архітектурі. Особливості застосування металу в ХХ ст. і в наш час. Основні переваги металу в архітектурі
Історія металу в архітектурі починалася з використання його естетичних властивостей для одержання декоративно-художніх ефектів. Спочатку він залишався на других ролях, будучи свого роду додатковим елементом в архітектурно-будівельній практиці. Однак неперевершені якості міцності, які визначили широкі конструкційні можливості металу, зробили його одним з основних будівельних матеріалів, здатним з успіхом замінити раніше освоєні людиною.
Асоціативний ряд, що співвідноситься з поняттям "метал", — це технологія, машинність, прогрес, виробництво, індустрія. Істинно високотехнологічний, що вимагає найвищої якості вироблення кожної деталі, філігранної стикування різних поверхонь, метал є уособленням претензійних технологій XXI століття, що повідомляють не тільки досконалість раціональної форми, але високий рівень якості і смаку.
Початки застосування металу в архітектурі
З XVIII століття в будівництві мостів, шпилів, веж, перших промислових будинків почали застосовувати чавун, з якого відливали несущі конструкції колон, арок і ферм. Замість кам'яних і цегельних стовпів стали використовувати чавунні, замість дерев'яних балок, кам'яних і цегельних зводів, особливо з відкриттям промислових в виробництва й обробки чавуна і сталі, — залізні прокатні балки і ферми, незамінні для перекриття великих прольотів.
Найбільший вплив на розвиток конструктивних рішень каркасних будинків зробило проектування і зведення в 1851 році Джозефом Пекстоном для Всесвітньої виставки в Англії Кришталевого палацу. Всі його колони і балки були виконані з чавуну, для перекриттів застосовані залізні ферми з перехресними ґратами. Невеликі площі перетинів металевих елементів дозволили створити суцільне засклення. Уперше використана модульна система, на основі якої стандартизовані всі елементи конструкцій. Будинок був збірно-розбірним. Колосальна споруда довжиною 563 і шириною 124,5 м, яка зайняла площу в 69 тис. кв. м, наочно продемонструвало архітектурні можливості металу.
Металевий каркас стає ключовим фактором розвитку архітектурної форми. Головна його заслуга — звільнення тектоніки стіни від обмежень, пов'язаних з несущою функцією. Це дозволило створювати великі засклені площини фасадів, перейти до вільного гнучкого планування внутрішніх просторів, відкрило можливості нової пластики і колористических характеристик будинків.
Особливості застосування металу в ХХ ст. і в наш час
Визначений спад у розвитку металоконструкцій гався на початку ХХ століття в зв'язку з появою й освоєнням нового штучного матеріалу — залізобетону. Сполучення в ньому властивостей двох матеріалів — бетону і металу принесло нові технологічні можливості, більш економічні рішення. Оскільки залізобетон став найдешевшим, то й одержав масове поширення як конструктивний матеріал, що дозволив перейти на великі прольоти, менші перетини несущого кістяка стосовно традиційних рішень у камені і бетоні. Сьогодні цей напрямок продовжує жити і розвиватися в архітектурі.
Однак вже в 20-і роки минулого століття починається новий період розвитку металоконструкцій, який характеризується становленням сучасних архітектурних форм. Без металу в будівництві сьогодні робити нічого. З ним прийшли нові ідеї, зовсім інші конструктивні, композиційні і естетичні можливості вираження образу, його просторової побудови.
Метал стає формотворним фактором архітектури, особливо в нових типах будинків — сучасних виставочних і спортивних комплексах, вокзалах, торгових центрах, стадіонах, не говорячи вже про транспортне, промислове, цивільне будівництво, що неможливо без використання швидкомонтажних сталевих каркасів.
