Historie novodobých kopulí - History of modern period domes

Část série na
Kopule
Kupole (PSF) .png
Symbolismus
Historie
Styly
Elementy
  • Kategorie
  • P parthenon.svg Portál architektury

Kopule postavené v 19., 20. a 21. století těží z efektivnějších technik pro výrobu železa a oceli, stejně jako z pokroků v konstrukční analýze.

Kovové rámové kopule 19. století často napodobovaly dřívější návrhy zděných kopulí v různých stylech, zejména v církevní architektuře, ale byly také použity k vytvoření skleněných kopulí nad nákupní pasáže a skleníky, kopule nad přístřešky lokomotiv a výstavní haly a kopule větší než ostatní na světě. Rozmanitost klenutých budov, jako jsou parlamenty a hlavní budovy, plynoměry, observatoře, knihovny a kostely, bylo umožněno použitím železobetonových žeber, lehkých papírová hmota a trojúhelníkové rámování.

Ve 20. století planetárium kopule podnítily vynález Walther Bauersfeld oba tenké skořápky ze železobetonu a geodetické kopule. Použití oceli, počítačů a analýza konečných prvků umožnil ještě větší rozpětí. Napětí membránová struktura se staly oblíbenými pro klenuté sportovní stadiony, které také inovovaly s tuhými zatahovacími klenutými střechami.

Devatenácté století

Vývoj

Materiály

Nové výrobní technologie umožňovaly výrobu litiny a kujného železa v průběhu roku 2006 ve větším množství a za relativně nízké ceny Průmyslová revoluce.[1] Většina železných kopulí byla postavena se zakřivenými železnými žebry uspořádanými radiálně od horní části kupole k prstenu na základně. Materiál zvolený pro kupole se v průběhu 19. století od roku změnil litina na tepané železo na ocel.[2] S výjimkou kopulí, které jednoduše napodobovaly víceplášťové zdivo, může být hlavním vývojem jednoduché klenuté formy století století kopule s kovovým rámem, jako je kruhová kupole Halle au Blé v Paříži a eliptická kupole z Royal Albert Hall v Londýně.[3]

Praxe stavby rotujících kopulí pro umístění velkých dalekohledů se stal populárním v 19. století, přičemž první příklady používání papírové hmoty k minimalizaci hmotnosti.[4]

Počátkem konce 19. století rodina Guastavino, tým otců a synů, kteří pracovali na východním pobřeží Spojených států, dále rozvíjeli zděnou kopuli. Zdokonalili a tradiční španělská a italská technika pro lehké použití bez středové klenby vrstvy dlaždic v rychle tuhnoucím cementu, který je umístěn naplocho proti povrchu křivky, nikoli kolmo k ní. Otec, Rafael Guastavino, inovovaný s využitím portlandský cement jako malta, spíše než tradiční vápenné a sádrové malty, které umožňovaly měkká ocel tyč, která se použije k vyrovnání tahových sil.[5]

Ačkoli kopule vyrobené výhradně ze železobetonu nebyly postaveny před rokem 1900, kostel Saint-Jean-de-Montmartre byl navržen uživatelem Anatole de Baudot s malou kupolí zděného pláště se železobetonovými žebry.[6]

Struktura

Proporcionální pravidla pro poměr tloušťky a rozpětí oblouku byla vyvinuta v průběhu 19. století na základě změn tvaru trolejového vedení v reakci na hmotnostní zatížení a byla aplikována na svislé síly v kopulích. Edmund Beckett Denison, který na toto téma vydal důkaz v roce 1871, napsal v a Kopule článek v devátém vydání Encyklopedie Britannica že poměr tloušťky a rozpětí byl pro kopuli nižší než pro oblouk kvůli více rozloženému zatížení kupole.[7]

V šedesátých a sedmdesátých letech 19. století začali němečtí a další evropští inženýři zacházet se železnými kopulemi jako s kolekcí krátkých rovných nosníků se sklopnými konci, což vedlo k lehkým prolamovaným konstrukcím. Jinak než ve sklenících byly tyto struktury obvykle skryty za stropy.[8] Rozpětí starověku Panteon kopule, i když se shodovala během renesance, zůstala největší na světě až do poloviny 19. století.[9] Zahrnuty byly velké kopule 19. století výstavní budovy a funkční struktury jako plynoměry a přístřešky lokomotiv.[10]

Podle Irene Giustiny byla kupolovitá stavba jedním z nejnáročnějších architektonických problémů přinejmenším do konce 19. století kvůli nedostatku znalostí o statika.[11] Rafael Guastavino využívá nedávný vývoj grafická statika mu umožnilo navrhovat a stavět levně lanovka kopule s minimální tloušťkou a bez lešení. Trezory byly obvykle 3 palce silné a dělníci, stojící na dokončených částech, používali k přizpůsobení své práce jednoduché šablony, dráty a řetězce.[12]

Styl

The historismus 19. století vedlo k tomu, že mnoho kopulí bylo spíše překládáním velkých kopulí minulosti než dalším stylistickým vývojem, zejména v posvátné architektuře.[13] The Neoklasicistní styl populární v této době byl zpochybněn v polovině 19. století a Gothic Revival v architektuře, v čem se říká „Bitva o styly Trvalo to přibližně od roku 1840 do začátku 20. století s různými styly v rámci klasicismu, jako např renesance, Barokní, a Rokoková probuzení, také soupeří o popularitu. Poslední tři desetiletí tohoto období zahrnovaly neobvyklé kombinace těchto stylů.[14]

Církevní a královské budovy

Kazanská katedrála a Katedrála svatého Izáka (pozadí) v Rusku.

