Mrakodrap

Sotva se člověk naučil stavět svá obydlí – byť ještě primitivní a dřevěná –, už se je také snažil pozvednout je do výše. Nebylo to sice pravidlem, ale někdy k tomu bývaly důvody: voda, zvěř, zloději. A koneckonců, když už se podařilo zhotovit dobrou střechu, proč toho nevyužít pro další podlaží. Pravda, dřevěné stavby mnoho konstrukčních možností neposkytovaly. Teprve jejich kombinace s pevnějším materiálem (kámen, cihly) dávaly uspokojivější výsledky.

Optimální výsledky po dlouhá staletí dávaly stavby z pálených cihel. Tento stavební materiál umožnil už v antickém Římě vybudovat stavby o 2–3 poschodích. Je příznačné, že důvody pro i proti výškovým stavbám byly tehdy – tj. téměř před 2 000 lety – a dnes prakticky stejné: na jedné straně vydělat co nejvíce soustředěním velkého množství nájemníků (v případě nájemních – činžovních – domů) nebo firem (v případě mrakodrapů) na co nejmenší plochu a na druhé straně nemožnost soudobými technickými prostředky zajistit bezpečnost lidí v případě požáru či jiné havárie většího rozsahu.

Větší počet poschodí se objevil zřejmě až na přelomu 18. a 19. století. Domy získaly nějaké to poschodí navíc, ale mnoho to nebylo. Klasická cihlová stavba sice může mít 8–9 poschodí (viz známé zvonice), ale zdi v dolní části stavby musejí být tak silné (cca 1,5 m), že na obytnou část mnoho nezbývá. Druhým vážným problémem je pak dostupnost horních poschodí (opět viz zvonice). Jinými slovy, stavba výškové budovy – mrakodrapu – byla podmíněna zejména 3 dalšími vynálezy: bezpečným výtahem, použitím ocelového skeletu a relativně levnou výrobou ocelových profilů vhodných vlastností. Na vynález vhodného výtahu se muselo počkat až do roku 1880. K použití oceli přispěl velký požár v Chicagu v roce 1871 (později i stavba Eiffelovy věže roku 1889, zejména z hlediska zabezpečení stavby proti větru) a mužem, který objevil způsob použití ocelových nosníků pro skelet budovy, byl William LeBaron Jenney. Výrobu levné a kvalitní oceli vhodné pro skelet mrakodrapů umožnil vynález Henryho Bessemera v roce 1855.

Stavba prvního mrakodrapu mohla začít. Nebylo to ale – jak by se mohlo očekávat – v New Yorku, ale v právě požárem zničeném Chicagu. Mrakodrap byl dostavěn v roce 1885 a jmenoval se (minulý čas je zde na místě, neboť stavba byla už v roce 1931demolována) Home Insurance Building, měl 10 podlaží a byl vysoký 42 m. Konstrukce byla ocelová, fasáda z cihel.

HomeInsuranceBuilding.jpg (17914 bytes)
Home Insurance Building
(převzato z http://www.ou.edu/class/arch4443/Skyscraper%20East%20and%20West/Skyscraper.htm)

V roce 1889 byl v Chicagu postaven první mrakodrap s klimatizací (89,5 m) a tamtéž v roce 1895 první výšková budova (99 m) obložená keramickými glazovanými obkládačkami.

V New Yorku byl prvním výškovým domem (95 m) Flatiron Building z roku 1903. Nicméně období slavných newyorských mrakodrapů zahájil 264 m vysoký Woolworth (1913). Jeho rekordní výška byla podmíněna další novinkou: rychlovýtahy. Roku 1930 následoval Chrysler se 77 podlažími a charakteristickou věží z oblouků. Se svými 348 m byl však největší budovou světa jen několik měsíců. Hned v následujícím roce, 1. května 1931, byl totiž otevřen – za přítomnosti prezidenta Spojených států Herberta Hoovera a newyorského guvernéra Franklina D. Rosevelta – známý mrakodrap Empire State Building vysoký 415 m. Tato stavba se 102 podlažími trvala 13 měsíců a po 40 let držela výškový primát. Ve svém počátku byla budova obsazena – díky hospodářské depresi – z pouhých 28 % a před bankrotem ji zachránily jen tisíce návštěvníků (přesněji příjmy ze vstupného).

empirestate.gif (28253 bytes)
Empire State Building
(převzato z ce.eng.usf.edu/pharos/wonders/ modern/empirestate.html)

Zajímavý pokus byl učiněn v Chicagu: John Hancock Center (1965—1969). Budova je sice o několik desítek metrů nižší (344 m), je to však nejvyšší (100 podlaží) mnohaúčelová budova (48 podlaží s 711 apartmány, 29 podlaží s kancelářemi a úřady, obchody, hotel, bazén, kluziště, restaurace, rozhlasová a televizní zařízení, pošta a sběrna odpadků). Zajímavé je i použití nové konstrukce navíc vyztužené šikmými nosníky (tzv. zavětrování), čímž se jednak zvýšila odolnost budovy proti větru a navíc se ušetřilo 50% oceli. V roce 1973 získala výškové prvenství dvojice mrakodrapů World Trade Center se 415 a 417 m výšky. Také zde byly potíže se “zabydlením” budov, které trvalo plných 6 let.

wtc1.jpg (12073 bytes)wtc_graphic1.gif (21454 bytes)
Vlevo World Trade Centrum 11. září 2001, vpravo jeho konstrukce: uvnitř jádro dimenzované na svislé zatížení, obvod tvořila trubková konstrukce dimenzovaná na zbytek svislého zatížení a zejména na vodorovné namáhání, podlaha byla ukotvena mezi těmito dvěma systémy (právě toto ukotvení bylo zřejmě jedním ze slabých článků konstrukce)
(převzato z http://www.civil.usyd.edu.au/wtc.htm)

To už ale dávno “dvojče” nedrželo výškový primát, neboť hned v roce 1974 převzala štafetu chicagská Sears Tower vysoká 443 m. Budova má 110 podlaží, 103 výtahů na její stavbu bylo spotřebováno 74 000 t oceli. Tato charakteristická stavba je v podstatě tvořena 9 budovami tvořícími jeden celek. I když se při konstrukci této budovy počítalo s typickými chicagskými větry, ne zcela se podařilo jejich působení eliminovat, neboť zaměstnanci ve vyšších patrech jsou při každém náporu větru rušení kýváním budovy a nepříjemným hvizdotem.

 

Sear Tower
Sear Tower
(převzato z www.math.wustl.edu/~brody/ pictures.htm)

Ale ani tato chicagská věž už primát nedrží. V roce 1997 ho převzala dvojice věží z předpjatého betonu Petronas Towers v Kuala Lumpur v Malajsii s 452 m (někdy se však uvádí, že tato výška je i s anténami).

 

kl-petronas-jan01.jpg (15183 bytes)
Petronas Tower.  Most spojující budovy je v 41 podlaží
(převzato z http://www.princeton.edu/~tanhs/places/sam/sam.html)

Jak se zdá, ani to není konec. V příštím roce má být dostavěn na Taiwanu TAIPEI WORLD FINANCIAL CENTER vysoký 508 m. V japonské fantazii se dokonce objevila X Seed Tower vysoká 1 219 m s 1 milionem lidí!

Nebudeme muset být po 11. září 2001 ve svých představách skromnější?

dale.gif (1388 bytes)