Cupola Ateneu1_Part3

download Cupola Ateneu1_Part3

If you can't read please download the document

description

Cupola Ateneu_Part3

Transcript of Cupola Ateneu1_Part3

  • 421

    Dupa acest raport ~i poate cine-va inchipui de rnaterialul ce ar fi nevoe a se intrebuinta daca sar incerca a intrece 300 m.

    In cea-ce prive~te alegerea materialului, metalul este indicat de mai inainte, resistenta sa mare in raport cu pondu} mic, suprafa\a mica ce 0 opune ventului, elasticitatea sa, repegiunea cu care se fabrica ~i se fasoneaza, toate aste eaIitati ai da un mare avantaj asupra zidariei. Din studiele comparative ce sau facut, se vede ca eostu} unui turn de 300 m. in fer este cu mult inferior unuia in zidarie, ~i ca pentru acest din urma, din causa greutatei enorme, fundatiunele ar fi fost foarte greu de realisat. Monumentul lui Washington ~i care este cat se pote de simplu, a costat peste 7,000,000 franci.

    In Iunie 1884d-nii M . lKoechlin ~i E. Nouguier, inginer in casa Eifel sunt acei care au inceput primele studii, dresand un anteproiect eu co. laboratiunea d-Iui Sauvestre architect. Acest anteproiect a fost presentat de d-nu Eifel ~i care ~l Ina toata responsabilitatea.

    Domnu Lockroy, ministru de cornert ~i industrie de atuncea, cdnside. rand grandiositatea proiectului si atractiunea ce va da expositiunei .. . , impuse turnu de ROO m. in concursul pentru expositia universala, concurs care fu deschis in Mai 1886.

    La acea epoca un mare uumer de ingiueri ~i architec~] au imaginat alte ploiecte de turnuri ~i care fura toate respinse de comisiunea speciala insarcinata cu examinarea proiectelor, admitendu-se pe acel presentat de d-nu Eifel.

    Dupa multe opositiuni ~i dificultati pe care d-uu Eifel prin per severenta ~i energie ajunse sa Ie indeparteze, se semna in Ianuarie 1887 0 conventiune intre Stat, ora~ul Paris ~i d-nu Eifel, conventiune prin care se regula conditiunele dupa care turnnl trebuia sa fie

    ~onstruit.

    Imediat se incepu studiul proiectului definitiv, cu activitatea c e necesita importantei lucrari, ~i timpul scurt ce mai ramanea pana la deschiderea expositiunei.

    lata cum sa procedat : Desenurile proiectului definitiv in numer de 700~i calculHe, era,u

    facute in biroul studiilor de 10-16 ingineri ~i desenatori. Aceste desenuri treceau in urma in biroul de detaIn ~i unde se

    executau desenurile de ateliere ~i montaj, 20 desenatori erau ocupati a detaila toate aceste piese in numer de 18000, representate pe 4000 plan~e. In acela~i timp un birou de 5 architecti studiau decoratiunea ~i aranjamentul restaurantelor.

    Conform obiceiului admis in casa Eifel, toate piesele erau executate dupa desenurile speciale, nimic nu se facea dupa epurile de atelier. Piesele se inbinau intre ele pana ce se ob\inea 0 greuta-

  • 422

    maxima de 3000 kg. ~1 In urma se expedia pe ~al1tier dinpreuna cu planul de montaj ~i unde:Uigurau toate numerile de ordine a pieselor.

    N umerul gaurilor facnte in tole este de aproape 7 ,000,000 ~i lu-~ndu-se ca grosime mijlocie, 0 tola de 1 em gaurile puse una peste alta ar forma un tub , de 70 km. Riveurile intrebuintate sunt in l1U-mer. de aproape 2,500,000.

    Desc'riptiuni generale. Descriptiunea lucrarei cupril1de ~ 1) Fundatiunile. 2) Sarpanta metalidi in fer fornland osatura sau partea resistenta

    a construe~iunei. 3) Platformele cn instalatiunile diverse, 4) ~scensorile ~i scarile. 5) Ma~inele. 6) Decoratiunea constructiunei. 7) 1YIontajul.

    , Turnn se sprijina pe patru pieioare insenlnate cu 1, 2~ ~, if in fi-gura 1 (vezi plan~a).

