Вся конструкция высотных зданий представляет собой переплетение различных горизонтальных и вертикальных прочных несущих конструкций. Так, несущими горизонтальными конструкциями в высотных башнях-цилиндрах являются железобетонные диски. Они воспринимает нагрузку, поступающую от имеющихся вертикальных несущих конструкций, и перераспределяют ее по всей своей площади, а также передают снова вертикальным конструкциям, расположенным на этаж ниже. Так как вертикальные конструкции несут своеобразную эстафету передачи нагрузок непосредственно до фундамента, то их видов несколько больше, они намного сложнее работают, а также от использования той либо иной вертикальной конструкции также зависит и название всей конструкции.
Использовать стержневые каркасные конструкции вида колонн, плоскостные типа стен, внутренние стержни, расположенные на всю высоту высотного здания со специальным полым сечением, т. н. стволы жесткости либо объемно-пространственные наружные вертикальные конструкции в форме оболочек замкнутого сечения – все это зависит, прежде всего, от назначения здания, а также его высоты, состояния залегающих грунтов и типов атмосферных влияний. При этом несущие элементы всякой из этих систем могут воспринять все без исключения оказываемые на них неблагоприятные воздействия. Как этого достичь? Каждый раз особым индивидуальным конструкторским решением. Например, чтобы воспринять воздействия, идущие как по горизонтали, так и по вертикали при применении стержневой системы, сопряжение имеющихся колонн со специальными ригелями во всех без исключения узлах конструкции должны обязательно быть жесткими в различных направлениях.
Стеновая система используется при строительстве лишь жилых домов, в коих конструктивная, а также планировочная структуры совпадают. При этом самое высокое здание, которое построено по данной системе – это 47-этажный дом, расположенный в Кельне. Стены, а также перегородки дома выполнены исключительно из монолитного железобетона, это делает конструкцию чрезвычайно прочной. Каркасная же конструктивная система используется уже более века в ходе строительства зданий до шестидесяти этажей со специальным стальным каркасом. Здание под названием «Пан-Америка», расположенное в Нью-Йорке – это энциклопедический пример подобных сооружений.
В нашей столице при сооружении высоток, находящихся у Красных ворот, а также на Смоленской площади в первый раз применили железобетонный каркас, использующийся и по сей день во время строительства зданий высотой до 35 этажей. Стоит отметить, что в особой ствольной конструктивной системе специальной несущей конструкцией является именно ствол жесткости – это вертикальный полый и сквозной стержень, установленный на всю высоту высотного здания. Сечение стен такого монолитного ствола различается: в нижних этажах он колеблется от 40 сантиметров до 100 сантиметров, а в верхних этажах – от 20 сантиметров до 30 сантиметров. Иногда такая ствольная система комбинируется с каркасной – в таком случае располагают каркас исключительно по наружному контуру всего здания. Обычно, в стволе располагаются лифтовые шахты и устраиваются округлые холлы. Оболочковая же конструктивная система несколько жестче всех рассмотренных, так как несущие конструкции располагаются по периметру здания. Поэтому ее используют при строительстве наиболее высоких сооружений.
|