Železné kopule nabídly lehkost dřevěné konstrukce spolu s nehořlavost a vyšší pevnost, což umožňuje větší rozpětí. Vzhledem k tomu, že samotné kopule byly poměrně vzácné, první příklady vyrobené ze železa pocházely dlouho poté, co se železo začalo používat jako konstrukční materiál.[2] Místo dřeva, kde byla prioritou požární odolnost, bylo použito železo. V Rusku, které mělo velké zásoby železa, lze nalézt některé z prvních příkladů architektonického využití materiálu. Andrey Voronikhin postavil velkou kupolu z tepaného železa Kazanská katedrála v Petrohradě.[15] 17,7 metrů široká vnější kopule katedrály, která byla postavena v letech 1806 až 1811, byla jednou z prvních železných kopulí.[16] Železná vnější kopule pokrývá dvě zděné vnitřní kopule a je vyrobena z plechů o tloušťce 15 mm, které jsou zafixovány.[17]

Časný příklad z Británie je ve fantazijní kopuli se železnou konstrukcí nad centrální budovou Královský pavilon v Brightonu, začala v roce 1815 John Nash, osobní architekt Král Jiří IV.[18] Kopule nebyla jedním z prominentních cibulovitých kopulí, ale kopulovitou strukturou dvanácti litinových žeber spočívajících na litinových sloupech nad Henry Holland dřívější sedan. To bylo dokončeno v letech 1818-1819.[17]

Neoklasicistní Baltimorská bazilika, navrhl Benjamin Henry Latrobe po Roman Pantheon pro Biskup John Carroll, byla zahájena v roce 1806 a zasvěcena v roce 1821, ačkoli veranda a věže nebyly dokončeny až do 70. let 19. století. Na design interiéru mohl mít vliv Kostel Panny Marie v East Lulworth V Anglii, kde byl biskup Carroll zasvěcen.[19] Centrální kupole má průměr 72 stop a 52 stop nad podlahou lodi. Cibulové kopule nad dvěma věžemi byly postaveny podle Latrobeových návrhů. Kostel byl rozšířen na východ o 33 stop v roce 1890.[20] Před dokončením počáteční stavby kostela byly v Baltimoru postaveny další dva neoklasicistní klenuté kostely. The První nezávislá (unitářská) církev podle Maximilián Godefroy byla zahájena v roce 1817 a pokryla vnitřní prostor 55 stop širokou mělkou kazetovou kupolí na pendentivech s oculusem uprostřed. Pro zlepšení akustiky byl upraven interiér. První Křtitel Kostel od Robert Mills, také známý jako „Old Red Top Church“, byla klenutá válcová rotunda s verandou a portikem. Kopule měla mělký vnější profil a její oculus byl zakryt nízkou lucernou zvanou monitor. To bylo dokončeno v roce 1818, ale zničen v roce 1878.[21]

V roce 1828 byla východní přechodová věž z Mainzská katedrála byl přestavěn Georg Moller s kupolí z tepaného železa.[22] Dóm byl vyroben z plochých železných profilů a vyztužen vazbami, které procházely vnitřkem dómu. Takové vyztužení kopule bylo jednou ze dvou zavedených technik, druhou bylo použití kombinace vodorovných kroužků a svislých žeber.[10] Rozpětí mohlo být asi 27 metrů.[23] Později byl odstraněn ve prospěch současné struktury.[24]

Mezi velké neoklasicistní kopule patří Rotunda v Mostě v Malta, byla dokončena v roce 1840 s kupolí širokou 38 metrů a San Carlo al Corso v Milán, dokončena v roce 1847 s kopulí o šířce 32 metrů.[25]

Katedrála svatého Izáka, v Petrohradě, byl postaven v roce 1842 s jednou z největších kopulí v Evropě. Litinová kupole široká téměř 26 metrů měla technicky vyspělý trojplášťový design se železnými vazníky připomínajícími katedrálu svatého Pavla v Londýně.[26] Konstrukce katedrály byla zahájena po porážce Napoleona v roce 1815 a byla dána francouzský architekt, ale stavba byla zpožděna. Ačkoli byla kupole původně navržena jako zděná, místo ní byla použita litina.[6]

Také připomíná dóm svatého Pavla a dóm Panthéonu v Paříži, který navštívil původní designér, dóm Kostel svatého Mikuláše v Postupimi byl k budově přidán v letech 1843-49.[27] Kupole byla zahrnuta jako možnost v původním pozdně neoklasicistním designu z roku 1830, ale jako dřevěná konstrukce. Železo místo toho používali pozdější architekti.[28]

Další příklady zarámovaných železných kopulí zahrnují ty z a synagoga v Berlíně, Schwedler v roce 1863, a Muzeum Bode podle Muller-Breslau v roce 1907.[29]

Kopule z tepaného železa Royal Albert Hall v Londýně byla postavena v letech 1867 až 1871 podle eliptického plánu architekta Henry Young Darracott Scott a konstrukční návrh od Rowland Mason Ordish. Používá sadu zakřivených vazníků, jako u předchozích New Street Station v Birminghamu, přerušen uprostřed bubnem. Rozpětí eliptické kopule je 66,9 metrů krát 56,5 metrů.[30]

Kopule z tepaného železa Kostel svatého Augustina v Paříži pochází z roku 1870 a zabírá 25,2 metrů. V roce 1870 byla nad jeruzalémským Božím hrobem postavena kupole z tepaného železa, která trvala 23 metrů.[31]

Kopule nad Bazilika San Gaudenzio (začátek v roce 1577) v Novara, Itálie, byla postavena v letech 1844 až 1880. Revize provedené architektem během stavby proměnily původně buben, polokulovou kopuli a lucernu vysokou 42,22 metru na konstrukci se dvěma překrývajícími se bubny, ogivální kopulí a třicet metrů vysoká věž dosahující 117,5 metrů.[32] Architekt, Alessandro Antonelli, který také postavil Krtek Antonelliana v Turín Itálie spojila neoklasické formy s vertikálním důrazem na gotický styl.[33]

