Zgodovina razvoja jeklenih konstrukcij v več visokih stavbah

V zgodovini človeške konstrukcije so ljudje, kot so zemlja, kamen in les, prvič uporabljali kot gradbeni materiali. Z napredovanjem znanosti in tehnologije v človeški družbi sta železo in jeklo izdelana v velikem obsegu, kar je prineslo močan, visokozmogljivi material za gradnjo, kar je omogočilo gradnjo višjih in varnejših zgradb.

Svetovna industrija železa in jekla v Evropi je razvila najzgodnejše, zato je najzgodnejša uporaba železne in jeklene zgradbe v Evropi. 1720 Europe began large-scale production of pig iron, 1784 has been the production of mature iron, this period of time Europe began to use iron to build bridges, the end of the 18th century, the British cotton mills began to use iron columns, iron beams to replace the original wooden columns and beams, in order to get a larger production of openings and floor loading capacity, the world's first iron column buildings (1772), the first iron column V Veliki Britaniji sta bila zgrajena večnadstropna stavba (1793) in prva celotna zgradba železne okvirja (1797).

Množična proizvodnja I-Iron profilov v Evropi leta 1854, ki so bili bolj priročni za gradbene namene, in proizvodnja blagega jekla leta 1864, ki je imela boljše lastnosti, je privedla do širše uporabe jeklenih zgradb, in tovarne čokolade, imenovane me-nier (slika 1-1), ki je bila leta 1872 zgrajena v bližini Pariza, se šteje za prvo večkratno stavbo, ki je bila v evropskem okolju. Stavba je bila zgrajena izključno iz jeklenega okostja, s tramovi in ​​stebri, ki so togo priključeni in pritrjeni, da vzdržijo vetrne obremenitve, strukturni sistem, ki se še vedno pogosto uporablja v sodobnih večnadstropnih jeklenih zgradbah.

Slika 1-1

Struktura železnih stolpcev, ki se je v ZDA uvedla v začetku 19. stoletja, do konca 19. stoletja, s pospeševanjem procesa urbanizacije v ZDA, več visokih jeklenih zgradb v ZDA do hitrega razvoja ZDA. 1885 v Združenih državah Amerike v Chicagu je bilo dokončano v tem, kar velja za prvo visoko stoječo jeklarsko stavbo-10-nadstropno, 55 m visoko stavbo za zavarovanje doma (slika 1-2). Stavba uporablja jeklene tramove in železne stebre okvirja, zunanja opečna stena pa je še vedno nosilna stena. 9-nadstropna, 37-metrska visoko gradnja Rand Manally, zgrajena v Chicagu leta 1889, je uporabila okvir za vse jekla, ki je odpravljal stene, ki nosijo tovora, in je bila pravzaprav prva prava prava prava visoka visoka jeklena okvirna zgradba.

Slika 1-2

V 20. stoletje je z izboljšanjem metode zasnove jeklene strukture zgradba jeklene strukture v Združenih državah Amerike prvič vstopila v obdobje "nebotičnika". Leta 1900 je bila v New Yorku najvišja stavba na svetu najvišja stavba 36-nadstropne jeklene strukture. 1907 v New Yorku je zaključil stavbo Singer, 47 nadstropja 187 m, je prva sodobna piramida na svetu kot egipčanska visoka visoka visoka visoka. Leta 1918 je New York dokončal 60-nadstropno, 242 metrov visoko stavbo volne, najvišjo najvišjo stavbo na svetu. In leta 1931 v New Yorku zaključil 102-nadstropno 381m High Empire State Building (slika 1-3), je mejnik v svetu visokih stavb, ki je bila ta stavba za 40 let ohranila najvišje gradbene rekorde na svetu.

Slika 1-3

Leta 1965 je dr. Fazlur Rahman Khan, znani strukturni inženir arhitekturnega podjetja SOM (Skidmore, Owings in Merrill) v ZDA, najprej predstavil koncept silosne strukture in na podlagi tega novega strukturnega koncepta in hitro razvijajočih se računalniških strukturnih mehanike v 60. letih prejšnjega stoletja, ki je bila v 60. letih prejšnjega stoletja (tabela 1-1), in zgrajene več na svetu, ki je zasnovana in zgrajena več super-visokih silosnih jekla (1-1) Stolp Sears (slika 1-5). Na podlagi tega novega strukturnega koncepta in hitrega razvoja računske strukturne mehanike v šestdesetih letih prejšnjega stoletja so ZDA zasnovale in zgradile več super visokih cilindričnih zgradb (tabela 1-1), vključno z znanim svetovnim trgovinskim centrom (slika 1-4) in Sears Tower (slika 1-5).

