Міністерство освіти і науки України

Національний університет «Львівська політехніка»

Кафедра «Будівельних конструкцій»

Реферат на тему

«Метал в архітектурі»

Виконав

Ст.гр.АР-201

Буковецький А.

Перевірив

Ст..викл. Шпак М.М.

Залізний Міст (Англія)

Залізний Міст

З алізний Міст (англ. The Iron Bridge) – міст через річку Северн в улоговині Айрон-Брідж, біля села Айронбрідж у англійському графстві Шропшир. Побудований у 1775 – 1779 роках. Вважається, що це був перший міст у світі, зроблений з металу (чавуну) і до того ж найбільша металева споруда своєї епохи. У ХVІІІ столітті чавун був ще дорогим матеріалом для того, щоб його використовували для будівництва таких великих споруд. Однак, після побудови нової доменної пічі неподалік від річки Северн, ціни на чавун знизилися і місцеві інженери і архітектори взялися вирішити давню проблему з переправою через річку у цьому місці.

Історія будівництва

1773 року місцевий архітектор Томас Фарнолльз Прітчард запропонував заводчику Джону Уілкінсону з міста Брослі побудувати залізний міст через річку Северн. [1] 1775 року він закінчив роботи над проектом мосту і Абрахам Дербі ІІІ, хазяїн заводу у місті Колбрукдейл, був уповноважений вилити деталі конструкції мосту і побудувати міст.

Н а це було виділено 3200 фунтів і Дербі погодився. Хоча передбачалося, що знадобиться 300 т заліза (вартісттю 7 фунтів за тону) в решті решт було використано 379 т, що коштували Дербі і його компанії близько 3000 фунтів. Крім того, витрати пішли на кам’яні роботи і на складання мосту, одже проект виявився значно дорожчим аніж передбачалося відразу. Дербі поніс більшу частину витрат і мав через це борги на все своє подальше життя.

Це був перший міст такого роду, він не мав аналогів і архітектори ще не мали досвіду у будівництві таких мостів і для зведення цього мосту був обраний принцип, прийнятий у будівництві дерев’яних мостів. Кожний елемент каркасу був вилитий окремо і потім всі ці елементи були о’бєднані поміж собою так, як це було прийнято у дерев’яному будівництві.

Міст було споруджено влітку 1779 року, всього за три місяці. Однак, будівництво дороги до мосту тривало ще понад рік і він був відкритий для використання на Новий Рік 1 січня 1781 року.

Ремонти

Вже через кілька років після спорудження мосту у кам’яних стоянах почали з’являтися тріщини, спричинені рухом грунтів. Проти де-яких тріщин були вжиті заходи - вони були закріплені стяжками, але інші були залишені. Близбко 1802 року південний кам’яний стоян зруйнувався і був замінений тимчасовою дерев’яною аркою, яка потім була замінена залізною аркою. Досвід будівництва мосту був переосмислений і при будівництві інших мостів використовували набагато меньше металу.

С ьогодні у металоконструкціях мосту налічується до 70 тріщин, однак він і досі знаходиться у експлуатації.

Поселення Айронбрідж

Неподалік від моста незабаром виникло поселення Айронбрідж, що в перекладі з англійської означеє Залізний Міст. Цьому сприяли туризм і постійний рух через міст.

Сьогодні Айронбрідж є одним з 21 британських символів.

С учасність

Міст було остаточно закрито для транспортних засобів 1934 року, але пішохідний рух було залишено і з пішоходів бралися грошові збори до 1950 року, коли власність мосту перейшла Раді графства Шропшир. Сьогодні він є власністтю Телфорд і Рекін міської ради.

Улоговина Айрон-Брідж, у якій знаходяться Залізний Міст і селище Айронбрідж, є популярним об’єктом для туристів і занесена у список Світової спадщини ЮНЕСКО.

Література

The Iron Bridge by Sir Neil Cossons and Barrie Trinder (Ironbridge Gorge Museum Trust and Moonraker Press, 1979) A revised edition is due out in March 2002.