Velká kopule byla postavena v letech 1881–1882 nad kruhovým nádvořím Devonshire Royal Hospital v Anglii o průměru 156 stop.[34] Využíval radiální příhradová žebra bez diagonálních vazeb.[29]

Kopule Katedrála v Pavii, budova zahájená v roce 1488, byla dokončena s velkou osmibokou kupolí připojenou k plánu baziliky kostela.[35]

Komerční budovy

Ačkoli výroba železa ve Francii zaostávala za Británií, vláda dychtivě podporovala rozvoj svého domácího železářského průmyslu. V roce 1808 vláda Napoleon schválila plán výměny vyhořelé dřevěné kopule Halle au Blé sýpka v Paříži s kopulí železa a skla, „nejčasnější příklad kovu se sklem v kopuli“. Kupole měla průměr 37 metrů a používala 51 litinových žeber, aby se sbíhaly na lisovaném prstenci z tepaného železa o šířce 11 metrů, který obsahoval sklo a kované železné střešní okno. Vnější povrch kopule byl pokryt mědí a v blízkosti základny kopule byla vyříznuta další okna, která umožňovala více světla během modifikace z roku 1838.[36] Litinové kopule byly obzvláště populární ve Francii.[37]

Ve Spojených státech byla zakázka z roku 1815 na stavbu Baltimorské burzy a celnice udělena Benjaminovi Henrymu Latrobovi a Maximiliánovi Godefroyovi za design s prominentní centrální kupolí. Konstrukce kopule byla během výstavby změněna, aby se její výška zvýšila na 115 stop přidáním vysokého bubnu a práce byla dokončena v roce 1822. Signály z observatoře na Federal Hill byli přijati na pozorovacím stanovišti v kupoli, poskytující včasné oznámení o příjezdu obchodní plavidla. Budova byla zbořena v letech 1901-2.[38]

The Výměna uhlí v Londýně James Bunning z let 1847-1849, zahrnoval kupoli širokou 18 metrů vyrobenou z 32 železných žeber odlitých jako jednotlivé kusy. To bylo zničeno na začátku 1960.[39]

V Londýně byly v roce 1862 postaveny velké dočasné kopule Mezinárodní výstava Budova, rozpětí 48,8 metrů.[31] The Výměna kukuřice v Leedsu, postavený v roce 1862 Cuthbertem Brodrickem, má eliptický půdorys kupole 38,9 m x 26,7 m s kovanými železnými žebry podél dlouhé osy, které vyzařují z konců a dalšími, které překlenují krátkou osu, která probíhá paralelně k sobě a tvoří mřížkový vzor.[30]

The Galleria Umberto I. v Itálii.

Vypracovat zakryté nákupní pasáže, tak jako Galleria Vittorio Emanuele II v Miláně a Galleria Umberto I. v Neapoli, včetně velkých prosklené kopule na jejich křižovatkách.[40] [41] Kopule Galleria Vittorio Emanuele II (1863–1867) stoupá do výšky 145 stop nad zemí a má stejné rozpětí jako kupole Bazilika svatého Petra se šestnácti železnými žebry nad osmibokým prostorem na křižovatce dvou krytých ulic. Je pojmenován po první král sjednocené Itálie.[41]

Vladimir Shukhov byl časným průkopníkem toho, co se později jmenovalo mřížka struktur a v roce 1897 je zaměstnal v klenutých výstavních pavilonech na Moravě Všeruská průmyslová a umělecká výstava.[42]

Kopule Sydney Budova královny Viktorie používá radiální žebra z oceli spolu s nadbytečnými diagonálními výztuhami do rozpětí 20 metrů. Tvrdilo se, že je to největší kopule v Jižní polokoule po dokončení v roce 1898.[29]

Skleníky a zimní zahrady

Železo a sklo skleníky se zakřivenými střechami byly populární po několik desetiletí počínaje krátce před rokem 1820, aby se maximalizovaly ortogonalita na sluneční paprsky, i když jen několik z nich má kopule. The konzervatoř na Syon Park byl jedním z prvních a zahrnoval 10,8 metrů dlouhý železný a skleněný dóm od Charlese Fowlera postavený v letech 1820 až 1827. Skleněné tabule jsou zasazeny do panelů spojených měděnými nebo mosaznými žebry mezi 23 hlavními litinovými žebry. Dalším příkladem byla zimní zahrada v Bretton Hall v Yorkshire, dokončena v roce 1827, ale zbořena v roce 1832 po smrti majitele. Měla 16 metrů širokou centrální kopuli tenkých kovaných železných žeber a úzké skleněné tabule na litinovém prstenci a železných sloupech. Sklo sloužilo jako boční podpora železných žeber.[43]

The Antheum v Brightonu by v roce 1833 měla 50 metrů největší kupolovou klenbu na světě, ale kruhová litinová kupole se zhroutila, když bylo odstraněno lešení.[44]

Byly použity jedinečné skleněné kopule pramenící přímo ze země skleníky a zimní zahrady, tak jako Palmový dům v Kew (1844–1848) a Laekenská zimní zahrada poblíž Bruselu (1875–1876).[45] Laekenská kupole se rozprostírá uprostřed 40 metrů kruhové budovy a spočívá na kruhu sloupů. The Palác Kibble z roku 1865 byl znovu postaven v roce 1873 ve zvětšené podobě s 16 metrů širokou centrální kupolí na sloupech. The Palm House v Sefton Parku v Liverpool má osmiboká centrální kupole, také 16 metrů široká a na sloupech, dokončená v roce 1896.[46]

