Frank Anteri diskutiert die Entwicklung von Wolkenkratzern und Bautechnik

Oct 12, 2023

Frank Anteri arbeitet als Bauingenieur mit Spezialisierung auf die Entwicklung von Wolkenkratzern. Im folgenden Artikel erörtert Frank Anteri die Entwicklung dieser prächtigen Gebäude und wie sie sich als Verkörperung menschlichen Einfallsreichtums, technischer Fähigkeiten und künstlerischer Vision herauskristallisierten.

Während Wolkenkratzer seit dem 19. Jahrhundert den Gesetzen der Schwerkraft zu trotzen scheinen, ist die starke Anziehungskraft des Erdkerns offensichtlich nicht einfach verschwunden. Wie also verhindern, dass diese hohen Türme einstürzen?

Wolkenkratzer tauchten erstmals im 19. Jahrhundert auf, als die Massenproduktion von Eisen und Stahl es ermöglichte, das Wachstum von Gebäuden zu unterstützen, ohne dass unpraktisch dicke Wände oder ein unverhältnismäßig breiter Sockel erforderlich waren. Auch der Einsatz von Beton zur Verstärkung der Tragfähigkeit des Sockelgeschosses und die Erfindung des Aufzugs waren entscheidende Entwicklungen.

Frank Anteri erklärt, wie sich der menschliche Einfallsreichtum vom Überleben in Höhlen zum Bau von Häusern hoch in der Luft entwickelte.

Im 19. Jahrhundert strömten die Menschen in größerer Zahl als je zuvor in die Städte. Dieser Zustrom stellte eine erhebliche Belastung für die Fläche der städtischen Straßen dar und wirft die schwierige Frage auf, wie man die wachsende Bevölkerung unterbringen kann. Aus Gründen der Platzersparnis begannen die Ingenieure, in den Himmel zu blicken.

Frank Anteri sagt, dass Wolkenkratzer zwar erst im 19. Jahrhundert auftauchten, Beweise dafür, dass Menschen die physikalischen und mathematischen Prinzipien verstanden haben, die für die Errichtung von Hochhäusern erforderlich sind, reichen jedoch bis in die alten ägyptischen Pyramiden und Maya-Tempel zurück.

Als es darum ging, die Höhe eines Gebäudes zu erhöhen und gleichzeitig die Breite auf Bodenhöhe zu begrenzen, stellten sich Bauingenieure der Herausforderung und sind seitdem immer weiter gewachsen. Was ihnen diese Leistungen ermöglichte, war die Entwicklung von Massenprodukten aus Eisen und Stahl, die die Festigkeit boten, um ein viel höheres Verhältnis von vertikaler zu horizontaler Belastung zu ermöglichen.

Zusätzlich zu diesen Metallen begannen Bauingenieure auch mit der Verwendung von Stahlbeton, der die Formbarkeit von Stahl mit der Stabilität von Beton kombiniert, um sicherzustellen, dass diese Gebäude über Fundamente verfügen, die robust genug sind, um ihr eigenes Gewicht und noch einiges mehr zu tragen.

Frank Anteri sagt, dass die Ingenieure des 19. Jahrhunderts durch die Ausstattung mit diesen neuen Materialien in der Lage waren, sich nicht auf die breiten seitlichen Rahmen zu verlassen, die von den frühen Ägyptern und Mayas verwendet wurden, sondern das stabilisierende Gewicht stattdessen weiter nach unten über eine schmalere Oberfläche zu leiten.

Die Erfindung des Aufzugs war aus mehreren Gründen ein entscheidender Schritt in der Entwicklung des Wolkenkratzers. Angesichts der Schwierigkeit, große oder schwere Gegenstände über mehrere Treppenstufen zu transportieren, boten Aufzüge ein praktisches Mittel zur innerbetrieblichen Fortbewegung. Darüber hinaus spielten Aufzugsschächte eine wichtige strukturelle Rolle als tragendes „Rückgrat“ im Kern eines Gebäudes.

