Những tòa nhà cao tầng đầu tiên xuất hiện vào thế kỷ 19. Cho đến thời điểm đó, người ta tin rằng xây dựng các tòa nhà chọc trời là không có lợi về mặt kinh tế, nhưng việc thiếu không gian đã buộc các nhà phát triển phải dùng đến việc xây dựng các cấu trúc cao tầng. Được xây dựng vào năm 1885, tòa nhà chọc trời ở Chicago "chỉ" cao 55 mét. Với việc phát minh ra thang máy mạnh mẽ, các tòa nhà cao hơn nhiều bắt đầu xuất hiện. Các tòa nhà chọc trời hiện đại được xây dựng như thế nào?
Hướng dẫn
Bước 1
Ban đầu, trong việc xây dựng các tòa nhà cao tầng, một công nghệ được sử dụng liên quan đến việc xây dựng một khung thép chịu lực. Các nguyên tắc cơ bản của phương pháp xây dựng này đã được bảo tồn cho đến ngày nay. Không có tường chịu lực gần các tòa nhà chọc trời; chức năng của chúng được thực hiện bởi một cấu trúc kim loại, được gắn kết từng tầng. Tất cả các yếu tố cấu trúc khác được gắn trực tiếp vào khung.
Bước 2
Khi thiết kế các tòa nhà chọc trời, các kỹ sư và nhà thiết kế phải tính đến nhiều yếu tố. Các tính năng của đất tại địa điểm xây dựng trong tương lai đang được nghiên cứu, điều kiện thời tiết đang được điều tra, sức gió và nhiệt độ giảm được đo. Hoạt động địa chấn trong một khu vực nhất định cũng được tính đến. Đất càng cứng thì cấu trúc càng có thể dựng lên cao, tất cả những thứ khác đều bình đẳng.
Bước 3
Để ngăn chặn sự phá hủy của một tòa nhà chọc trời do bão, chấn động hoặc nổ, vật liệu chịu lửa đặc biệt được sử dụng, ví dụ, bê tông cốt thép, được gia cố bằng sợi đặc biệt. Vật liệu hoàn thiện nhà chọc trời không ngừng được cải tiến. Tấm ốp bên ngoài dưới dạng tấm pin mặt trời được sử dụng rộng rãi. Một số tòa nhà chọc trời được trang bị các tuabin gió tạo ra năng lượng cần thiết để cung cấp năng lượng cho một tòa nhà cao tầng.
Bước 4
Sau vụ tấn công khủng bố ngày 11 tháng 9 năm 2001, hậu quả là hai tòa tháp cao tầng của Trung tâm Thương mại Thế giới ở New York bị phá hủy, người ta đặc biệt chú ý đến sự an toàn của các tòa nhà trong việc xây dựng các tòa nhà chọc trời. Các kiến trúc sư đã phát triển một số công nghệ giúp tăng khả năng chống sụp đổ của các tòa nhà nhiều tầng.
Bước 5
Một trong những giải pháp công nghệ mới là ốp các bề mặt bên ngoài bằng các tấm thép, không thể bắt lửa bằng nhiên liệu phản lực của máy bay. Các nhà thiết kế cũng đang cố gắng tăng số tầng và các yếu tố chịu lực. Ngày nay, giữa các tầng của các tòa nhà chọc trời mới thường được trang bị các hầm thông gió đặc biệt để ngăn khói. Mỗi tòa nhà chọc trời được cung cấp đủ số lượng thang máy và các lối thoát hiểm khi hỏa hoạn.
Bước 6
Việc xây dựng mỗi tòa nhà chọc trời đòi hỏi hành động phối hợp và làm việc chung của nhiều chuyên gia thuộc nhiều ngành nghề và trình độ khác nhau. Khi tính toán kết cấu, mô hình máy tính được sử dụng rộng rãi ngày nay, điều này giúp ta có thể tính đến ảnh hưởng của các yếu tố có hại và có biện pháp loại bỏ chúng trước.