The Iron Bridge and the Town a site guide (Ironbridge Gorge Museum Trust, 1995)

Ейфелева вежа

4 8°51′29″ пн. ш. 2°17′40″ сх. д. (G)

Е́йфелева ве́жа (фр. la Tour Eiffel) — архітектурна пам`ятка Парижа, розміщена на Марсовому полі, символ сучасної Франції. Вежу названо на честь її конструктора Густава Ейфеля. Сам Ейфель називав її 300-метровою вежею (фр. tour de 300 mètres), інша, народна назва — фр. La dame de fer (Залізна леді). Популярний туристичний об'єкт, щорічно приймає понад 6 мільйонів відвідувачів. В 2007 році на вежі побувало 6 893 000 осіб, що на 78 000 відвідувачів більше ніж у 2006, а за її історію з 1889 до 31 грудня 2007 року — 236 445 812 осіб. Вежа стала найвідвідуванішою і найфотографованішою туристичною пам'яткою світу.

Була зведена як тимчасова споруда та використовувалася як символ і вхідна арка паризької Всесвітньої виставки 1889 року (проходила в палаці Трокадеро з 6 травня до 31 жовтня). Вежу збирались розібрати через деякий час після завершення виставки, але завдяки уже встановленим там радіоантенам це рішення було скасоване.

Особливості конструкції

В исотні характеристики

Розміри вежі

Висота разом з новою антеною становить 324 метри (2000 рік)[4]. Зразу після побудови (1889 рік) висота вежі разом із щоглою прапора становила 312,27 м. Висота платформ:

1-го поверху: 57,63 м

2-го поверху: 115,75 м

3-го поверху: 276,13 м.

Понад 40 років Ейфелева вежа була найвищою спорудою у світі, майже вдвічі вищою від найвищих будівель світу того часу — піраміди Хеопса (146,6 м), Кельнського (156 м) і Ульмський соборів (161 м), монумент Вашингтона (169 м) — поки в 1930 її не перевершив Крайслер Білдінг у Нью-Йорку.

Інші параметри

Маса металевої конструкції — 7 300 тонн (повна вага 10 100 тонн). Вежа складається з 18 038 металевих деталей, скріплених 2 500 000 заклепками. Фундамент зведений з бетонних масивів.

Нижній поверх являє собою піраміду (124,9 м кожна сторона в основі), утворених 4 колонами, з'єднуються на висоті 57,63 м арочним склепінням; на зводі розміщена перша платформа Ейфелевої вежі. Платформа являє собою квадрат (65 м в поперечнику).

З цієї платформи піднімається друга піраміда-вежа, що утворюється також 4 колонами, з'єднуються склепінням, на якому знаходяться друга платформа (квадрат в 30 м в поперечнику).

Чотири колони, що піднімаються на другий платформі, зближаючись і поступово переплітаючись, утворюють колосальну пірамідальну колону (190 м), що несе на собі третю платформу, також квадратної форми (16,5 м в поперечнику); на ній височіє маяк з куполом, над яким на висоті 300 м знаходиться майданчик (1,4 м у поперечнику).

На вежу ведуть сходи (1792 ступені) і ліфти. Коливання вежі під час буревію не перевищують 15 см.

На першій платформі були зведені зали ресторану; на другій платформі поміщалися резервуари з машинним маслом для гідравлічної підйомної машини (ліфта) і ресторан у скляній галереї. На третій платформі розміщувалися астрономічна та метеорологічна обсерваторії та фізичний кабінет. Світло маяка було видно на відстані 10 км.

Форма

З ведена вежа збурила громадськість зухвалим рішенням своєї форми. Ейфель був жорстоко розкритикований за проект і одночасно звинувачений в спробі створення чогось артистичного і нехудожнього.

Разом зі своїми інженерами — фахівцями з мостобудування, Ейфель займався розрахунками сили вітру, добре розуміючи, що якщо вони будують найвищу у світі споруду, то перш за все повинні переконатися в її стійкості до вітрових навантажень. В одному з інтерв'ю газеті «Le Temps» від 14 лютого, 1887 Эйфель відзначив: «Чому така дивна форма? Вітрові навантаження. Я вважаю, що викривлення чотирьох зовнішніх країв монумента продиктовано і математичними розрахунками, і естетичними міркуваннями»

Колір

Вежа неодноразово змінювала колір — від жовтого до червоно-коричневого. Останні десятиліття Ейфелева вежа незмінно фарбується у так званий «Коричневий-Ейфелевий» колір — офіційно запатентований, близький до природного відтінку бронзи

До будівництва

Французька влада вирішила влаштувати Всесвітню виставку на честь столітнього ювілею Великої французької революції (1789 року). Паризька міська адміністрація попросила відомого інженера Густава Ейфеля внести відповідну пропозицію. Спочатку Ейфель був трохи спантеличений, але потім, переглянувши свої папери, вніс на розгляд креслення 300-метрової залізної вежі, якому він до цього майже не приділяв уваги. 18 вересня 1884 року Густав Ейфель отримує спільний зі своїми співробітниками патент на проект, а згодом викуповує у них же і виключне право.

