Historia stali i jej stosowania

Stal jako materiał konstrukcyjny i budowlany ma stosunkowo krótką historię: dopiero w XIX wieku nauczyliśmy się wytapiać i obrabiać stal na skalę przemysłową.

Szeroka paleta zalet tego wszechstronnego stopu (wysoka trwałość i odporność na działanie czynników atmosferycznych i temperaturowych, odporność na uszkodzenia, podatność na kształtowanie, możliwość obróbki zarówno na zimno, jak i na gorąco) sprawiła, że stal z czasem stała się jednym z dominujących materiałów, wykorzystywanych w architekturze.

Mimo tak krótkiego okresu jej zastosowania w budownictwie, przy wykorzystaniu stali zbudowanych zostało na przestrzeni lat wiele imponujących obiektów, które do dziś zachwycają i zdumiewają swoją skalą czy formą.

Wiele z nich trudno nazwać budynkami (choć zestawienie największych budynków stalowych również zawierałoby wiele fascynujących przykładów), jednak bez wątpienia są to konstrukcje o przeznaczeniu architektonicznym.

Przedstawiamy zestawienie największych i najbardziej imponujących obiektów zbudowanych ze stali.

W swojej historii wieża Eiffla pełniła funkcje symboliczne (w założeniach miała być wyrazem potęgi gospodarczej i myśli naukowo-technologicznej ówczesnej Francji), naukowe (jej konstruktor Gustave Eiffel założył na szczycie wieży laboratorium aerodynamiczne i meteorologiczne) i militarne (dzięki umieszczonemu na jej szczycie telegrafowi zapewniała miastu łączność z posterunkami wojskowymi zlokalizowanymi na granicy z Niemcami), a obecnie jest jedną z największych i najchętniej odwiedzanych atrakcji turystycznych Paryża (zwiedziło ją już ponad 200 milionów osób).

Pod względem technologicznym wieża Eiffla to ażurowa konstrukcja kratowa wykonana z kutej stali, wsparta na czterech podstawach (każda o boku długości 25 metrów). Do jej wzniesienia wykorzystano ponad 18 000 części metalowych i ponad 2,5 miliona nitów, a całkowita masa wieży z uwzględnieniem betonowych filarów to około 10 000 ton.

Na wysokości 57,63 m, 115,73 m i 276,13 m znajdują się tarasy widokowe, na które można wjechać windą (tylko do drugiego poziomu) lub wejść po schodach (na szczyt wieży prowadzi łącznie 1665 stopni).

By zapobiec korozji elementów konstrukcyjnych wieży, co siedem lat przeprowadzana jest jej renowacja, a do pomalowania wszystkich fragmentów wykorzystuje się jednorazowo około 50-60 ton farby.

Fabryka Boeinga w Everett imponuje swoimi rozmiarami: to potężna, pojedyncza hala o długości kilometra i szerokości niemal pół kilometra (pracownicy po hali mogą przemieszczać się meleksami lub rowerami – firma udostępnia ich prawie 1,3 tysiąca), jej powierzchnia jest porównywalna do powierzchni Watykanu, a w środku mógłby się zmieścić cały Disneyland lub 911 boisk koszykarskich.

Sufit mieści się na wysokości 27,4 metra, co odpowiada mniej więcej wysokości ośmiopiętrowego budynku. Nawet bramy hangaru są imponująco duże: cztery z sześciu wrót mają po 25 metrów wysokości i ponad 90 metrów szerokości, przez co ich całkowite otwarcie zajmuje niemal pięć minut.

Trudno się dziwić, że zakład montażowy w Everett nazywany bywa małym miasteczkiem: oprócz stanowisk produkcyjnych znajdują się tu tarasy widokowe, biura, kantyny i kilkanaście restauracji, a także pralnia, siłownia, centrum medyczne, sklepy i wypożyczalnia filmów.

Linie produkcyjne obsługuje ponad 36 tysięcy osób, pracujących w systemie zmianowym przez całą dobę. Możliwe jest też zwiedzanie wnętrza tego największego objętościowo budynku ze stali, które odbywa się w ramach zorganizowanych wycieczek.

We wnętrzu hali Tropical Island mikroklimat rzeczywiście panuje tropikalny: dzięki swemu przeznaczeniu budynek jest odporny na działanie wpływów atmosferycznych, co dzięki zastosowaniu nowoczesnego systemu kontroli klimatu oraz systemu nawadniającego pozwala utrzymać stałą, wysoką temperaturę powietrza (26°C) i wilgotność wynoszącą pomiędzy 40% a 60%.

Znajduje się tam największy na świecie zadaszony las tropikalny (10 000 m² powierzchni, 50 000 roślin z 600 gatunków), plaża oraz liczne atrakcje odwiedzających: jacuzzi, zjeżdżalnie, baseny, sauny, bary tematyczne i restauracje.

Gateway Arch to jeden z najwyższych budynków w St. Louis (ma 62 piętra), a jego innowacyjna konstrukcja pozbawiona jest wewnętrznego szkieletu nośnego. Rozpiętość łuku przy podstawie wynosi dokładnie tyle co jego wysokość, czyli 192 metry, a do wykonania tej niezwykłej konstrukcji zużyto ponad 40 000 ton betonu i stali. Co ciekawe, każda z nóg łuku była budowana oddzielnie, co wymagało niesamowitej precyzji i dokładności: gdyby ich wymiary różniły się zaledwie o pół milimetra, nie byłyby w stanie połączyć się u góry.

Przekroje nóg łuku to trójkąty równoboczne o boku 16,5 m przy podłożu do 5,2 m w najwyżej położonym punkcie, a fundamenty sięgają niemal 20 metrów w głąb ziemi (z czego ponad 6 metrów znajduje się w podłożu skalnym), dzięki czemu łuk jest w stanie przetrwać nie tylko trzęsienia ziemi, ale jest też odporny na działanie silnego wiatru (wytrzymuje uderzenia wiatru o prędkości do 250 km/h i może się wychylać aż do 46 cm w obu kierunkach).

Widok ze szczytu łuku, na który można dostać się za pomocą przejażdżki specjalnymi tramwajami przemieszczającymi się we wnętrzu każdej z nóg, rozciąga się aż na 50 mil na wschód i zachód, odsłaniając przed zwiedzającymi panoramy dawnego Dzikiego Zachodu, którego zdobywców upamiętnia konstrukcja.

Stal – unikalny materiał

To tylko kilka przykładów imponujących stalowych konstrukcji różnego typu.

Do grona budzących podziw budowli wzniesionych z wykorzystaniem stali można zaliczyć też stalowo-żelbetową giełdę kwiatową w Aalsmeer w Holandii o największej na świecie powierzchni wynoszącej 520 000 m², wiadukt Millau we Francji, czyli najwyższy stalowy most o wysokości 341 metrów czy wielofunkcyjny budynek New Century Global Center w chińskim mieście Chengdu, który jest największym budynkiem pod względem łącznej powierzchni wszystkich kondygnacji (1,76 mln m²).

Wszystkie te obiekty łączy fakt, że ich konstrukcja opiera się na wykorzystaniu elementów wykonanych ze stali, a więc jednego z najbardziej uniwersalnych materiałów budowlanych.