Frank Anteri sagt, dass es seit dem Aufkommen von Wolkenkratzern durch technische und technologische Fortschritte zunehmend möglich geworden ist, nicht nur Fragen der praktischen Stabilität, sondern auch der ästhetischen Attraktivität eines Gebäudes zu berücksichtigen. Im Laufe des 20. Jahrhunderts wurden Wolkenkratzer weitaus stilisierter und verzierter als die einfachen rechteckigen Säulen, die erst Jahrzehnte zuvor geschaffen wurden.

Um die Dichte des zentralen Gebäudekerns zu verringern und Außengestaltungen hinzuzufügen, verfügen viele Wolkenkratzer jetzt über ein zusätzliches tragendes Exoskelett. Durch die Verteilung des stabilisierenden Gewichts der Struktur auf eine größere Oberfläche sind Exoskelette zu einem weiteren Ausdruck dafür geworden, wie Bautechnik Form und Funktion in der Architektur verbindet.

Auch wenn der Stil heute ein einflussreicher Faktor bei der Gestaltung eines Wolkenkratzers ist, bleibt die Gewährleistung der Sicherheit und Zweckmäßigkeit eines Grundrisses das Hauptanliegen eines jeden Bauingenieurs.

Während des Planungsprozesses müssen Ingenieure eine Reihe verschiedener Faktoren berücksichtigen, darunter das feste Gewicht des Baumaterials, das variable Gewicht von Objekten und Bewohnern im Gebäude sowie das potenzielle Gewicht von Schnee und Eis während der Wintermonate in bestimmten Klimazonen .

Neben dem Ausgleich verschiedener Gewichte müssen Bauingenieure auch Umweltfaktoren berücksichtigen, beispielsweise ob die Bodenqualität ein Bauen direkt auf dem Grundstück zulässt oder ob zunächst ein tieferes und stabileres Fundament installiert werden muss. Frank Anteri erklärt, dass Baumaterialien unterschiedlich auf sich ändernde Temperaturen reagieren, auch der Klimatyp und saisonale Veränderungen müssen berücksichtigt werden.

Wenn sich eine Baustelle in einer Region befindet, in der bestimmte Naturkatastrophen wie Erdbeben, Brände oder starke Winde auftreten können, müssen bestimmte seitliche Verstärkungen installiert werden, um strukturelle Bewegungen oder mögliche Schäden durch solche Kräfte zu minimieren.

Frank Anteri erklärt, dass Bauingenieure über die naturbezogenen Überlegungen im Entwurfsprozess hinaus auch die Kosten für die erforderlichen Materialien berücksichtigen müssen. Angesichts ihrer Größe und des Bedarfs an starken, hochwertigen Metallen in großen Mengen kann der Preis dieser Projekte recht schnell steigen.

Als Reaktion auf solche Probleme entscheiden sich Ingenieure möglicherweise für eine weniger konventionelle Strukturanordnung. Ein solches Beispiel ist ein Diagrid-System, das durch die diagonale Anordnung der Balken weniger Stahl verbraucht als ein herkömmlicher Rahmen.

Als einer der entscheidendsten Faktoren bei der Entstehung eines Wolkenkratzers hat die Höhe der verfügbaren Fördermittel häufig einen größeren Einfluss auf die Höhenklassifizierung eines Gebäudes als die beim Bau beteiligte Physik. Tatsächlich glauben viele Ingenieure, dass es bei der Höhe von Wolkenkratzern noch viel Raum für Wachstum gibt.

Frank Anteri weist darauf hin, dass Wolkenkratzer aus der Notwendigkeit entstanden sind, einer wachsenden Stadtbevölkerung gerecht zu werden, aus Entwicklungen in der Produktionskapazität von Eisen und Stahl, Techniken zur Betonverstärkung und den strategischen Gewichtsverlagerungsberechnungen von Bauingenieuren. Mit weiteren praktischen Entwicklungen wie dem Aufzug könnte mehr Wert auf den Stil gelegt werden, was heute zu einer großen Vielfalt an Wolkenkratzern auf der ganzen Welt führt.