Как небоскребы выдерживают колоссальные ветровые нагрузки?

Популярная механикаHi-Tech

Почему не падают небоскребы

Олег Макаров

Небоскребы стали строить когда-то из желания сэкономить стремительно дорожавшую землю в американских городах. Сейчас это соображение, похоже, давно не является решающим. Сверхвысокие здания в наши дни воздвигают с иной целью – показать богатство, мощь, амбиции. Однако будь гонка небоскребов хоть тысячу раз ярмаркой тщеславия, их возведение не перестанет быть сложнейшей инженерной проблемой.

Когда рассказывают об очередном рекордно высоком сооружении, обычно говорят о том, что вздымается над землей. Конечно же, о высоте, количестве этажей и лифтов, смотровых площадках, с которых видно полмира, и о том, например, как доставить воду на сто-какой-нибудь этаж, чтобы водопровод при этом не разорвало от огромного давления в трубах. Меньше говорят о подземной части, хотя вопрос о том, как гигантские, почти километровые «иглы», вроде построенной Burj Khalifa или строящейся Kingdom Tower, держатся в грунте, весьма интересен. Почему они не падают? Почему не проваливаются в грунт и как выдерживают колоссальные ветровые нагрузки?

Чтобы разобраться в технологии сооружения оснований для небоскребов, «ПМ» обратилась в московский институт «Горпроект», занимающийся, в частности, проектированием высотных зданий. Нашим консультантом любезно согласилась выступить руководитель конструкторского отдела ЗАO «Горпроект», кандидат технических наук Елена Зайцева.

ea67570c73697b036417b527f12de255.jpg
Самый высокий в мире небоскреб Burj Khalifa являет собой пример возведения сверхвысокого здания на сильнодеформируемом основании. Для придания зданию устойчивости были использованы 192 сваи по 1,5 м в поперечнике.

Здесь вам не Манхэттен

«Основным при проектировании фундамента высотного здания является, безусловно, высокая нагрузка, передаваемая сооружением на основание, — говорит Елена Зайцева. — Необходимо различать понятия «фундамент» и «основание здания». Под фундаментом понимают часть здания (нижние конструкции — плита, свайный ростверк, сваи и т. д.), которая передает нагрузку от сооружения на грунт. И, соответственно, под основанием понимают массив грунта, в котором возникают дополнительные напряжения и осадки в результате воздействия на него здания через его фундамент. Задача состоит в том, чтобы правильно спроектировать и основание, и фундамент. Основная сложность возникает в связи с тем, что высота здания большая, а площадь передачи нагрузки на основание по отношению к высоте сооружения мала. Это приводит к высоким напряжениям как в самой конструкции фундамента (большие изгибающие моменты и значительная продавливающая нагрузка от стен и колонн), так и в основании (фундамент-грунт)».

Таким образом, от характеристик грунта напрямую зависит конструкция фундамента. Известно, что в самом знаменитом парке небоскребов — на острове Манхэттен — скальный грунт находится у поверхности, что значительно облегчает работу проектировщиков. Достаточно расчистить ровную площадку — и на нее можно поставить фундамент в виде толстой плиты из армированного бетона. Однако в наши дни чемпионат по сверхвысотному строительству происходит в другом уголке мира — на Аравийском полуострове. Именно там стоит самый высокий небоскреб Burj Khalifa (828 м, ОАЭ) и готовится возведение другого монстра высотой в 1007 м — Kingdom Tower (Саудовская Аравия). Последний хотели сделать высотой в милю (1609 м), но геологи сказали решительное «нет» — грунт не выдержит. Аравия — пустынная земля, сформированная донными отложениями древнего океана, то есть состоящая преимущественно из песчаных пород. Только на глубине встречаются относительно твердые породы типа известкового скалистого грунта. Этот фактор приходилось учитывать чикагскому архитектору Эдриану Смиту, главному творцу аравийских чудес, и другим авторам проектов

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Ожоги: какие бывают, как лечить и что точно нельзя с ними делать Ожоги: какие бывают, как лечить и что точно нельзя с ними делать

Основные правила первой помощи при ожогах

Популярная механика
Как вы считаете? Как вы считаете?

О главных событиях 2022-го для каждого из нас рассказывает нумеролог

Grazia
«Осторожно, в небе металлолом» — Что делают со старыми авиалайнерами «Осторожно, в небе металлолом» — Что делают со старыми авиалайнерами

Почему пассажирские авиалайнеры так рано списывают?

ТехИнсайдер
Евгений Чебатков: «Узнают и пока не бьют — вот мой уровень известности» Евгений Чебатков: «Узнают и пока не бьют — вот мой уровень известности»

Стендап-комик Евгений Чебатков — о природе смешного, хороших и плохих шутках

РБК
7 фруктов, которые нельзя хранить в холодильнике: мнение шеф-повара 7 фруктов, которые нельзя хранить в холодильнике: мнение шеф-повара

Каким фруктам не место в холодильнике

VOICE
«Ирина Салтыкова клевая»: как изменилась самая сексуальная певица 90-х? «Ирина Салтыкова клевая»: как изменилась самая сексуальная певица 90-х?

