Analiza zastosowania konstrukcji stalowej w architekturze

Olbrzymia konstrukcja stalowa to nowy system budynków wysokościowych lub superwysokich, który jest produkowany w celu spełnienia specjalnych lub kompleksowych funkcji. Ma dobrą adaptacyjność architektoniczną i potencjalnie wysoką wydajność konstrukcyjną i jest bardzo rozwiniętą konstrukcją.

Konstrukcje stalowe o dużej rozpiętości są najczęściej stosowane na wielofunkcyjnych stadionach, centrach kongresowych i wystawienniczych, halach wystawowych, poczekalniach, hangarach lotniczych itp. Najwcześniejszą płaską konstrukcją kratową o największej rozpiętości było Gimnazjum Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles w latach 60. . Największa dwuwarstwowa muszla siatkowa to Houston Cosmic Dome i New Orleans Super Dome zbudowane w Stanach Zjednoczonych w latach 70. XX wieku. W latach 90. w Nagoi w Japonii zbudowano jednowarstwową powłokę siatkową o największej rozpiętości na świecie. Średnica budynku wynosi 229,6 metra, a średnica konstrukcyjna 187,2 metra. Stosowane są siatki trzech kierunków. Węzły są sztywnymi węzłami, które mogą wytrzymać siłę osiową i moment zginający. Największym krytym stadionem na świecie jest Atlanta Stadium, główny stadion Igrzysk Olimpijskich 1996 w Stanach Zjednoczonych × 235m), który przyjmuje dach w systemie tensegrity, składający się głównie z kabli, prętów i membran. Jest to nowy typ konstrukcji przestrzennej o największym potencjale rozwojowym. Stadion Fukuoka, który został zbudowany w Japonii w 1993 roku o średnicy 222 metrów, jest obecnie największym otwartym i zamkniętym dachem o konstrukcji stalowej, podczas gdy Toronto Sky Dome (średnica 203 metrów) wybudowany w 1989 roku w Kanadzie został zredukowany do druga co do wielkości konstrukcja otwarta i zamknięta na świecie. Konstrukcja dachu o długości ponad 300 metrów składa się z blach stalowych i profili stalowych, co nie jest optymalnym schematem. W ostatnich latach bardziej udane są badania nad budową hybrydową (hybrydową), czyli mieszanym wykorzystaniem słupów, kabli i membran.

Najbardziej typowym przykładem jest Millennium Dome z przełomu wieków. Pawilon położony w Greenwich na południowym brzegu Tamizy w Londynie jest obecnie największym dachem na świecie. Kopuła wygląda jak UFO o średnicy 320 metrów. Z teoretycznego punktu widzenia możliwe jest zrealizowanie konstrukcji o większej rozpiętości, a to, czy można ją zrealizować w rzeczywistości, pozostaje do dogłębnego zbadania. Natomiast w przypadku mostów zrealizowano rozpiętość około 1000 metrów. Największym mostem wantowym na świecie jest most Dodoro (890 metrów długości) w Japonii, a największym mostem wiszącym jest most Mingshi (1991 metrów długości) w Japonii. Most Tsing Ma (1377 m długości) w Hongkongu. Pierwszym na świecie podwieszanym dachem z paraboloidą hiperboliczną jest słynna amerykańska hala Raleigh Arena.

Ponadto poprzednie Igrzyska i wystawy olimpijskie mogą pokazać poziom rozwoju konstrukcji stalowych. Na przykład w 1972 r. w Monachium w Niemczech (kompleks budynków sieci kablowej o powierzchni 74800 metrów kwadratowych stadionu), w 1976 r. w Montrealu w Kanadzie, w 1980 r. w Moskwie w 1984 r. w Los Angeles w Stanach Zjednoczonych, w 1988 r. w Seulu, Korea Południowa (zarówno hala gimnastyczna o średnicy 120 metrów, jak i hala do szermierki o średnicy 93 metrów to kopuły kablowe), w 1992 roku stadion San Giodi w Barcelonie w Hiszpanii (128 metrów), a w 1996 roku kopuła Georgia w Atlancie w Stanach Zjednoczonych ( 186 metrów) × 235m kopuła linowa), główny stadion w Sydney w Australii w 2000 roku.