Конкурс архітектурних та інженерних проектів, що мали б визначити архітектурний вигляд майбутньої Всесвітньої виставки, стартував 1 травня 1886 року. У конкурсі взяли участь 107 претендентів, більшість з яких в тій чи іншій мірі повторюють проект вежі, запропонований Ейфелем. Розглядалися також різні екстравагантні ідеї, серед яких, наприклад, гігантська гільйотина, що мала б нагадувати про Французьку революцію 1789 року. Була запропонована і кам'яна вежа, але розрахунки і досвід минулого показали, що дуже важко було б спорудити кам'яну споруду, яка була вищою за 169-метровий монумент Вашингтона, спорудження якого вартувало величезних зусиль США за декілька років (1848—1884) до цього. Проект Ейфеля стає одним з чотирьох переможців, і тоді інженер вносить до нього остаточні зміни, знаходячи компроміс між первісною чисто інженерною схемою конструкції і декоративним варіантом.

З рештою конкурсний комітет зупиняється на проекті Ейфеля, хоча сама ідея вежі скоріш за все належала двом його співробітникам — Морісу Кехлену (Maurice Koechlin) і Емілю Нугьє (Émile Nouguier). Зібрати протягом двох років таку складну споруду як вежа, можливо було тільки тому, що Ейфель застосував особливі методи будівництва. Цим і пояснюється рішення виставкового комітету на користь цього проекту. Завоювавши перше місце у конкурсі, Ейфель з ентузіазмом вигукнув: «Франція буде єдиною країною, яка має 300-метровий флагшток!».

Для того, щоб вежа краще відповідала естетичним смакам вимогливої паризької публіки, архітекторові Стефану Совестру (Stephen Sauvestre) було доручено попрацювати над її художнім образом. Він запропонував обшити цокольні опори вежі каменем, зв'язати її опори та майданчик першого поверху за допомогою величних арок, які стали б одночасно головним входом на виставку, розмістити на поверхах вежі просторі засклені зали, надати верхівці вежі округлої форми і використовувати різноманітні декоративні елементи для її прикрашення.

У січні 1887 р. Ейфель, держава і муніципалітет Парижа підписали договір, згідно з яким Ейфелю надавалася в особисте користування експлуатаційна оренда вежі строком на 25 років, а також передбачалася виплата грошової субсидії у розмірі 1,5 млн золотих франків, що склала 25% усіх витрат на будівництво вежі. 31 грудня 1888 з метою залучення відсутніх коштів, створюється акціонерне товариство зі статутним фондом 5 млн франків. Половина цієї суми — кошти, внесені трьома банками, друга половина — власні кошти самого Ейфеля.

Будівництво

Будівельні роботи протягом двох з невеликим років — з 28 січня 1887 р. по 31 березня 1889 р. — виконували 300 робітників. Рекордним строкам зведення сприяли креслення надзвичайно високої якості з вказанням точних розмірів понад 12 000 металевих деталей, для скріплення яких використовували 2,5 млн заклепок.

Щоб закінчити вежу в призначений термін, Ейфель застосовував здебільшого заздалегідь виготовлені частини. Отвори для заклепок були просвердлені на намічених місцях уже заздалегідь, і дві третини від 2,5 млн заклепок були заздалегідь закріплені. Жодна із заготовлених балок не важила понад 3 тонни, що дуже полегшувало підняття металевих частин на передбачені місця.

На початку застосовували високі крани, а коли конструкція переросла їх, роботу перейняли спеціально сконструйовані Ейфелем мобільні крани. Вони рухалися по рейках, прокладених для майбутніх ліфтів.

С кладність полягала і в тому, що підйомний пристрій повинен був рухатися уздовж щогл башти по вигнутій траєкторії із змінним радіусом кривини. Перші ліфти на вежі приводилися в дію гідравлічними приводами.

Аж до нашого часу використовуються два історичних ліфти фірми «Fives-Lill», встановлені в 1899 р. у східній і західній опорах вежі. З 1983 р. їх функціонування забезпечується електродвигуном, а гідравлічна апаратура збережена і доступна для огляду.

