base de la pyramide est de 16 m. Les chevauchements séparant la zone exploitée inférieure de la flèche de la partie supérieure, technique sont situés au niveau de 87 étages (368,8 m) et 88 niveaux (377,35 m).
Les éléments de puissance de la flèche - colonnes - sont constitués de tuyaux ronds d'un diamètre de 1020 mm, l'achèvement (à partir de la marque de 427,87 m) est également un tuyau en acier, mais d'un diamètre de 1420 mm. Le poids total de la structure en acier de la flèche dépasse 2 000 tonnes.
Des colonnes de «tuyaux» sous-piliers entourent le cœur de la tour du centre de Lakhta. Les éléments de puissance de ce type commencent au 83e étage.Emplacement d'installation: la dernière section de la colonne composite est jointe au tuyau:
De cette façon:
La connexion n'est pas encore concrétisée, mais le sera bientôt.
Le même tuyau sur terre:
Dans le rôle d'un constructeur est la personne principale qui conçoit le complexe - le chef du département de conception Julia Gulyak. Il cherche dans la pratique s'il est facile de traduire toutes les conceptions architecturales. Dans les mains - une clé pour 130, fil - m90Mais il n'y aura pas de vitrage ici: les parois de la flèche sont un treillis métallique ajouré qui est monté sur des éléments de puissance avec des barres transversales en acier situées à un pas de 4,2 mètres de hauteur de la flèche. Tout dépend du climat.
Le golfe de Finlande n'est pas persan. La différence de température au pied et au sommet du Burj Khalifa, bien que deux fois plus élevée que la tour de Lakhta, est d'environ 10 degrés. Autrement dit, même pendant l'hiver le plus dur d'Arabie, ce seront toujours des valeurs positives. Pour la flèche du centre de Lakhta, le givrage est l'un des principaux problèmes. La charge de glace moyenne estimée sur les faces de la flèche peut atteindre 50 kg par mètre carré.
Il n'y a toujours pas de solution toute faite à ce problème sur le marché: la pratique mondiale courante consiste en des structures temporaires installées au pied d'un gratte-ciel pour protéger les piétons des chutes de glace.
Construction d'une galerie piétonne temporaire pour se protéger des glaçons - autour du World Trade Center, New YorkLa solution de base au problème du centre de Lakhta a été le remplacement du verre par un treillis, qui, d'une part, a réduit la surface où le givre pouvait se former et, d'autre part, a assuré la capacité de dynamitage de la flèche. Dans le même temps, la sélection correcte de la texture et de la couleur du maillage vous permet de créer une unité visuelle de la flèche et des façades en verre situées en dessous. De plus, un câble chauffant est intégré dans les structures métalliques de la flèche, et la grille sera nettoyée de la glace à l'aide de vibrations, qui sont créées au bon moment par de courtes impulsions électriques.
Contrairement à la lutte contre la glace, les technologies de réduction de la charge de vent ont déjà été assez bien élaborées. Après des calculs rigoureux, des essais de modèle obligatoires en soufflerie sont effectués. Comme l'a montré la purge de la tour du centre de Lakhta, les angles d'attaque les plus défavorables en termes d'effort dans les éléments et les déformations du gratte-ciel de Saint-Pétersbourg sont de 190º et 270º. Dans de telles conditions, le déplacement du bâtiment par rapport à l'axe vertical au niveau du pied du sommet de la flèche (428 m) est de 437 à 462 mm. Mais c'est encore très loin des valeurs limites.
Malgré le modèle visuellement effrayant, les chiffres de l'écart sont très faibles.Mais pour l'installation réelle de la flèche, la charge critique de vent est beaucoup plus faible. Il n'atteint même pas l'angle d'attaque. La vitesse du vent a-t-elle dépassé 15 mètres par seconde? Le fonctionnement des grues s'arrête. Et pour Saint-Pétersbourg, en particulier pour la côte du golfe de Finlande - c'est une brise légère. Donc, assembler une flèche Lego à partir d'un constructeur métallique pesant quelques milliers de tonnes n'est pas une tâche triviale. Tout à l'heure, les constructeurs commencent à le résoudre. À une altitude de quatre cents mètres.
