Analiza primjene čeličnih konstrukcija u arhitekturi

Divovska čelična konstrukcija je novi sustav visokih ili supervisokih zgrada, koji se proizvodi za ispunjavanje posebnih ili sveobuhvatnih funkcija. Ima dobru arhitektonsku prilagodljivost i potencijalno visokoučinkovitu konstrukcijsku izvedbu te je vrlo razvijena struktura.

Čelične konstrukcije velikog raspona uglavnom se koriste na višenamjenskim stadionima, kongresnim i izložbenim centrima, izložbenim dvoranama, čekaonicama, hangarima za zrakoplove itd. Najranija ravna rešetkasta konstrukcija s najvećim rasponom bila je gimnazija Sveučilišta Kalifornije u Los Angelesu 1960-ih. . Najveća dvoslojna mrežasta ljuska je Houston Cosmic Dome i New Orleans Super Dome izgrađena u Sjedinjenim Državama 1970-ih. U 1990-ima, jednoslojna mrežasta školjka s najvećim rasponom na svijetu izgrađena je u Nagoyi, Japan. Promjer zgrade iznosi 229,6 metara, a promjer konstrukcije 187,2 metra. Koriste se mreže s tri smjera. Čvorovi su kruti čvorovi koji mogu izdržati aksijalnu silu i moment savijanja. Najveći zatvoreni stadion na svijetu je Atlanta Stadium, glavni stadion Olimpijskih igara 1996. u Sjedinjenim Državama × 235 m), koji usvaja krov tensegrity sustava, uglavnom sastavljen od kabela, šipki i membrana. To je novi tip prostorne strukture s najvećim razvojnim potencijalom danas. Stadion Fukuoka, koji je izgrađen u Japanu 1993. godine, s promjerom od 222 metra, danas je najveća otvorena i zatvorena krovna čelična konstrukcija, dok je Toronto Sky Dome (203 metra u promjeru) izgrađen 1989. godine u Kanadi sveden na druga najveća otvorena i zatvorena struktura na svijetu. Krovna konstrukcija od više od 300 metara sastoji se od čeličnih ploča i čeličnih profila, što nije optimalna shema. Posljednjih godina sve uspješnije istraživanje je hibridna (hibridna) struktura, odnosno mješovita uporaba stupova, kabela i membrana.

Najtipičniji primjer je Millennium Dome na prijelazu stoljeća. Smješten u Greenwichu na južnoj obali rijeke Temze u Londonu, paviljon je danas najveći krov na svijetu. Kupola izgleda kao NLO, promjera 320 metara. S teorijskog gledišta moguće je realizirati konstrukciju većeg raspona, a može li se to realizirati u stvarnosti ostaje za dublje proučavanje. Međutim, što se tiče mostova, realiziran je raspon od oko 1000 metara. Najveći most sa užadima na svijetu je most Dodoro (duljine 890 metara) u Japanu, a najveći viseći most je most Mingshi (duljine 1991 metar) u Japanu. Most s najdužim rasponom za autocestu i željeznicu je Most Tsing Ma (dužine 1377 m) u Hong Kongu. Prvi hiperbolični paraboloidni viseći krov na svijetu je poznata američka Raleigh Arena.

Osim toga, prethodne Olimpijske igre i izložbe mogu pokazati stupanj razvoja čeličnih konstrukcija. Na primjer, 1972., München, Njemačka (kompleks zgrada kabelske mreže koji pokriva 74800 kvadratnih metara stadiona), 1976., Montreal, Kanada, 1980., Moskva, 1984., Los Angeles, Sjedinjene Države, 1988., Seul, Južna Koreja (i gimnastička dvorana promjera 120 metara i dvorana za mačevanje promjera 93 metra su kupole sa kablovima), 1992., stadion San Giodi u Barceloni, Španjolska (128 metara), i 1996., Georgia dome u Atlanti, Sjedinjene Države ( 186 metara) × 235 m rope dome), glavni stadion u Sydneyu, Australija 2000.