Д ругий і третій поверхи башти пов'язував вертикальний ліфт, створений інженером Еду (Léon Edoux) (однокурсник Ейфеля по Центральній школі мистецтв і ремесел). Цей ліфт складався з двох взаємно врівноважених кабін. Кабіна піднімалася вгору з допомогою гідравлічного циліндра з довжиною ходу 78 метрів. Нижня кабіна при цьому виконувала роль противаги. На півдорозі до майданчика, на висоті 175 м. від землі, пасажири повинні були пересісти в інший ліфт. Ємності з водою, встановлені на поверхах, забезпечували необхідний гідравлічний тиск.

У 1983 р. цей підйомник, який не міг працювати в зимовий час, був замінений електричним ліфтом марки «Otis», що складається з чотирьох кабін і забезпечує пряме сполучення між двома поверхами.

Зведення вежі вимагало особливої уваги до питань безпеки безперервних робіт, що і стало найбільшою турботою Ейфеля. Протягом будівельних робіт не було жодного смертельного випадку, що було значним досягненням для того часу.

П ри підготовці котлованів для опор вежі, через близькість річки Сени, Ейфель вдався до методу, який він запровадив при будівництві мостів. У кожному з 16 кесонів фундамента знаходився робочий простір, до якого під тиском подавалося повітря. Через це туди не могла проникати вода, і робітники могли здійснювати екскавацію ґрунту без просочення його водою.

Однією з найскладніших проблем для Ейфеля стала, парадоксальним чином, перша платформа. Масивні дерев'яні арматури повинні були утримувати 4 похилі опори і величезні балки першої платформи. Чотири похилі підпори покоїлися на наповнених піском металевих циліндрах. Пісок можна було поступово випускати і, таким чином, встановлювати опори під правильним нахилом. Додаткові гідравлічні підйомники у фундаментах опор давали можливість остаточного регулювання положення 4-х похилих опор, які, таким чином, можна було точно підігнати до залізної арматури першої платформи.

Як тільки платформа лежала строго горизонтально, вона була прикріплена до похилих опор, а підйомники були вилучені. Потім будівництво продовжилося вже на самій вежі. Робота просувалася повільно, але безперервно. 31 березня 1889, менше ніж через 26 місяців після початку риття котлованів, Ейфель зміг запросити кількох більш-менш фізично міцних чиновників до першого сходження на 1665 сходин.

Подальша доля вежі

П ідсумковий бюджет будівництва склав 7,8 млн франків. Основна частина витрачених коштів практично окупилася за період роботи виставки, а її подальша експлуатація виявилася досить прибутковим бізнесом. За шість місяців роботи виставки подивитися «залізну даму» прийшли понад 2 млн відвідувачів. До кінця року вдалося відшкодувати три чверті всіх витрат на будівництво. Споруда мала приголомшливий і миттєвий успіх.

У початковому договорі з Ейфелем йшлося про демонтаж вежі через 20 років після завершення будівництва.

Творча інтелігенція Парижа і Франції була обурена зухвалим проектом Ейфеля, і, починаючи з самого початку будівництва, посилала до мерії Парижа обурливі листи і вимоги припинити будівництво вежі. Письменники і художники побоювалися, що металева конструкція буде придушувати архітектуру міста, порушувати неповторний стиль столиці, що складався протягом століть. Відомо, що в 1887 році 300 письменників і художників (серед них Александр Дюма (син), Гі де Мопассан і композитор Шарль Гуно) направили протест на адресу муніципалітету, характеризуючи конструкцію як «непотрібну і жахливу», як «сміхотворну вежу, що домінує над Парижем, як гігантський фабричний комин»[6], додаючи: «Протягом 20 років ми будемо змушені дивитися на огидну тінь ненависної колони із клепаних залізних пластин, що простягнулася над містом, як чорна пляма»[7].

Г і де Мопассан регулярно обідав у ресторані на першому рівні вежі (нині ресторан «Жуль Верн»). На питання, навіщо він це робить, якщо вежа йому не до душі, письменник відповів: «Це єдине місце в усьому величезному Парижі, звідки її не видно»[8].

У жовтні 1898 Ежен Дюкрете провів перший сеанс телеграфного зв'язку між Ейфелевою вежею і Пантеоном, відстань між якими 4 км. В 1903 у генерал Ферре, піонер в області бездротового телеграфу, застосував її для своїх експериментів. Так сталося, що вежу залишили спочатку для військових цілей.