Knihovny

Knihovna Britského muzea zkonstruovala a nová čítárna na dvoře budovy muzea v letech 1854 až 1857. Kulatá místnost o průměru asi 42,6 metrů, inspirovaná Pantheonem, byla překonána kopulí s prstencem oken na základně a oculusem nahoře. Skryté železné rámování neslo zavěšený strop vyrobený z papírová hmota.[47] Litinová kopule byla postavena v letech 1860 až 1867 nad čítárnou Bibliothèque nationale v Paříži.[37]

Inspirován prestižní čítárnou Britského muzea, byla na začátku 70. let 19. století nad čítárnou budovy postavena první železná kupole v Kanadě. Knihovna parlamentu v budově Ottawa. Na rozdíl od místnosti Britského muzea používá knihovna, která byla otevřena v roce 1876, gotický styl.[48]

Kopule Budova Thomase Jeffersona z Knihovna Kongresu, inspirovaný také kupolí čítárny v Britském muzeu, byl postaven v letech 1889 až 1897 v klasickém stylu. Je široký 100 stop a na osmi pilířích se zvedá 195 stop nad podlahou. Kupole má relativně nízký vnější profil, aby se zabránilo zastínění nedaleké kupole Spojených států Capitol.[49]

The Veřejná knihovna v Bostonu (1887-1898) zahrnuje klenbu kopule Rafael Guastavino.[50]

Legislativní budovy

The Kapitol Spojených států.
The Budova maďarského parlamentu.
Viz také: Seznam státních a územních hlavních měst ve Spojených státech

Návrh budovy amerického hlavního města schválil George Washington zahrnuta kopule po vzoru Pantheonu s nízkou vnější výškou. Následné revize designu vyústily v dvojitou kopuli se zvýšeným vnějším profilem na osmibokém bubnu a stavba začala až v roce 1822. Vnitřní kupole byla kromě horní třetiny, která byla vyrobena ze dřeva, postavena z kamene a cihel. Vnější kopule byla dřevěná a pokrytá měděnou fólií.[51] Kopule a budova byla dokončena Charles Bulfinch v roce 1829.[52]

Většina z 50 budov nebo státních kapitol státu s kopulemi ve Spojených státech pokrývají centrální rotundu nebo sál lidí, kvůli použití a dvojkomorový zákonodárce. Pensylvánie budova hlavního města navržená Stephenem Hillsem v Harrisburg byl nejdříve spojit všechny prvky, které se následně staly charakteristickými pro budovy státních kapitol: kopule, rotunda, sloupoví a dvě legislativní komory. Stejně jako design národního hlavního města byl design zvolen prostřednictvím formální soutěž.[53] Mezi časně klenuté budovy hlavního města patří budovy z Severní Karolina (jak byl předělán William Nichols ), Alabama (v Tuscaloosa ), Mississippi, Maine (1832), Kentucky, Connecticut (v Nové nebe ), Indiana, Severní Karolina (po přestavbě), Missouri (velmi podobný Harrisburgovu designu Hills), Minnesota (později přestavěn ), Texas a Vermont (1832).[54]

Aktuální kopule nad Budova Kapitolu Spojených států, i když je namalován bíle a korunuje zděnou budovu, je vyroben z litiny. Kopule byla postavena v letech 1855 až 1866 a nahradila spodní dřevěnou kopuli s měděnou střechou z roku 1824.[55] Má průměr 30 metrů.[37] Bylo dokončeno pouhé dva roky po Stará soudní budova v okrese St. Louis, která má první litinovou kopuli postavenou ve Spojených státech.[56] Původní návrh capitol dome byl ovlivněn řadou evropských kostelních kopulí, zejména St. Paul's v Londýně, Svatého Petra v Římě Panteon v Paříži, Les Invalides v Paříži a Katedrála svatého Izáka v Petrohradě.[57] Architekt, Thomas U. Walter, navrhl interiér s dvojitou kopulí vycházející z interiéru Panthéonu v Paříži.[55]

Stavba kopule pro budovy hlavního města a okresní soudní budovy ve Spojených státech vzkvétaly v období mezi EU a USA americká občanská válka a první světová válka[58] Většina hlavních měst postavených v letech 1864 až 1893 byla orientačními body jejich měst a měla pozlacené kopule.[59] Příklady z Pozlacená éra včetně těch z Kalifornie, Kansas, Connecticut, Colorado, Idaho, Indiana, Iowo, Wyoming, Michigan, Texas, a Gruzie.[60] Mnoho kopulí budování amerického hlavního státu bylo postaveno na konci 19. nebo na počátku 20. století v Americká renesance styl a kryt rotundy otevřené veřejnosti jako pamětní prostory. Mezi příklady patří Státní dům v Indianě, Texas State Capitol a Státní kapitol ve Wisconsinu.[61] K americkým renesančním hlavním městům patří také Rhode Island a Minnesota.[60]

The Reichstag Palace, postavený v letech 1883 až 1893 jako dům Parlament nového Německá říše, zahrnoval kopuli ze železa a skla jako součást neobvyklé směsi renesančních a barokních prvků. Kontroverzně 74 metrů vysoká kupole stála o sedm metrů vyšší než kupole Císařský palác ve městě, čerpající kritiku z Kaiser Wilhelm II.[62]

