Строительство высотных зданий — это сложнейшая инженерная задача, где каждая деталь, от фундамента до вершины должна быть просчитана до мелочей. Инжиниринговая Компания «2К» предлагает ознакомиться с ключевыми особенностями возведения небоскребов.
1. Фундаменты - уходящие вглубь земли «корни» небоскреба.
Чем выше здание, тем больше его вес и тем опаснее становятся крены и неравномерные осадки. Обычный ленточный или плитный фундамент здесь не подойдет.
Основные задачи фундамента в высотном строительстве
- передать колоссальную нагрузку на глубокие, прочные слои грунта;
- обеспечить устойчивость против опрокидывания от ветра;
- компенсировать давление грунта (если есть подземные этажи).
Существуют следующие типы фундаментов для высоток
- глубокий заглубленный фундамент (Pile Foundation). Это самый распространенный тип. В землю забиваются (или бурятся) сваи — длинные столбы из железобетона или стали, которые проходят через слабые верхние слои грунта и упираются в прочное основание (скальные породы, плотные пески). Под всем зданием создается «свайное поле». Иногда сваи могут достигать длины более 50 метров. Пример: Знаменитый небоскреб Бурдж-Халифа в Дубае стоит на 194 сваях диаметром 1,5 метра и длиной 45 метров каждая;
- фундаментная плита (Mat Foundation) или «Плита на сваях». Чаще всего используется комбинация - поверх свай укладывается мощная железобетонная плита толщиной в несколько метров. Эта плита работает как единая платформа, которая равномерно распределяет нагрузку от здания на все сваи. Как это выглядит? Представьте себе гигантский «плот», лежащий на множестве опор глубоко под землей;
- кессонный (Caisson) или опускной колодец. Используется при очень больших нагрузках или в сложных грунтовых условиях. Это готовые полые железобетонные «стаканы» огромного диаметра, которые опускают в предварительно пробуренную скважину. Затем их полость заполняют бетоном. По сути, это сваи-гиганты.
2. Монолитное ядро жёсткости «позвоночник» небоскреба.
Это ключевой элемент, который позволяет зданию противостоять ветру и землетрясениям. Представьте себе соломину для коктейля — ее легко согнуть. Но если поместить ее в жесткий футляр, согнуть будет гораздо сложнее. Ядро жёсткости и есть этот «футляр» для всего здания. Что это такое? Это вертикальная конструкция, расположенная обычно в центре здания, которая объединяет в себе лифтовые шахты, лестничные клетки и инженерные коммуникации. Она выполняется из монолитного железобетона — то есть заливается на месте, что обеспечивает бесшовность и высочайшую прочность. Как ядро работает и строится? Ветер пытается «опрокинуть» здание, а ядро, работая как консоль, защемленное в фундаменте, сопротивляется этому изгибу. Чем выше здание, тем более критична эта роль.
Технология «скользящей опалубки» (Jump Form) - это самый эффективный способ строительства ядра. Вокруг будущего ядра собирается опалубка (форма для заливки бетона) высотой в несколько этажей, оснащенная гидравлическими домкратами. Заливается участок бетона. Когда он набирает прочность, домкраты поднимают всю опалубку вверх на следующий «ярус». Рабочие и оборудование находятся на самой опалубке. Ядро растет вверх со скоростью одного этажа в 3-4 дня, без швов и перерывов. Это позволяет строить небоскребы с рекордной скоростью. В сверхвысоких зданиях одного ядра недостаточно. Его усиливают при помощи аутригеров (Outriggers) – это горизонтальные жесткие балки-стены, которые связывают центральное ядро с внешними колоннами. Они «подпирают» ядро, используя всю ширину здания. Ферменные этажи (Belt Trusses) – это целые этажи, представляющие собой пространственные фермы. Они обычно совмещаются с аутригерами и создают дополнительный «пояс жесткости» по периметру здания.
3. Лифтовые шахты
Лифтовые шахты это «кровеносная система» небоскреба. Организация вертикального транспорта — одна из главных логистических проблем. Просто сделать один длинный лифт на 100 этажей невозможно — это неэффективно и небезопасно. Скорость современных лифтов в небоскребах достигает 20-25 м/с (около 70 км/ч). Для комфорта и сохранения здоровья пассажиров используются системы аэродинамики, специальные уравнители давления и плавные системы разгона и торможения. Небесные лобби (Sky Lobbies) - это этажи-пересадочные узлы, расположенные в середине высоты здания. Как это работает? Вы садитесь в большой скоростной экспресс-лифт, который без остановок везет вас, например, с 1 на 43 этаж (в небесное лобби). Там вы пересаживаетесь на местный лифт (шаттл), который развозит вас по этажам с 43 по 65. В чем преимуществ? Это экономия пространства (не нужно тянуть шахты всех лифтов от подвала до крыши) и увеличение пропускной способности. Двойные лифты (Double-Decker Elevators) - это две кабины, закрепленные одна над другой. Они останавливаются одновременно на двух соседних этажах, увеличивая пассажиропоток в часы пик. Система группового управления — это интеллектуальная система, которая оптимизирует работу всех лифтов в здании, распределяя вызовы так, чтобы минимизировать время ожидания.
Краткий итог процесса строительства небоскреба
- Роется глубокий котлован.
- Бурятся скважины и заливаются сваи.
- Поверх них сооружается массивная фундаментная плита. Одновременно с этим начинает расти вверх монолитное ядро жесткости с помощью технологии скользящей опалубки. Как только ядро опережает на несколько этажей, начинается монтаж перекрытий и внешних колонн (которые часто также являются монолитными или сборно-монолитными).
- По мере роста здания на уже построенных этажах сразу начинаются внутренние отделочные работы, прокладка коммуникаций и монтаж лифтов. Далее устанавливается фасад, подключаются все инженерные системы, благоустраивается территория.
По мнению специалистов Инжиниринговая Компания «2К» современный небоскреб — это не просто «куча этажей», а сложный организм, где мощный фундамент, высокопрочное ядро и умная система лифтов работают как единое целое, чтобы сделать жизнь и работу на большой высоте безопасной, комфортной и эффективной.
127055, г. Москва, улица Бутырский вал, д.68/70, стр.2
- Офисный телефон: +7 (495) 626-30-40;
10 линий, единый телефон офиса, старший секретарь Анна - Мобильные телефоны: +7 (910) 002-82-30; +7 (985) 154-79-60;
+7 (985) 457-03-79
Коллеги, подпишетесь на канал Инжиниринговой Компании «2К». ВЫ всегда будете получать практические советы по промышленному и гражданскому строительству. Мы разбираем и простые и сложные вопросы строительства, однако за частую именно простые вопросы требуют полного разъяснения!
Читайте также наши материалы:
#высотки #небоскребы #строительство #фундаменты #ядрожесткости #лифтовыешахты #монолит #скользящаяопалубка #инжиниринг #строительноепроектирование #метрострой #архитектура #современноестроительство #мегаполис #технологиистроительства #бурениесвай #лифт #инженерныесистемы #каркасздания #инжиниринговаякомпания2К