Masyvių objektų konstrukcijos – kokią pažangą padarė tradicijos?

2018 m. birželio 26 d.

Vytautas Remeika

Realizuojant bene visus statybos projektus reikia įdėti didelių pastangų ir efektyviai jiems pasiruošti. Tačiau masyvių objektų statymas yra ypač sudėtingas procesas, kurį sudaro net keletas etapų.

Turbūt svarbiausias etapas – laikančiųjų konstrukcijų projektavimas ir statybinių medžiagų parinkimas. Tam, kad masyvus objektas būtų atsparus, ilgalaikis ir ekonomiškas, būtina naudoti kokybiškas medžiagas, taip pat tikslingai suplanuoti konstrukcijų išdėstymą. Didžiausia problema – laikančiųjų konstrukcijų apkrovos, kurios, objektui tampant vis masyvesniam, sparčiai didėja. Juk dideli pastatai, pavyzdžiui, dangoraižiai, nuolat kovoja su savo svoriu.

Didelio masto objektų statybos

Masyvių objektų konstrukcijos yra sudėtingos dar ir dėl to, kad joms tenka didelės apkrovos. Pavyzdžiui, Malaizijoje esantys dangoraižiai „Petronas Twin Towers“ turi giliausius pasaulyje pamatus, nes tvirtas gruntas, kurį turi pasiekti pamatai, yra net 120 m gylyje.

Be to, tokie pastatai kaip dangoraižiai turi vieną didelį priešą – vėją. Vėjas sukelia intensyvias skersines apkrovas, todėl dažnai ir vadinamas dangoraižių „priešu“. Kadangi jis stiprėja kylant nuo žemės paviršiaus aukštyn, būnant pastato viduje neretai juntamas svyravimas. Jį būtina sumažinti iki minimumo, pasirenkant tikslingą dangoraižio ar bet kokio kito objekto formą (dažnos šios dangoraižių aerodinamines savybes pagerinančios priemonės: kūgio forma, suapvalinti kampai, skirtingas skerspjūvis ir kt.).

Kitas etapas – konstrukcijų projektavimas. Laikančiosioms konstrukcijoms sustiprinti dažniausiai naudojami plieniniai ar gelžbetoniniai standumo ryšiai. Šie ryšiai atlieka daug reikšmingų funkcijų: padidina gniuždomųjų elementų ir konstrukcijų pastovumą, išlygina laikančiųjų elementų perkrovas ir t. t. Aukštuose naujos kartos pastatuose kartais įrengiamos švytuoklės. Jos slopina svyravimus ir taip sumažina vėjo sukelto dangoraižio svyravimo amplitudę.

Dideli reikalavimai keliami masyvių objektų statybinėms medžiagoms. Jų pasirinkimas yra viena svarbiausių užduočių. Iki 1970 m. dangoraižių statyboms buvo naudojamos plieninės laikančiosios konstrukcijos. Per pastaruosius 40 metų išpopuliarėjo gelžbetonis. Beje, jis turi akivaizdžių pranašumų, lyginant su plienu: objektai su gelžbetoninėmis konstrukcijomis yra atsparesni vėjui, rečiau deformuojasi, turi didesnį atsparumą ugniai. Svarbus ir architektūrinis aspektas – gelžbetoninės konstrukcijos leidžia suteikti pastatui bet kokią norimą formą. Betono mišiniai taip pat tobulėja. Modifikuotasis betonas leidžia kontroliuoti įvairias technologines savybes (mišinio slankumą, nusėdimo mažinimą), tai atveria daugiau galimybių statybos procesams.

Moderniuose didelio masto objektuose, siekiant garantuoti absoliučiai aukščiausią kokybę, plieninės ir gelžbetoninės laikančiosios konstrukcijos neretai naudojamos kartu, o fasadams pasirenkamos kitos įvairios medžiagos, pavyzdžiui, išorinė dangoraižio siena gali būti formuojama iš stiklo, metalo ar akmens.

Tradicijos keičiasi – statomi mediniai dangoraižiai

Laiko patikrintas, o kartais vis dar ir tobulinamas tradicijas naujaisiais laikais keičia dar inovatyvesnės idėjos. BBC rašė: kai 1903 m. Sinsinatyje, Ohajo valstijoje (JAV), buvo užbaigtas pirmasis pasaulyje 16 aukštų „dangoraižis“ iš metalo ir cemento, niekas netikėjo objekto patvarumu, o reporteriai budėjo visą naktį, tikėdamiesi užfiksuoti pastato griūtį. Ką manome dabar, kai vis dažniau išgirstame, kad statomas naujas medinis dangoraižis?

Mediniai dangoraižiai pamažu tampa mada. Austrijoje, Vienoje, kyla eglinis bokštas, Švedijos sostinėje Stokholme planuojama statyti 133 m aukščio Anderso Berenssono suprojektuotą medinį objektą, pavadintą „Medžio viršūnė“, kiek toliau nuo mūsų – JAV, Mineapolyje – statomas 18 aukštų pastatas iš kalnapušių.

Ar ir Lietuvoje greitai išdygs masyvus ir aukštas medinis stebuklas, pasakyti sudėtinga, tačiau verta paminėti, kad greta, Latvijoje, Vyriausybė priėmė spendimą leisti statyti medinius daugiaaukščius namus.

Anot BBC analitikų, architektai prognozuoja, kad mediena bus pažangiausia statybinė medžiaga, nes naujos technologijos ją apsaugo nuo ugnies. Manoma, kad taip paruošta mediena, vadinama CLT (angl. cross-laminated timber) ir laikoma ateities medžiaga, ilgainiui visiškai pakeis betoną ir metalą. Verta paminėti – naujos kartos technologijos užtikrina, kad mediniai dangoraižiai bus atsparūs žemės drebėjimams, uraganams ir kitoms gamtos stichijoms. Pavyzdžiui, Naujojoje Zelandijoje, kur žemė dreba gana dažnai, vyrauja medinė statyba.

Pranašumų sąrašą taip pat papildo ir tai, kad masyvūs mediniai objektai pastatomi per trumpesnį laiką nei naudojant kitas statybines medžiagas. Medžio konstrukcijos lengvai pjaustomos iki reikiamo dydžio. Taip pat medis yra lengvesnis: medinis dangoraižis gali sverti devynis kartus mažiau už panašaus aukščio statinį iš metalo ir betono.

Puikiu medinės statybos pavyzdžiu, galima pavadinti ir vieną seniausių medinių statinių – pagodą Sakyamuni, esančią Kinijoje. Šis objektas, pastatytas be modernių įrankių, jau skaičiuoja 900 metus ir yra puikios būklės.

Japonijoje – aukščiausias medinis dangoraižis

Saulės valstybe dažnai pavadinama Japonija yra ir viena didžiausių pasaulio inovatorių. Dabar Japonijos kompanija „Sumitomo Forestry“ užsibrėžė tikslą iki 2041 m. pastatyti Tokijuje aukščiausią pasaulyje medinį dangoraižį.

Planuojama, kad pastatas turės 70 aukštų, kuriuose bus įrengta 8 tūkst. butų. Vizija – butai su balkonais, kuriuose žaliuos sodai ir netgi darželiai. Dangoraižyje taip pat įsikurs įstaigos, parduotuvės ir viešbučiai.

Kompanija teigia, kad statyboms planuojama panaudoti 180 tūkst. m3 japoniškos medienos. Plieno konstrukcijos sudarys tik 10 % pastato masės. Projekto W350 vertė – maždaug 600 mlrd. jenų (4,54 mlrd. eurų).

/img/banners/Artwork Milena_Structum_340x600px.gif
Būk pirmas!