З 1906 р. на вежі постійно розміщена радіостанція. 1 січня 1910 року Ейфель продовжує оренду вежі на термін сімдесят років. У 1914 році радіоперехоплення дозволило генералу Гальену організувати контрнаступ на Марні під час Першої світової війни[9]. У 1921 році відбулася перша радіотрансляція з Ейфелевої вежі. В ефір пройшла передача публічного радіомовлення, яка стала можливою завдяки встановленню на вежі спеціальних антен. З 1922 року стала регулярно виходити радіопрограма, яка так і називалася «Ейфелева вежа». У 1925 році зроблені перші спроби ретранслювати з вежі телевізійний сигнал. Передача ж регулярних телевізійних програм почалася з 1935 року. З 1957 року на вежі розташовується телевізійна щогла, яка збільшила висоту сталевої конструкції до 320,75 м. Крім неї, на вежі встановлено кілька десятків лінійних і параболічних антен, які здійснюють ретрансляцію радіо і телепрограм.

Н аписи

Під першим балконом, на усіх чотирьох сторонах парапету викарбувані імена 72-х видатних французьких вчених та інженерів, а також тих, хто зробив особливий внесок у будівництво вежі. [10] Ці написи з'явилися на початку XX століття і були відреставровані в 1986-1987 роках.

Освітлення

В перше освітлення на Ейфелевій вежі було увімкнене в день її відкриття у 1889 році. Тоді воно складалось із 10 тис. газових ліхтарів, двох прожекторів і розміщеного на верхівці маяка, світлові промені від якого мали синій, білий та червоний кольори — кольори національного прапора Франції.

У 1900 році на конструкціях «Залізної дами» з'явились електричні лампи. В 1925 році Андре Сітроен розмістив на вежі рекламу, яку він назвав «Ейфелева вежа у вогні». На вежі було встановлено близько 125 тысяч електричних лампочок. Одне за одним на вежі спалахували десять зображень: силует Ейфелевої вежі, зоряний дощ, політ комети, знаки Зодіаку, рік створення вежі, поточний рік і, насамкінець, прізвище Сітроен[11]. Ця рекламна акція тривала до 1934 року, і вежа була на той час найвищим у світі рекламним місцем.

Сучасний золотистий колір освітлення вперше з'явився 31 грудня 1985 року.

Влітку 2003 року вежа «одяглася» у нові освітлювальне шати. За кілька місяців бригада верхолазів з тридцяти осіб обплутала конструкцію вежі 40 кілометрами дротів і встановила 20 тис. лампочок, виготовлених на спеціальне замовлення французькою компанією AE&T. Нова ілюмінація, яка обійшлася в 4,6 млн євро, нагадувала ту, що вперше увімкнулася на вежі в ніч на Новий 2000-й рік, коли вежа, підсвічена золотисто-жовтими ліхтарями, за лічені секунди набувала сріблястого кольору.

З 1 липня до 31 грудя 2008 року, коли Франція виконувала функції Голови ЄС, на вежі було синє освітлення із зірками, що символізувало прапор Європи).

Не дивлячись на те, що зображення самої вежі стало суспільним надбанням, зображення її освітлення охороняється авторськими правами, в результаті чого будь-яке зображення освітленої Ейфелевої вежі може використовуватись лише з письмового дозволу компанії (SETE), що обслуговує вежу.

Комунікації

З початку 20-го століття башта використовується для радіотрансляції. До 1950-х років, набір антенних проводів тягнувся від вершини вежі до будівель на авеню де Сюффрен і Марсовому полі. Ці дроти тягнулися до довгохвильових передавачів у невеликих бункерах, а в 1909 році був побудований постійний підземний радіоцентр біля південного стовпа, що існує і сьогодні.

20 листопада 1913 Паризька обсерваторія використала Ейфелеву вежу як антену, щоб обмінюватися постійним бездротовим сигналом з Військово-морською обсерваторією Сполучених Штатів, яка використовували антену в Арлінгтоні, штат Вірджинія. Ціллю цієї передачі було виміряти різницю довготи між Парижем і Вашингтоном округ Колумбія

Сьогодні башта використовується як майданчик для ретрансляторів радіо-і телевізійних станцій, а також мобільних операторів.