    In inaltimea sa, turnul e divisat in 3 etage. L,a partea supel'ioadi a fie-carni etage se afia cEde un plan~eu a carol" nivele sunt:

    D'asupra soluluz' Altitudine

    Plan~ea etagiul I. . 57,63 111 9 f ,tB m. " "II. . . .. 115,73 " . 149,23 " " "III . .. 276,13 " . 309,63 "

    Intre plan~eu al 2-lea ~i al 3-1ea se afia un al patrulea plan~eu denumit plan~eu intermediar, intrebuintat pentru servieiulde ascen-siune, plan~eu la nivelul caruia publicul trece direct din cabin a unui ascensor in eabina un ui al tuia.

    Osatura metalica sau partea resistenta a turnului se compune esen-tialmente din patru montanti, formand muchiile unei piramizi cu fete plane pana la primul etaj, ~i de aeolo in sus, eurbe. Sectiunea este patrulatera ~i ast-fel ca turnul presinta patru fete identice.

    Fie-care moutant are in' un plan' orizontal 0 sectiune patrata, ace~sta sectiune este coristanta ~i are 15 m. mesurat pe laturea patratul, pana la primul etaj, (Fig. 1) in sus seade a~a ca la al doilea etaj n'are 'mai mult de 10~035 m. pe lature. De aci in sus modul de con-structie se schimba, fe~ele interioare dispar ~i turnul nu mai formeaza de cat un cheson unic cu patru fete. (Fig. 2). Diagrama turnului (fig. 3) da toate dimensiunele principale a osaturei.

    La primul etaj grinzile plan~eului servesc in acela~i tinlp de cen-

  • 423

    tur~, ele se opun la flecsiunea montan~ilor care din causa curburei, sub ac~iunea indirdirei tind a se apropia.

    Departarea picioarelor din axa in axa nlontantului este de 100 m. largimea exterioara la basa este de 115 m. Aceia~i larginle la priPlul

    etaj, este de 63 m. galeriile nefiind cuprinse, la al 2-1ea etaj 31,7 m. si in fine la partea superioara numai 10 m. I .. a etagiul prim sunt instalate,in spa~iurile cuprinse intre mon-tan~ii unei aceia~i fe~e, 4 restaurante ~i in plus ~ galerie acoperita exterioara, sprijinita pe console ~i care are 270 m. de jur in prejurul

    construc~iunei. Tot spa~iul cuprins intre montan~i ~i intre interioru acestora,su-

    porta un plan~eu ce are in centru un loc gol de jurul caruia se afla

    un parapet. Suprafata totala a plan~eilor, sco~andu-se golurile pentru trecerea

    ascensorilor, galeria fiind insa cuprinsa, este de 4010 ll1 2 , Suprafa~a acoperita de galerii ~i restanrante este de 2760 m2

    Etagiul al 2-lea are de asemenea 0 galerie exterioara sprijinita pe console ca la pr-imul etaj, lungimea este numai de 136 m. Plan~eul se intinde la acest etaj pe t6ta sec~iunea turnului. ~i are 0 suprafata de 1BOO m2 Pe ast plal1~eu se aHa 0 brutarie, imprimeria ziarului Figaro, si alte kioscuri diverse. . .

    Etagiul al 3-lea este acoperit ~i are cu consolele exterioare 0 su-praJa~a de 270 n12. Imediat d'asupra acestei par~i acoperite se gase~te instala~iup.e.l~ l~boratoriului de fisica, pe urma grinzi mari ce poarta scripet~i~ ' ascensorilor ~i in fine turnul se termina cu un far suportat de arcur!' _Prin scari mici se p6te iniH~a pana d'asupra farului, unde se gase~te 0 platforma de 1,7 m. diametru, la ~ota de BOO m. d'a-supra solului ~i unde cine-va n'are d'asupra sa . de cat paratoneru.

    La prin1ul etagiu suirea se face cu ajutorul a doue searl drepte ~i cu patru ascensoril inclinate, doue din aste ascensoril continua pana la etagiul al 2-1ea. Intre primul etagiu ~i al 2-lea se afia 4 scari in elice, mai stramte de cat cele ale primului etagiu. In fine transportul inire etagiul al 2-1ea ~i al 3-lea se face eu ajutorul unui singur ascenSOf, schimbandu-se de cabina la mijloc. 0 scara unica ~i care este in-terzisa pentru public, leaga de asemenea cele doue etage superioare.

    Toate ma~inele servind ascensorilor, sau pentru producerea electricl-ta~ei sunt a~ezate in pile, principalmentein pila 3 (sud). Aste ma~ini se compun esentialmente dingeneratori ~i pompe care ridica apa in reservoarele de la diferitele etage; din tuburi ce aduc apa din reservoare in cilindrele cu piston ~i care pun in mi~care ascensorile.

    Parte a decorativa cuprinde arcurile mari, galeriele etagiul intai ~i al doilea.