Slika 1-4

Slika 1-5

Japonska je poleg ZDA država z bolj visokimi jeklenimi zgradbami, razlog, da poleg dobro razvite železne in jeklene industrije obstaja še en pomemben razlog za razmislek o potresni odpornosti. Ker je Japonska država z večstopenjskimi, do leta 1963 japonski gradbeni kodeks samo revidira stavba, ne sme presegati 31 milijonov visokih določb. Japonska leta 1964 je v seizmičnih, požarnih, vetrnih in drugih znanstvenih in tehnoloških vprašanjih na nizu večjih raziskav objavila nov uredba o gradnji, ki je bila odpovedana omejitvam višine stavbe, dokončana leta 1965, prvi 22-nadstropni 78m-visoki visoki stavbi jekla v Tokiu, Tokio, New Otani Hotel. Od takrat so visoke jeklene zgradbe na Japonskem hitri razvoj 36-nadstropne 147 m visoke jeklene stavbe Kasumigaseki, zgrajene leta 1968 kot simbol, Japonska je resnično vstopila v obdobje razvoja visoke strukture jekla. Do osemdesetih let prejšnjega stoletja je bilo skupno število jeklenih visokih zgradb na Japonskem drugo le v ZDA, v znanstvenih raziskavah visoke jeklene konstrukcije pa so razvoj jekla, izboljšanje proizvodnje in tehnologije za vgradnjo itd. Doseli velike rezultate, nabrali bogate izkušnje in tehnično oblikovale lastne značilnosti. Trenutno velika večina novih visokih stavb nad 20 nadstropji na Japonskem sprejema jekleno konstrukcijo.

Združeno kraljestvo je najvišji delež zgradb jeklene zgradbe v Evropi, po območju pa približno 50% stavb v Združenem kraljestvu uporablja jekleno strukturo, v začetku osemdesetih let prejšnjega stoletja britanske več visoke stavbe različnih materialov strukturne sestave. Skupna uporaba jeklene konstrukcije v visokih stavbah v Veliki Britaniji je izkoristila dolgoročno podporo in naložbe britanskega jekla (kasneje, da postanete korus) v teoretičnih raziskavah, tehnološkemu razvoju in izobraževanju jeklene strukture.

Jugovzhodna Azija je latencomer svetovnega gospodarskega razvoja, visoke zgradbe so se v tej regiji začele graditi v velikem številu po sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, vendar je večina ojačanih betonskih struktur. However, after entering the 1990s, the use of steel structure in high-rise buildings has become more and more common, and the number of ultra-high-rise steel structure buildings has increased year by year, such as the 71-story 369-meter-high Bank of China Tower built in Hong Kong in 1988 (Fig. 1-6), and the 88-story 450-meter-high Twin Towers built in Kuala Lumpur, Malaysia, in 1997 (slika 1-7).

Slika 1-6

Slika 1-7

Poleg 101-nadstropne stavbe finančnega centra v Tajpeju, visoki 508 m (slika 1-8), ki je bila dokončana v Tajpeju, so reprezentativni za jeklene zgradbe ultra visoke.

Slika 1-8

Slika 1-9

Zaradi tehničnih in ekonomskih razlogov so na Kitajskem že od sredine osemdesetih let zgrajene stavbe z visoko strukturo. Since then, with China's reform and opening up and economic development, dozens of high-rise steel structure buildings have been constructed in Shanghai, Beijing, Shenzhen, Guangzhou, Dalian, Xiamen, Shenyang, Tianjin, etc. Especially in the development and construction of the Pudong New Area of ​​Shanghai, a lot of high-rise buildings have been built with steel structure, and the 88-story 421m visok stolp Jin Mao (slika 1-9), ki je trenutno najvišja zgradba na celinski Kitajski, je naveden kot tretji na svetu. Leta 1998 je bil zgrajen 88-nadstropni 421 metrov visok stolp Jinmao (slika 1-9), ki je trenutno najvišja zgradba na celinski Kitajski in tretji na svetu, kar označuje, da so kitajske visoke zgradbe vstopile v napredne vrste na svetu.