Глядя на эти фото кажется — годы не властны над красавицей Ириной Салтыковой

Maxim
Про животных и людей Про животных и людей

«Корова» Андреа Арнольд: взгляд на человечество глазами животных

Weekend
Игра в классику: 10 культовых фильмов, чтобы скоротать вечер в приятной компании Игра в классику: 10 культовых фильмов, чтобы скоротать вечер в приятной компании

Надежная классика, доступная на Netflix

Esquire
55 м² 55 м²

Двухуровневая квартира архитектора Элины Смаиловой

AD
Уилл Смит: Will. Честная автобиография о превращении простого мальчишки из Филадельфии в кинозвезду Уилл Смит: Will. Честная автобиография о превращении простого мальчишки из Филадельфии в кинозвезду

Отрывок из автобиографии Уилла Смита «Will» — о первых шагах к славе

СНОБ
Последнее Рождество: 3 жутких убийства, совершенные в канун праздника Последнее Рождество: 3 жутких убийства, совершенные в канун праздника

К сожалению, далеко не всякая рождественская ночь оборачивается сказкой

Cosmopolitan
Как сделать красивые ножницы своими руками: видео Как сделать красивые ножницы своими руками: видео

Как из ненужного куска металла можно сделать увесистые ножницы своими руками

Популярная механика
Брачная история: 10 честных фильмов об отношениях Брачная история: 10 честных фильмов об отношениях

Фильмы о кризисе зрелых отношений, которые с годами, станут классикой

Esquire
Женщины на госслужбе в России реже, чем мужчины, получают высокие должности Женщины на госслужбе в России реже, чем мужчины, получают высокие должности

Женщины на госслужбе занимают высокие должности намного реже, чем мужчины

Forbes
Так и есть: что имеет смысл добавить, а что – убрать из новогоднего меню? Так и есть: что имеет смысл добавить, а что – убрать из новогоднего меню?

Как трансформировать праздничное меню в трапезу продуманного зожника

Esquire
Путин поддержал идею обсудить закон об иноагентах с журналистами Путин поддержал идею обсудить закон об иноагентах с журналистами

Путин согласился, что закон об иноагентах нужно обсудить с профессионалами

Forbes
Гонка за орбитальный кинематограф Гонка за орбитальный кинематограф

Зачем снимать кино в космосе, если есть компьютерная графика?

Популярная механика
Не переключайтесь: 23 оригинальных фильма Netflix, вышедших в 2021 году Не переключайтесь: 23 оригинальных фильма Netflix, вышедших в 2021 году

Партия оригинальных и неплохих проектов Netflix 2021 года

Правила жизни
Дарсонваль для лица: как им правильно пользоваться Дарсонваль для лица: как им правильно пользоваться

Что такое Дарсонваль и как его использовать?

Cosmopolitan
Богатство выбора: что не так с новым исследованием неравенства в мире и в России Богатство выбора: что не так с новым исследованием неравенства в мире и в России

Обновленная база данных о ситуации с неравенством в современном мире

Forbes
Сила Казимира помогла создать энергетический диод Сила Казимира помогла создать энергетический диод

Для этого ее пришлось двухпараметрически модулировать

N+1
Если исчезнет гелий: 10 неожиданных перемен, которые нас ожидают Если исчезнет гелий: 10 неожиданных перемен, которые нас ожидают

Исчезновение гелия сильно ударит по современной жизни

Популярная механика
Старомодная женственность — способ (не) похоронить отношения: мнение женщин Старомодная женственность — способ (не) похоронить отношения: мнение женщин

Женственность в мире, где многие больше не хотят следовать стереотипам

Psychologies
Чем лечили людей до изобретения антибиотиков Чем лечили людей до изобретения антибиотиков

Как известно, пенициллин открыли только в 1928 году. Чем лечили до этого?

Популярная механика
Hic sunt dracones Hic sunt dracones

Птерозавр размером с истребитель — как выглядел и летал кетцалькоатль

N+1
В чем разница между белым и коричневым сахаром В чем разница между белым и коричневым сахаром

В чем отличия между белым и коричневым сахаром, и какой из них полезнее?

Популярная механика
Археологи уточнили хронологию палеолитического памятника Орниак–III Археологи уточнили хронологию палеолитического памятника Орниак–III

Французские археологи уточнили хронологию памятника Орниак–III

N+1
Как перестать стесняться: гайд по прокачке уверенности в себе Как перестать стесняться: гайд по прокачке уверенности в себе

Стеснительность - не приговор

Playboy
Как определить, психопат ли твой кот Как определить, психопат ли твой кот

Большинству котов присущи черты психопатического расстройства личности

Maxim
От пионера доставки продуктов в России до потери лидерства и продажи: краткая история ритейлера «Утконос» От пионера доставки продуктов в России до потери лидерства и продажи: краткая история ритейлера «Утконос»

Начинал со «столов заказов», одним из первых отказался от офлайн-магазинов

VC.RU
Открыть в приложении