  • 424

    CALCULE

    Calculele turnului cuprind calcllle de resistenta, calcule de stabi-litate ~i calcnle de deforma~iune.

    Elementele ce intra. in aceste calcule sunt: incarcarile datorite greuta~ilor proprie, supra incarcarile, eforturile orizontale datorite ventului, ~i in fine schimbarile de temperatura.

    Eforturile ce produc incarcarile sunt urmatoarele : a) Eforturi de compresiune in montan~i; b) Eforturi de Henune ~i eforturi tran~ante in ace~ti montan~i,

    provenite din causa ca ei nu . Bunt verticali ~i din causa ca presiunele nu lucreaza in fibra mijlocie.

    c) Eforturi de compresiune in centure. Forma curba ce s'au dat construc~iunei este provenita din influen~a

    ventului, ~i iata cum: Se presupunem pentru un moment ca in fe~e se dispune un treiu

    simplu, formand ast-fel un parete resistent eforturilol' tran~ante a ventului ~i a caror componente orizontale se fie pI, P {(, PilI.

    o

    Se stie car pentru a ealcula eforturile ce Iucreaza in trei bare . , 'P.

    1'4---4--.....,L-t-----

    taiate cu un plan M N, este de ajuns a determina resultanta P a tuturor for~elor exterioare ce lu-

    ~_--'k---oi __ ..... 1' ____ " creaza deasupra sec~iunei, ~i de a descompune aceasta resultanta. in

    ;-__ ~:.--__ p ..... -_,. for~e ce tree prin barele taiate. Daca forma sistemului este ast-

    fel ca penhll fie-care sec~iune ori-zontala M N cei doi arbaletrieri ptelungi~i sa se taie pe direc~iunea forf(ei exterioare P, atunci eforturile in barele ce formeaza treiu sunt nuIe, ~i prin urmare aceste bare pot fi suprimate~

    In acest mod se ajunge la resultatul ca directiunea montan~ilor ea forma unei curbe data de epura, ~i care este, in 0 scara deter ... minata, curba chiar a momentului de incarcare datorita ventului.

    In tot-d'a-una se va ob~inea 0 aceia~i curb a, ori-care ar fi inten-sitatea ventului, cu condi~iune numai ca el sa lucreze intr'un mod constant.

    Asupra intensita~ii ventului s'au facut doue ipotese, prima 300 kg. pe ID. p. ~i lucrand uniform pe toata inill~imea; a doua, 400 kg. pe m. p. la verf ~i descrescand palla la 200 la basa.

  • 425

    Cele doue curbe o\inute difera pu\in nna de alta, curba mijlocie acestor doue a servit la trasarea fibrei mijlocii.

    Afara de aste ipotese s'au facut ~i altele in care ventul ac~iona pe 1/, 1/. 1/3 din inaltime, ipotese care dadeau coificien,i ce nu in-treceau de cat putin ~i in un nlic numer de punte, coeficien~i ga-si~i prin primele ipotese.

    Influenta schimbarilor de temperatura nu e sensibila de cat in sens transversal; pe verticala, construc~ia p6te sa se dilateze cu totul liber, in sens orizontal insa, temperatura da na~tere la impin-geri care modifica repartisarea eforturilor interioare.

    Influen\a temperaturei nu a fost adaosa la acea a ventului; in adever este putin probabil ca un vent din cele mai violente (400 kg) ~i care intrece cu mult tot ceea ce a fost observat la Paris, sa co-incida eu 0 mare diferenta de temperatura. De altminterea influen~a temperaturei este cu mult inferioara influen~ei ventului.

    Daca se compara intre ele eforturile datorite incarcarei ventului ~i temperaturei, se vede ca pentru arbaletrieri raportul este foarte variabil, sus este vmtul care are cea mai mare influenta, ace a a temperaturei fiind aproape nula, cu cat ne scoboram influen~a in-carcarei cre~te ~i jos intrace cu mult pe acea a ventului.

    8uprafata ce turnu expune ventului este de 7500 m-, sau in mijlocie 25 m 3 pe metru curent de inal~ime.

    Efortul orizontal total, datorit unui vent de 300 kg. este de 2,250,000 kilograme.

    Suprafe~ele expuse ventului au f ,st determinate presupuind ca ellu ... creaza orizontal ~i in un plan perp endicular la una din fe,e. Toate par-~ile pline au fost considerate in intregime. In partile ce sunt a jour, suprafata pieselor intalnite de vent in prima fa~a au fost considerate in intregime, in timp ce in a doua fata s'au scazut ventului forta vie per-duta pe prima fa~a, sau ceea-ce revine la aceia~, suprafe~ele fe~ei a doua au fost multiplicate cu raportul dintre gol la suprafa\a totala a primei fe~e.