The Budova maďarského parlamentu byl postaven v gotickém slohu, ačkoli většina z návrhů soutěžních návrhů z roku 1882 používala novorenesanci a zahrnuje klenutou centrální halu. Velká, žebrovaná kopule ve tvaru vejce zakončená věží byla ovlivněna kopulí Kostel Maria vom Siege ve Vídni.[63] Má šestnáctistranný vnější plášť se železnou kostrou, která se tyčí do výšky 96 metrů, a vnitřní hvězdicovou klenbu podepřenou na šestnácti kamenných pilířích. Dome Hall se používá k zobrazení korunovační koruna Maďarska a sochařství panovníků a státníků. Kupole byla konstrukčně dokončena do konce roku 1895.[64]

Průmyslové budovy

"První plně trojúhelníková rámovaná kupole" byla postavena v Berlíně v roce 1863 Johann Wilhelm Schwedler v plynoměru pro Imperial Continental Gas Association a začátkem 20. století se podobně trojúhelníkové kupole rámů staly docela běžnými.[65][42] Schwedler postavil tři kované železné kopule nad plynovými držáky v Berlíně v letech 1876 až 1882 s rozpětím 54,9 metrů, jeden z nich přežije. Šest podobných kupolí Schwedlerova typu bylo použito nad plynovými držáky v Lipsku od roku 1885 a ve Vídni za použití oceli v 90. letech 19. století. Spíše než použití tradičních železných žeber, sestávají kopule z tenčího uspořádání krátkých přímých železných tyčí spojených s čepovými spoji v příhradové skořepině, s příčným ztužením zajišťovaným lehkými železnými tyčemi.[66]

Hrobky

Kopule Grantova hrobka byl postaven Rafaelem Guastavinem v roce 1890.[50][67]

Dvacáté století

Vývoj

Americké státní kapitolské dómy postavené ve dvacátém století zahrnují ty z Arizona, Mississippi, Pensylvánie, Wisconsin, Idaho, Kentucky, Utah, Washington, Missouri, a západní Virginie. Budova hlavního města Západní Virginie byla nazývána poslední Americká renesance capitol.[68]

Samostatné kupolovité konstrukce byly použity k uložení veřejných služeb ve 20. století.[69] Dřevěné kopule v tenkostěnných skořápkách na žebrech se vyráběly až do 30. let.[70]

"Fitzpatrickova kupole", kterou navrhl John Fitzpatrick jako levná struktura pro skladování zimních silničních služeb písek a sůl se používá v zemích po celém světě.[71][72] První byla postavena v roce 1968.[72] Kupole mají dvacet stran a jsou obvykle 100 stop v průměru a o něco více než 50 stop vysoké. Kónický tvar má odpovídat 45 stupňovému sklonu hromady mokrého písku. Jsou postaveny na betonových patkách a pokryty asfaltové šindele.[73]

Po druhé světové válce byly ocelové a dřevěné laminátové konstrukční prvky vyrobeny z vodotěsnosti resorcinolová lepidla byly použity k vytvoření kopulí s dřevěnými nosnými konstrukcemi se vzorem mřížky, jako je například průměr 100 metrů Skydome v Flagstaff, Arizona.[74]

Dlaždice Guastavino

Rodina Guastavino, tým otců a synů, kteří pracovali na východním pobřeží Spojených států, postavili trezory pomocí vrstvy dlaždic ve stovkách budov z konce 19. a počátku 20. století, včetně kopulí Bazilika svatého Vavřince v Asheville v Severní Karolíně a Římskokatolický kostel sv. Františka Saleského ve Filadelfii v Pensylvánii.[75] Kopule přes křížení Katedrála svatého Jana Božského v New Yorku byl postaven synem v roce 1909. Částečně sférický dóm měří 30 metrů v průměru od vrcholu svých splývajících pendentivů, kde ocelové tyče zalité v betonu působí jako zadržovací prstenec. S průměrnou tloušťkou 1/250 svého rozpětí a ocelovými tyčemi zabudovanými také do závěsů se kupole „těšila na moderní skořepinovou konstrukci ze železobetonu.“[5]

Ocel a beton

The Kresge Auditorium v Massachusetts.

Kopule postavené z oceli a betonu dokázaly dosáhnout velmi velkých rozpětí.[37] The Hotel West Baden Springs v Indianě byla postavena v roce 1903 s největší rozpětí kopule na světě na 200 stop. Jeho kovová a skleněná kůže byla podepřena ocelovými vazníky spočívajícími na kovových válcích, aby se umožnila expanze a kontrakce při teplotních změnách. V rozpětí byl překonán Sál stého výročí z Max Berg.[76]

Kupole z roku 1911 Veřejná knihovna v Melbourne čítárna, pravděpodobně inspirovaná Britským muzeem, měla průměr 31,5 metrů a byla krátce nejširší železobetonovou kopulí na světě až do dokončení Centennial Hall.[6] Centennial Hall byl postaven s železobetonu v Vratislav, Německo (dnes Polsko), v letech 1911–13 u příležitosti 100. výročí založení povstání proti Napoleonovi. S centrální kopulí o šířce 213 stop obklopenou stupňovitými kruhy vertikálních oken byla největší budovou svého druhu na světě.[77] Mezi další příklady žebrovaných kupolí zcela vyrobených ze železobetonu patří Methodist Hall ve Westminsteru v Londýně, Augsburská synagoga a Divadlo Orpheum v Bochumu.[6] 1928 Lipská tržnice podle Deschinger a Ritter měl dvě 82 metrů široké kopule.[37]

