ניתוח היישום של מבנה פלדה באדריכלות

מבנה פלדה ענק הוא מערכת חדשה של בניינים רבי קומות או סופר רבי קומות, המיוצרת כדי לענות על פונקציות מיוחדות או מקיפות. יש לו יכולת הסתגלות ארכיטקטונית טובה וביצועים מבניים פוטנציאליים גבוהים, והוא מבנה מפותח מאוד.

מבני פלדה גדולים משמשים בעיקר באצטדיונים רב תכליתיים, מרכזי כנסים ותערוכות, אולמות תצוגה, אולמות המתנה, האנגרים למטוסים וכו'. מבנה הרשת השטוח המוקדם ביותר עם הטווח הגדול ביותר היה הגימנסיה של אוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס בשנות ה-60. . המעטפת המרושתת הדו-שכבתית הגדולה ביותר היא הכיפה הקוסמית של יוסטון וכיפת העל של ניו אורלינס שנבנתה בארצות הברית בשנות ה-70. בשנות ה-90, נבנתה בנגויה, יפן, מעטפת מרושתת חד-שכבתית בעלת הטווח הגדול ביותר בעולם. קוטר הבניין הוא 229.6 מטר, והקוטר המבני הוא 187.2 מטר. נעשה שימוש בשלוש רשתות כיוון. הצמתים הם צמתים קשיחים שיכולים לעמוד בכוח צירי ובמומנט כיפוף. האצטדיון המקורה הגדול בעולם הוא אצטדיון אטלנטה, האצטדיון המרכזי של המשחקים האולימפיים ב-1996 בארצות הברית × 235 מ'), שמאמץ את גג מערכת המתח, המורכב בעיקר מכבלים, מוטות וממברנות. זהו סוג חדש של מבנה חלל עם פוטנציאל הפיתוח הרב ביותר כיום. אצטדיון פוקואוקה, שנבנה ביפן בשנת 1993 בקוטר של 222 מטר, הוא גג מבנה הפלדה הפתוח והסגור הגדול ביותר כיום, בעוד שכיפת טורונטו סקיי (קוטר 203 מטר) שנבנתה בשנת 1989 בקנדה צומצמה ל- המבנה הפתוח והסגור השני בגודלו בעולם. מבנה הגג של יותר מ-300 מטר מורכב מלוחות פלדה ופלדת חתך, שאינה התכנית האופטימלית. בשנים האחרונות המחקר המוצלח יותר הוא המבנה ההיברידי (היברידי), כלומר השימוש המעורב בעמודים, כבלים וממברנות.

הדוגמה האופיינית ביותר היא כיפת המילניום בתחילת המאה. ממוקם בגריניץ' על הגדה הדרומית של נהר התמזה בלונדון, הביתן הוא הגג הגדול ביותר בעולם כיום. הכיפה נראית כמו עב"ם, בקוטר של 320 מטר. מבחינה תיאורטית ניתן לממש מבנה בעל תוחלת גדולה יותר, והאם ניתן לממשו במציאות נותר לחקור לעומק. עם זאת, מבחינת גשרים, מומש טווח של כ-1000 מטר. גשר הכבלים הגדול ביותר בעולם הוא גשר דודורו (890 מטר אורך) ביפן, והגשר התלוי הגדול ביותר הוא גשר מינגשי (1991 מטר אורך) ביפן, הגשר הארוך ביותר עבור כביש מהיר ומסילת רכבת הוא גשר Tsing Ma (אורך 1377 מטר) בהונג קונג. הגג המתלה הפרבולואיד ההיפרבולי הראשון בעולם הוא ארנה ראלי האמריקאית המפורסמת.

בנוסף, משחקים ותערוכות אולימפיים קודמים יכולים להראות את רמת הפיתוח של מבני פלדה. לדוגמה, בשנת 1972, מינכן, גרמניה (מתחם בניית רשתות כבלים המשתרע על פני 74800 מ"ר של אצטדיון), בשנת 1976, מונטריאול, קנדה, בשנת 1980, מוסקבה, בשנת 1984, לוס אנג'לס, ארצות הברית, בשנת 1988, סיאול, דרום קוריאה (הן אולם ההתעמלות בקוטר 120 מטר והן אולם הסייף בקוטר 93 מטר הן כיפות כבלים), בשנת 1992, אצטדיון סן ג'ודי בברצלונה, ספרד (128 מטר), ובשנת 1996, כיפת ג'ורג'יה באטלנטה, ארצות הברית ( 186 מטר) × כיפת חבל 235 מטר), האצטדיון הראשי בסידני, אוסטרליה בשנת 2000.