    Ori care ar fi direc~iunea ventului in un plan orizontal, efortul in montant remane acela~. Siguran~a la resturnare este 2, cu alte cuvinte, pentru ca turnul

    sa fie resturnat ar trebui un efort dublu aceluia ce da ventul cel mai puternic ~i admis in calcul.

    Segeata maxima data de calcul la verful turnului pentru un vent de 400 kg. este J ,03 ID. de observat . insa ca pentru un vent violent dand 78 kg. pe mt ~i ca.re la Paris se observa foarte rar, Segeata la verf nu e de cat 0,20 m. In varfnl turnului cine-va nu simte nici 0 oscila~ie, mi~carile tHnd facute incet t ele sunt imperceptibile.

  • 426

    Greutatea metalului ce intra in construc~iune

    DENUMIREA

    1 U) Deasup1'a plan~eulur al I 3-lea:

    Campanila comple'cta . .

    2) Intre plan~eul intermed~ar ~i planfeul al 3 -lea

    Panou 2,9 ~i plan~eu. . Panourile 20-28

    3) Plan~eu 'inte}'1'nediar Panou 19 . . . .

    4) Deastlpra etagiului al 2-lea

    Panourile 12-18

    5) Pla~eul etagiului al 2-lea I Plan~eu ~i galerii, panoul 11

    6 (,) Intre etagiul 1 ~i al 2-1ea Panou' '0-10 .

    650001 336000 80000

    40000

    ,I 6470001' 61000 I

    167000 116500

    I' 944600'1' 142~(JO

    t II ,I I 71) Plan~eu etagiuhti l-iu I I Plan~eu, galeI'ii, panoul 5 'r 250000' 30000

    8lJ) Arcuri ~i grinzi decor a-title . .. 790000

    9 ()) De la sol pana la etagiul I I l-iu I Panou 1-4 1428140 ' 397700

    10) Reazeme ~i intl1rituri 200000

    11 0) Instalafiuni pe sol

    Plan~eurl ' acoperite Instalatii ,

    diverse

    Kg.

    69000

    40000

    34000

    434600'

    I

    950000

    I

    !

    Total

    ,Kg.

    69000

    105000 416600

    74000

    7080UO

    718100

    1086900

    1230000

    790000

    182b840

    200000

    Sdiri, plan~euri, subasa- II I I mente.. .

    Total. . '~4868B401, 8274OU'll-~~~I,-----~ 210000 210000

    17;)76001' 74;t~340

  • 427

    Aceste greutati nu coprind instalatiunile pentru ascensorii. Tuburi, reservore, cable, cabine etc. ~i care dau aproape ;;00000 kg. Peste greutatea nletalului propriu zis, mai este de adaogat greu-

    tatea diferitelor constructiuni ~i instala~iuni diverse, greutati care se repartiseaza c1upa cum urnleaza:

    Deasupra' platfornlei superioare. . Intre al 2-lea ~i al 3-lea etagiu. . Pe plan~eul etagiului al :i-lea. Intre l-iu ~i al 2-lea etagiu. . Pe plan~eul etagiului i-iu. . . De la sol pana la etagiul 1-iu .

    .106 i 200 kg.

    80,000 " 447,000 "

    . . '. 64,000" . 1,750,000 "

    172,000 " Total. . . 2,620,OOf) kg

    A~a ca incarcarea totaHt la l'azeme este de 7,O~3,S4q+ 2,820,.000 ~==-9,64~,B40 sau Ron,OOO kg. pe un razaln.

    FUNDATIUNI , Din l1umeroasele sondage facute in campul lui Marte s'an constatat

    ca patura inferioara a subsolulul e formata din o~patura de argila plas-tica de 16 In. grosime ~i care repauseaz a pe straturi de creda; asia argila este clestul de compacta ~i poate suporta 0 incarcare de ;)-4 k6"o pe n12. Pe asta argiHi ~i care este inclinata catre Serra se aHa stl'a-turi de nisip ~i petri~ compact, patura de nisip care are aproape pe tot campullui ]}larte 0 grosime de 6-7 In, catre n1alurile Seinei insa,. sub turn, se ~ic~oreaza ~i dispar ell totul sub albia fluviului.

    Consideratiuni de ordine administrativa necesitau a a~eza turnu toc-mai in locul nnde gtosimea, paturei de nisip este redusa, a~a c.a pilele 1 ~i 4 sunt pe straturi de ni8ip de 3 ill, grosime sub celela1te doue, 5 nl.