Tenká domikální skořápka byla dále vyvinuta konstrukcí dvou kopulí v Jena, Německo na počátku 20. let. Postavit rigidní planetárium kupole, Walther Bauersfeld zkonstruoval trojúhelníkový rám z lehkých ocelových tyčí a síťoviny s klenutým bedněním zavěšeným pod ním. Nastříkáním tenké vrstvy betonu na bednění i na rám vytvořil 16 metrů širokou kopuli, která byla tlustá jen 30 milimetrů. Druhá kupole byla stále tenčí, široká 40 metrů a silná 60 milimetrů.[78] Tito jsou obecně vzati být první moderní architektonický tenké skořápky.[79] Ty jsou také považovány za první geodetické kopule.[80] Počínaje jedním pro Deutsches Museum v Mnichově bylo v Evropě do roku 1930 postaveno 15 klenutých projekčních planetárií využívajících betonové skořepiny široké až 30 metrů a ten rok Adlerovo planetárium v Chicagu se stalo prvním planetáriem, které se otevřelo na západní polokouli.[81] Kopule planetária vyžadovaly pro své výstupky polokulovitý povrch, ale většina kupolí z 20. století byla mělká, aby se snížily náklady na materiál, zjednodušila konstrukce a snížil objem vzduchu, který je třeba ohřívat.[82]

Ačkoli rovnice pro ohýbání teorie tlusté sférické skořápky byla publikována v roce 1912 a na základě obecných rovnic z roku 1888 byla pro praktickou konstrukční práci příliš složitá. Zjednodušená a více přibližná teorie pro kopule byla publikována v roce 1926 v Berlíně. Teorie byla testována na plechových modelech se závěrem, že membránová napětí v kopulích jsou malé s malou potřebnou výztuží, zejména nahoře, kde lze otvory pro světlo vyříznout. Pouze soustředěné napětí v bodě podporuje vyžadovalo silné vyztužení.[82] První příklady používaly ke stabilizaci odkrytých hran relativně silný hraniční nosník. Alternativní stabilizační techniky zahrnují přidání ohybu na těchto okrajích pro jejich vyztužení nebo zvýšení tloušťky samotného pláště na okrajích a v blízkosti podpěr.[83] V letech 1933–34 španělský inženýr-architekt Eduardo Torroja, s Manuelem Sanchezem, navrhli Tržnice v Algeciras, Španělsko, s tenkou skořepinou betonové kopule. Mělká kopule je 48 metrů široká, 9 centimetrů tlustá a podepřena v místech po jejím obvodu.[84] Krytý stadion pro olympijské hry 1936 v Berlíně používal oválnou kopuli betonové skořápky o šířce 35 metrů a délce 45 metrů.[85] Popularizován článkem o práci z roku 1955 Félix Candela v Mexiku měly architektonické skořápky svůj rozkvět v padesátých a šedesátých letech, kdy dosáhly vrcholu popularity krátce před širokým přijetím počítačů a Metoda konečných prvků z strukturální analýza. Pozoruhodné příklady kopulí zahrnují Kresge Auditorium na MIT, která má sférický plášť široký 49 metrů a silný 89 milimetrů, a Palazzetto dello Sport, s kupolí o šířce 59 metrů, kterou navrhl Pier Luigi Nervi.[86]

Používání kovových konstrukcí v Itálii bylo v první polovině 20. století sníženo o soběstačnost a požadavky světové války.[87] Ocel se ve 30. letech 20. století ve stavebnictví široce využívala.[88] Následuje nedostatek oceli druhá světová válka a prokázaná zranitelnost vystavené oceli vůči poškození při intenzivních požárech během války mohla přispět k popularitě betonových architektonických skořepin, která začala na konci 40. let. V 60. letech 20. století zlepšily techniky svařování a šroubování a vyšší náklady na pracovní sílu ekonomičtější ocelové rámy.[82]

Geodetické kopule

The Stanice jižního pólu Amundsen-Scott v Antarktidě.

Strukturálně se geodetické kopule také považují za skořápky, když jsou zatížení nesena povrchovými polygony, jako v Kaiser Dome, ale jsou brány v úvahu vesmírná mřížka konstrukce, když jsou zatížení nesena pruty z bodu do bodu.[89] V roce 1935 byla vyrobena geodetická kupole ze svařovaných ocelových trubek voliéra z Zoo v Římě.[87] Ačkoli první příklady byly postaveny před 25 lety Waltherem Bauersfeldem, termín „geodetické kopule“ vytvořil Buckminster Fuller, který na ně získal patent v roce 1954. Geodetické kopule byly použity pro radarové kryty, skleníky, bydlení a meteorologické stanice.[90]

Mezi rané příklady ve Spojených státech patří kupole o šířce 53 stop pro Ford Rotunda v roce 1953 a kupole o průměru 384 stop pro zařízení Baton Rouge společnosti Union Tank Car Company v roce 1958, což je největší stavba s jasným rozpětím v svět v té době.[91] The Americký pavilon na Expo 67 v Montreal, Quebec, Kanada, byla obklopena 76,5 metrů širokou a 60 metrů vysokou kopulí vyrobenou z ocelových trubek a akrylových panelů. Dnes se používá jako centrum monitorování vody.[92] Mezi další příklady patří Stanice jižního pólu Amundsen-Scott, který se používal v letech 1975 až 2003, a Projekt Eden ve Velké Británii, postavený v roce 2000.[93]

Napětí a membrány

The Millennium Dome ve Velké Británii.