Основні переваги металу в архітектурі
Метал виступає специфічним засобом архітектурного освоєння простору. Можливість видозміни металу за до розмаїтості його візуальних і фізичних якостей безмежна, що відбивається в багатовіковій традиції його застосування у всіх областях образотворчого мистецтва. І щоразу‚ завдяки цій своїй якості‚ метал бере участь у стилістичних інноваціях.
Поєднуючи в собі багато переваг розповсюджених у будівництві конструкційних матеріалів, метал добре піддається архітектурній організації. Він ріжеться так само легко, як і дерево, але на відміну від нього може приймати будь-яку задану форму. Металеві конструкції є збірними і не тільки не поступаються, але і багато в чому перевершують в індустріальності збірний залізобетон.
Універсальність елементів у сполученні з простотою і надійністю з'єднань роблять їх настільки ж пластичними у формоутворенні, як кладка з дрібнозернистої цегли і монолітний бетон.
Разом з металом прийшла і нова конструктивна система конструкцій, які обгороджують — сендвич-панелі. До слова, у світовій практиці металоконструкції одержали саме широке поширення в архітектурно-будівельній практиці, а обсяг їхнього застосування сьогодні, наприклад у США, складає близько 60%
1. 1) BaBr2 + H2SO4 ⇒ BaSO4↓ + 2HBr
Ba²⁺ + 2Br⁻ + 2H⁺ + SO4²⁻ ⇒ BaSO4↓ + 2H⁺ + 2Br⁻
Ba²⁺ + SO4²⁻ ⇒ BaSO4↓
2) Na2CO3 + 2HCl ⇒ 2NaCl + H2O + CO2↑
2Na⁺ + CO3²⁻ + 2H⁺ + 2Cl⁻ ⇒ 2Na⁺ + 2Cl⁻ + H2O + CO2↑
CO3²⁻ + 2H⁺ ⇒ H2O + CO2↑
3) 2NaOH + H2SO4 ⇒ Na2SO4 + 2H2O
2Na⁺ + 2OH⁻ + 2H⁺ + SO4²⁻ ⇒ 2Na⁺ + SO4²⁻ + 2H2O
OH⁻ + H⁺ ⇒ H2O
2. 1) SiO2 + H2SO4 ≠ (реакция не идет, т.к. кислота с кислотным оксидом не реагирует)
2) 2LiOH + H2SO4 ⇒ 2H2O + Li2SO4
2Li⁺ + 2OH⁻ + 2H⁺ + SO4²⁻ ⇒ 2H2O + 2Li⁺ + SO4²⁻
OH⁻ + H⁺ ⇒ H2O
3) Ba(NO3)2 + H2SO4 ⇒ BaSO4↓ + 2HNO3
Ba²⁺ + 2NO3⁻ + 2H⁺ + SO4²⁻ ⇒ BaSO4↓ + 2H⁺ + 2NO3⁻
Ba²⁺ + SO4²⁻ ⇒ BaSO4↓
4) HCl + H2SO4 ≠ (кислота с кислотой)
5) K2O + H2SO4 ⇒ K2SO4 + H2O
K2O + 2H⁺ + SO4²⁻ ⇒ 2K⁺ + SO4²⁻ + H2O
K2O +2H⁺ ⇒ 2K⁺ + H2O
6) K2SiO3 + H2SO4 ⇒ K2SO4 + H2SiO3↓
2K⁺ + SiO3²⁻ + 2H⁺ + SO4²⁻ ⇒ 2K⁺ + SO4²⁻ + H2SiO3↓
SiO3²⁻ + 2H⁺ ⇒ H2SiO3↓
7) HNO3 + H2SO4 ≠ (кислота с кислотой)
8) 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 ⇒ Fe2(SO4)3 + 6H2O
2Fe³⁺ + 6OH⁻ + 6H⁺ + 3SO4²⁻ ⇒ 2Fe⁺ + 3SO4²⁻ + 6H2O
OH⁻ + H⁺ ⇒ H2O
Zn(NO3)2+2 HCl=ZnCl2+2 HNO3