Analyse van de toepassing van staalconstructies in architectuur

Een gigantische staalconstructie is een nieuw systeem van hoogbouw of superhoogbouw, dat wordt geproduceerd om te voldoen aan speciale of uitgebreide functies. Het heeft een goed architectonisch aanpassingsvermogen en potentiële structurele prestaties met een hoog rendement, en is een zeer ontwikkelde structuur.

Stalen constructies met grote overspanningen worden meestal gebruikt in multifunctionele stadions, congres- en tentoonstellingscentra, tentoonstellingshallen, wachtzalen, vliegtuighangars, enz. De vroegste platte rasterstructuur met de grootste overspanning was het University of California Gymnasium in Los Angeles in de jaren zestig . De grootste dubbellaagse netvormige schaal is de Houston Cosmic Dome en de New Orleans Super Dome, gebouwd in de Verenigde Staten in de jaren zeventig. In de jaren negentig werd in Nagoya, Japan, een enkellaags netvormige schaal gebouwd met de grootste overspanning ter wereld. De diameter van het gebouw is 229,6 meter en de structurele diameter is 187,2 meter. Er worden drie richtingsroosters gebruikt. De knopen zijn stijve knopen die bestand zijn tegen axiale kracht en buigend moment. Het grootste overdekte stadion ter wereld is het Atlanta Stadium, het belangrijkste stadion van de Olympische Spelen van 1996 in de Verenigde Staten × 235 m), dat het dak van het tensegrity-systeem gebruikt, dat voornamelijk bestaat uit kabels, staven en membranen. Het is een nieuw type ruimtestructuur met het meeste ontwikkelingspotentieel vandaag. Het Fukuoka-stadion, dat in 1993 in Japan werd gebouwd met een diameter van 222 meter, is tegenwoordig het grootste open en dichte dak van staalconstructies, terwijl de Toronto Sky Dome (met een diameter van 203 meter) die in 1989 in Canada werd gebouwd, is teruggebracht tot de 's werelds tweede grootste open en gesloten structuur. De dakconstructie van ruim 300 meter is opgebouwd uit staalplaten en profielstaal, wat niet het optimale schema is. Het meest succesvolle onderzoek van de afgelopen jaren is de hybride (hybride) structuur, dat wil zeggen het gemengd gebruik van palen, kabels en membranen.

Het meest typische voorbeeld is de Millennium Dome rond de eeuwwisseling. Gelegen in Greenwich aan de zuidelijke oever van de rivier de Theems in Londen, is het paviljoen tegenwoordig het grootste dak ter wereld. De koepel ziet eruit als een UFO, met een diameter van 320 meter. Vanuit theoretisch oogpunt is het mogelijk om een ​​constructie met een grotere overspanning te realiseren, en of deze in werkelijkheid kan worden gerealiseerd, moet nog grondig worden onderzocht. Qua bruggen is er echter een overspanning van circa 1000 meter gerealiseerd. De grootste tuibrug ter wereld is de Dodoro-brug (890 meter lang) in Japan, en de grootste hangbrug is de Mingshi-brug (1991 meter lang) in Japan. De brug met de langste overspanning voor zowel snelweg als spoor is Tsing Ma-brug (1377 m lang) in Hong Kong. 's Werelds eerste hyperbolische paraboloïde geveerde dak is de beroemde Amerikaanse Raleigh Arena.

Daarnaast kunnen eerdere Olympische Spelen en exposities het ontwikkelingsniveau van staalconstructies laten zien. Bijvoorbeeld in 1972, München, Duitsland (een gebouwencomplex met kabelnetten dat 74800 vierkante meter stadion beslaat), in 1976, Montreal, Canada, in 1980, Moskou, in 1984, Los Angeles, de Verenigde Staten, in 1988, Seoel, Zuid-Korea (zowel de gymnastiekhal met een diameter van 120 meter als de schermhal met een diameter van 93 meter zijn kabelkoepels), in 1992, het San Giodi-stadion in Barcelona, ​​​​Spanje (128 meter), en in 1996, de koepel van Georgia in Atlanta, de Verenigde Staten ( 186 meter) × 235m touwkoepel), het belangrijkste stadion in Sydney, Australië in 2000.