Napjatost kopule, patentované Buckminsterem Fullerem v roce 1962 z konceptu Kenneth Snelson, jsou membránové struktury skládající se z radiálních vazníků vyrobených z ocelových kabelů pod napětím se svislými ocelovými trubkami roztahujícími kabely do tvaru vazníku. Byly vyrobeny kruhové, eliptické a jiné tvary, které pokrývají stadiony od Koreje po Floridu.[94] Zatímco první stálý podporováno vzduchem membránové kopule byly radarové kopule navrhl a postavil Walter Bird po druhé světové válce, dočasnou membránovou strukturu navrženou David Geiger pokrýt pavilon Spojených států v Expo '70 byla mezníková stavba. Geigerovým řešením 90% snížení rozpočtu projektu pavilonu byla „nízkoprofilová, vzduchem podporovaná střecha s omezeným vedením kabelů využívající superelliptický obvodový kompresní prstenec“. Jeho velmi nízké náklady vedly k vývoji stálých verzí využívajících sklolaminát potažený teflonem a do 15 let tento systém používala většina klenutých stadionů po celém světě, včetně Silverdome v Pontiacu v Michiganu.[95] Zádržné kabely takových kopulí jsou položeny úhlopříčně, aby se zabránilo průvěsu zjištěnému u standardní mřížky.[96]

Návrh napínací membrány závisel na počítačích a rostoucí dostupnost výkonných počítačů vyústila v mnoho posledních vývojových trendů v posledních třech desetiletích 20. století.[97] Deflace počasí u některých střech podporovaných vzduchem vedla Davida Geigera k vývoji modifikovaného typu, přísnějšího „Cabledome“, který spíše než vzduchem podporoval Fullerovy myšlenky tensegrity a aspirace.[98][96] Skládaný efekt pozorovaný v některých z těchto kopulí je výsledkem spodních radiálních kabelů táhnoucích se mezi těmi, které tvoří vazníky, aby se udržovala membrána v tahu. Použitý lehký membránový systém se skládá ze čtyř vrstev: vodotěsné skleněné vlákno na vnější straně, izolace, parotěsná zábrana, poté vrstva akustické izolace. To je dostatečně poloprůhledné, aby splňovalo většinu denních požadavků na osvětlení pod kopulí. Prvními velkými příklady rozpětí byly dva sportovní areály v Soulu v Jižní Koreji postavené v roce 1986 pro olympijské hry, jeden široký 93 metrů a ostatní 120 metrů široký. The Georgia Dome, postavený v roce 1992 na oválném půdorysu, používá namísto toho trojúhelníkový vzor v systému patentovaném jako „Tenstar Dome“.[99] The Millennium Dome byla dokončena jako největší kabelová kopule na světě o průměru 320 metrů a používá jiný systém podpory membrány, přičemž kabely vyčnívají dolů z 12 stožárů, které pronikají membránou.[100] Byla zahájena první kabelová kupole, která namísto průsvitné membrány používala jako střešní krytinu panely z tuhého ocelového rámu atletické centrum v Severní Karolíně v roce 1994.[101]

Zatahovací kopule a stadiony

Ōita Stadium v Japonsku.

Vyšší náklady na tuhé kopule s velkým rozpětím je učinily relativně vzácnými, přestože tuhé pohyblivé panely jsou nejoblíbenějším systémem pro sportovní stadiony s zatahovací střešní krytina.[96][102] S rozpětím 126 metrů, Pittsburghská občanská aréna po dokončení pro město představoval největší zatahovací kopuli na světě Občanská světelná opera v roce 1961. Šest z jeho osmi sekcí se mohlo otáčet za dalšími dvěma během tří minut a v roce 1967 se stalo domovem Pittsburgh Penguins hokejový tým.[103]

První klenutý baseballový stadion, Astrodome v Houston, Texas, byla dokončena v roce 1965 tuhou ocelovou kopulí o šířce 641 stop vyplněnou 4 596 světlíky. Mezi další rané příklady tuhých kopulí stadionu patří ocelový rám Superdome New Orleans a cementu Kingdome Seattlu.[96] Louisiana Superdome má rozpětí 207 metrů.[104] Stockholmský 1989 Ericsson Globe, aréna pro lední hokej, získala titul největší hemisférické budovy na světě o průměru 110 metrů a výšce 85 metrů.[105]

Montreal Olympijský stadion představoval zatahovací membránovou střechu v roce 1988, i když opakované trhání vedlo k jejímu nahrazení střechou nezatahovací. The SkyDome Toronto otevřeno v roce 1989 s tuhým systémem ve čtyřech částech: jedna, která je pevná, dvě, které se posouvají vodorovně, a druhá, která se otáčí podél okraje 213 metrů širokého pole. V Japonsku 1993 Fukuoka Dome představoval 222 metrů kopuli ve třech částech, z nichž dvě se otáčely pod třetí. Ōita Stadium byla postavena v roce 2001 jako převážně pevná polokulová střecha široká 274 metrů se dvěma velkými membránou pokrytými panely, které se mohou sklouznout ze středu na opačné strany.[106]

Dvacáte první století

Rozmanitost moderních kopulí nad sportovními stadiony, výstavními halami a hledišti umožňuje vývoj materiálů, jako je ocel, železobeton a plasty.[107] Jejich použití nad obchodními domy afuturistická zábavní centra s video-hologramem „využívají různé netradiční materiály.[108]

Využití konstrukčních procesů, které se integrují numerické ovládání stroje, počítačový design, virtuální rekonstrukce a průmyslové prefabrikace umožnit vytváření kopulovitých tvarů se složitou geometrií, jako jsou elipsoidní bubliny z roku 2004 ve výrobním okrese společnosti Nardini navržené Massimiliano Fuksas.[109]

