В самом сердце Франкфурта-на-Майне, среди небоскрёбов финансового центра Германии, выделяется Omniturm — 190-метровый многофункциональный комплекс, сочетающий в себе инновационные инженерные решения и смелый архитектурный дизайн. Здание, спроектированное архитектурным бюро BIG (Bjarke Ingels Group) в сотрудничестве с бюро B&V Braun Canton Architekten, стало символом современного подхода к высотному строительству. Его уникальная конструкция, особенно система трубобетонных колонн, заслуживает особого внимания.
Omniturm отличается необычным архитектурным элементом — так называемым «Hüftschwung» (дословно «движение бёдер»). Это вращательное смещение этажей с 14-го по 23-й, достигающее 8,5 метров от вертикали. Этот приём не только придаёт зданию динамичный силуэт, но и создаёт террасы для жилых помещений в этой части здания, откуда открываются живописные виды на город. В остальных этажах размещены офисные помещения, что делает Omniturm примером успешного mixed-use проекта.
Одной из ключевых инженерных задач при строительстве Omniturm стало создание устойчивого каркаса, способного выдержать нагрузки от ветра, веса здания и динамических воздействий.
Основу несущей системы составляют:
1. Трубобетонные колонны
В здании использованы сверхтонкие колонны из высокопрочного бетона класса C140, усиленные специальной арматурой SAS 670. Эти колонны расположены по краям плит перекрытий, что позволило им следовать изгибам «Hüftschwung». В нижней части RESI-зоны (жилого сектора) колонны объединяются в углах здания, образуя единые опоры, а затем снова разделяются выше. Их диаметр уменьшается с 80 см на нижних этажах до 40 см на 43-м этаже.
2. Ядро жёсткости
Вертикальная устойчивость здания обеспечивается центральным ядром, разделённым на северную и южную части. Толщина стен ядра варьируется от 65 см в нижних этажах до 30 см в верхних. Для усиления критических участков использовалась арматура SAS 670 диаметром 43 мм.
3. Фундамент и подземные этажи
Здание стоит на комбинированном фундаменте из свай и плиты толщиной 2,9 м. Подземные этажи выполнены по технологии «стена в грунте» с использованием буронабивных свай глубиной до 44 м. Особенностью стало эксцентричное расположение подземной части, что потребовало точного расчёта нагрузок и деформаций.
Строительство Omniturm сопровождалось рядом сложностей:
• Деформации колонн: Из-за высокой нагрузки и использования высокопрочных материалов вертикальные деформации колонн достигали 13–17 см. Чтобы компенсировать эти изменения, применялись стальные прокладки в стыках.
• Криволинейные колонны: В RESI-зоне колонны отклоняются от вертикали на угол до 35°, создавая горизонтальные силы до 13,8 МН. Эти нагрузки передаются через плиты перекрытий и дополнительные опоры.
• Скорость строительства: Темп возведения составлял 4 дня на этаж, что требовало точного планирования и контроля на каждом этапе.
Почему именно так?
Выбор таких решений обусловлен несколькими факторами:
• Архитектурная выразительность: «Hüftschwung» придаёт зданию уникальный облик, выделяя его среди других небоскрёбов.
• Эффективность: Использование высокопрочных материалов позволило уменьшить сечение колонн, увеличив полезную площадь помещений.
• Гибкость планировки: Разделение на офисные и жилые зоны с террасами повышает привлекательность проекта для арендаторов.
Это Omniturm — это пример гармоничного сочетания архитектуры и инженерии. Его конструкция демонстрирует, как современные технологии позволяют воплощать смелые дизайнерские идеи, сохраняя при этом надёжность и функциональность. Благодаря инновационным решениям, таким как трубобетонные колонны и точный расчёт деформаций, здание стало новой вехой в истории высотного строительства не только Франкфурта, но и всего мира.