    Nivelul normal al Senei (retinut de barajul Suresnei) se afia la cota + 27 m. La pilele 2 ~i ;~ nivelul solului are cota + ;14, nive-luI superior a p~Hurei de nisip + 27 a~a ca pentru aste doua pile s'au putut u~or face fonda~iuni la aer liber pe un strat de beton de 2 m. grosime.

    Pentru pilele 1 ~i i funda~iunile sunt diferite. Stratul de nisip nu se intalne~te de cat Ia cota +22, adica, la 5 m. sub apa, a~a ca pentru a ajunge acolo trebuia strebatut terenuri marnoase. Modul de fun-datie cu aer comprimat era impus ~i in acest scop s'au servit de 8 chesoane in tola, de 15 m. pe 6 m. ~i cantarind fie-care 40,000 kg. 4 pentru pila 1 ~i tot atatea pentru pila 4.

    Turnul se reazirna pe 10 punte de reazam, a~ezate sub cele ~ G arbalatriere. La aceste lG punte conrespund 16 masive gru pate (fig. 1 plan~a II) cate 4: in fie-care pila. Partea superioara a acestor

  • 428

    masivl ~i pe care sunt a~eza~1 cusine~ii, este normala Ia direc-~ia muchiilor, masivul insu~i are fa~a de dinainte verticala, in timp cefa~a de dinapoi este inclinata, sectiunea remaind insa rec~ tangulara (fig. 19 ~i 20 pI. 11). Dimensiunile masivilor ~i inclina-rile fetelor de dinapoi au fost determinate ast-fel ca resultanta pre-siunilor se cada in un punet foarte aproape cu centru fondatiunilor.

    Reactiunea obliga a presiunilor se ridica, la intrarea in zidarie (Ia eota 36) Ia 600 tone fara vent ~i Ia 900 tone cu vent. Pe soIuI fun-datiunei celor doua pile din spre Sella ~i care este la cota 22,00, adica la 0 adancime de 14 m. presiunea verticala pe sol este de B320 tone cu vent ~i care repartisata pe 0 suprafata de 90 ro' da 0 incarcare de 0,7 kg pe cm~. Pilele din spre campul lui Marte da 0 presiune pe sol, Ia cota de 27 m. adica la adancimea de 9 m. de 1970 tone ~i care repartisata pe 0 suprafata de 60 m a se obtine 0 presiune de R,3 kg pe cm 2

    Masivurile de beton realisand aceasta suprafata au 10 m. lungime ~i 6 m. Hirgime.

    Betonul este facut din ciment de Boulogne cu un dosage de 250 kg. pentru un metru cub de nisip. Zidariele sunt facute in piatra ~i cu morta r de ciment cu un aceIa~ dosage de nisip.

    Influenta ventului pe soIuI de fundatie, socotit la maximul de in-tensitate este mica ~i da in maximum 0 supra incarcare de 0,6 kg. pe cm2

    Daca se compadt greutatea total a a turnului care este aproape 10000 tone, la suprafata totala a fundatiunilor ~i care este 1200 m2 Se vede ca constructiunea in fer 300 m inaltime uu conrespunde pe solul de fundatie de cat cu 0 iniil~ime 3,30 m. de zidarie punand 2500 kg. pe m3, cifre care arata cu cat 0 constructie metalica este mai u~oara de cat una in zidarie.

    Fie~te care masiv de zidarie se termina prin doua asisur de pia-tra de talie, fie-care de 0,50 m. grosime (fig. 6, pl. II). In centru se gasesc doue buloane de ancorage de 7,80 m. lungime ~i de 0,1 m. diametru ~i care sunt legate in zidarie cu ajutorul unui cusinet in fonta ~i a doua fere I (fig. 19, 24, 25, 26, 27 pI. II).

    Scurgerea in pament a electriciHitei atmosferice se face pentru fie care pila prin conducte in fonta, ~i care are un diametru de 0,50 m. implantate in apa pe 0 Iungime de 18 m. Aceste tuburi se reintorc vertical la extremitatile lor, pana la nivelul solului ~i unde sunt puse in comunicatiune directa cu partea metalica a turnului.

    Fie-care din picioarele turnului a necesitat sapaturi eonsiderabile, intinzanduse pe un patrat cu 0 lature de 35 m. ~l scoborandu-se la cota +29 pentru pila 2 ~i 3 (6 m. sub sol).

  • 4~9

    Lucrarile de fonda~ie ~i zidarie au inceput la 28 Ianuarie 1887 ~i in luna Lulie acela~i an au fost terminate. Cubul total al zida-riei este 12000 m 3