Reference

  1. ^ Gayle a Gayle 1998, str. 14.
  2. ^ A b Sutherland 2000, str. 111.
  3. ^ Hlavní kámen 2001, str. 241.
  4. ^ Lippincott 2008, str. 26.
  5. ^ A b Hlavní kámen 2001, str. 129.
  6. ^ A b C d Cowan 1983, str. 191.
  7. ^ Cowan 1977, str. 17.
  8. ^ Sutherland 2000, str. 116, 118.
  9. ^ Cowan 1983, str. 183.
  10. ^ A b Kohlmaier & Von Sartory 1991, str. 126.
  11. ^ Giustina 2003, str. 1033.
  12. ^ Allen 2004, str. 69, 71.
  13. ^ Stephenson, Hammond & Davi 2005, str. 190.
  14. ^ Miller & Clinch 1998, str. 30.
  15. ^ Gayle a Gayle 1998, s. 13, 18, 26.
  16. ^ Skempton 2002, str. 785.
  17. ^ A b Sutherland 2000, str. 112.
  18. ^ Gayle a Gayle 1998, str. 23.
  19. ^ Alexander 2004, str. 71-73.
  20. ^ Zanow & Johnston 2010, str. 22.
  21. ^ Alexander 2004, str. 83-85.
  22. ^ Gayle a Gayle 1998, str. 24.
  23. ^ Sutherland 2000, str. 119.
  24. ^ Landeshauptstadt Mainz 2013.
  25. ^ Cowan 1977, str. 11.
  26. ^ Gayle a Gayle 1998, str. 26.
  27. ^ Fraser 1996, str. 129.
  28. ^ Scheunemann a Omilanowska 2012, str. 203.
  29. ^ A b C Sutherland 2000, str. 117.
  30. ^ A b Sutherland 2000, str. 116.
  31. ^ A b Sutherland 2000, str. 115, 119.
  32. ^ Zanon a kol. 2001.
  33. ^ Filemio 2009 139, 141.
  34. ^ Pevsner & Williamson 1978, str. 114.
  35. ^ Castex 2008, str. xli.
  36. ^ Gayle a Gayle 1998, s. 22-23.
  37. ^ A b C d E Hourihane 2012, str. 304.
  38. ^ Alexander 2004, str. 75-78.
  39. ^ Sutherland 2000, str. 115.
  40. ^ Coleman 2006, str. 32.
  41. ^ A b Castex 2008, str. 56-58.
  42. ^ A b Dimčić 2011, str. 8.
  43. ^ Sutherland 2000, str. 113.
  44. ^ Sutherland 2000 114, 119.
  45. ^ Kohlmaier & Von Sartory 1991, str. 126-127.
  46. ^ Sutherland 2000, str. 114-115.
  47. ^ britské muzeum.
  48. ^ Mladý 1995 20, 22, 89, 100.
  49. ^ Cole & Reed 1997, str. 25.
  50. ^ A b Allen a 2004}, str. 69.
  51. ^ Allen 2001, str. 146.
  52. ^ Král 2000, str. 88-89.
  53. ^ Král 2000, str. 89-90.
  54. ^ Král 2000, str. 90, 92, 94.
  55. ^ A b aoc.gov.
  56. ^ Podmínka 1968, str. 27.
  57. ^ Allen 2001, str. 226.
  58. ^ Mitchell 1985, str. 262.
  59. ^ Seale 1975, str. 14.
  60. ^ A b Král 2000, str. 93.
  61. ^ Goodsell 1993, str. 294, 298-299.
  62. ^ Rizzoni 2009, str. 186.
  63. ^ Moravánszky 1998.
  64. ^ Villám a kol. 2006, str. 67-68, 74.
  65. ^ Hlavní kámen 2001, str. 171.
  66. ^ Sutherland 2000, str. 116-117, 119, 127.
  67. ^ Stern 1995, str. 754.
  68. ^ Král 2000, str. 93, 97.
  69. ^ Misztal 2017, str. 137.
  70. ^ Misztal 2017, str. 253.
  71. ^ Fairley 2019, str. 217.
  72. ^ A b APWA 1972, str. 11.
  73. ^ Cohn & Fleming 1974, str. 106.
  74. ^ Misztal 2017, str. 137-139.
  75. ^ Ochsendork & Freeman 2010.
  76. ^ Mitchell 1985, str. 267-268.
  77. ^ Sharp 2002, str. 49.
  78. ^ Hlavní kámen 2001, str. 134.
  79. ^ Bradshaw a kol. 2002, str. 693.
  80. ^ Langmead & Garnaut 2001, str. 131.
  81. ^ Marche 2005.
  82. ^ A b C Cowan 1977, str. 20.
  83. ^ Skopové maso 2011, str. 106.
  84. ^ Langmead & Garnaut 2001, str. 303.
  85. ^ Cowan 1977, str. 19.
  86. ^ Bradshaw a kol. 2002 693-694, 697.
  87. ^ A b Morganti a kol. 2019, str. 838.
  88. ^ Misztal 2017, str. 86.
  89. ^ Bradshaw a kol. 2002, str. 705.
  90. ^ Langmead & Garnaut 2001, str. 131-132.
  91. ^ Zung 2002, str. 26.
  92. ^ Langmead & Garnaut 2001, str. 132.
  93. ^ Kádár 2011, str. 26.
  94. ^ Levy & Salvadori 2002, str. 322-323.
  95. ^ Bradshaw et al. 2002, pp. 701-702.
  96. ^ A b C d Charlier.
  97. ^ Bradshaw et al. 2002, pp. 700, 703.
  98. ^ Bradshaw et al. 2002, str. 703.
  99. ^ Nenadović 2010, str. 58-60.
  100. ^ Barnes & Dickson 2000, str. 13.
  101. ^ Nenadović 2010, str. 59.
  102. ^ Friedman & Farkas 2011, str. 49.
  103. ^ Van Den Heuvel 2008, str. 161-162.
  104. ^ Cowan 1983, str. 193.
  105. ^ Glenday 2008, str. 365.
  106. ^ Friedman & Farkas 2011, pp. 42-43, 46.
  107. ^ McNeil 2002, str. 882.
  108. ^ Hourihane 2012, str. 303.
  109. ^ Morganti et al. 2019, str. 841.

Bibliografie