Тяньцзинь — город, в котором история переплетается с современностью. Его берега омывают воды Бохайского залива, а горизонт пронзают стальные и стеклянные силуэты, свидетельствующие о стремительном росте. В этом динамичном мегаполисе, находящемся в зоне высокой сейсмической опасности, каждый новый небоскреб — не просто стремление ввысь, а сложнейшее инженерное уравнение. И решением одного из таких уравнений стала Tianjin Jinta Tower — 337-метровая башня, которая не просто вознеслась на 75 этажей, но и утвердила новый стандарт сейсмостойкого строительства в Китае.
Сердце из стали и оправа из композита
Когда в 2015 году в профессиональном сообществе обсуждали новые тенденции, Китай уже был мировым центром сверхвысотного строительства. Здания становились выше, стройнее и сложнее, требуя невиданной эффективности от несущих систем. «Цзиньта» стала ярким ответом на этот вызов.
Ее структурная схема — это диалог двух ключевых элементов, идеально дополняющих друг друга.
Во-первых, инновационное ядро. Внутренний стержень здания представляет собой композитное ядро на базе стальных сейсмических стен (Steel Plate Shear Walls, SPSW). Толщина высокопрочных стальных листов здесь варьируется от 18 до 32 мм, оптимизируя материал по высоте. Но главное — принцип их работы. При сильном землетрясении этим стенам позволено потерять локальную устойчивость (выпучиться), чтобы затем сформировать в материале «растянутые поля» (tension field). По сути, стена превращается в систему диагональных стальных «растяжек», способных поглотить колоссальную энергию через контролируемые пластические деформации. Это и есть программируемый сейсмический предохранитель.
Во-вторых, мощный каркас. Внешняя оправа этого высокотехнологичного «сердца» — это периметральная рама из трубобетонных колонн (Concrete-Filled Tube, CFT). Эти колонны, где стальная труба заполнена высокопрочным бетоном, являются столпами здания. В проектах-аналогах, как указывалось в исследованиях, для подобных колонн использовались трубы диаметром до 1800 мм с бетоном марки C100. В «Цзиньте» они выполняют критическую роль: обеспечивают высочайшую прочность на сжатие, воспринимая вес всей конструкции, и проявляют выдающуюся пластичность при изгибе от боковых нагрузок. Стальная оболочка работает на растяжение и сдерживает бетонное ядро, которое, в свою очередь, предотвращает потерю устойчивости самой стали. Этот синергетический эффект делает CFT-колонны идеальным элементом для сейсмических регионов.
Связующим звеном, превращающим ядро и каркас в единый живой организм, служит система аутригерных и поясных ферм. Расположенные на технических этажах, они «сшивают» внутренний стержень с внешними колоннами, создавая жесткую пространственную систему, невероятно устойчивую к капризам природы.
Синтез прочности и устойчивости
Выбор CFT-колонн в «Цзиньте» — это не случайность, а продуманная стратегия, отражающая общий тренд китайского высотного строительства, где свыше 90% зданий используют гибридные системы.
Материалы, которые делают это возможным:
1. Сталь: В каркасе применялись высокопрочные марки, такие как Q390 (с пределом текучести 390 МПа), что позволяло уменьшить сечение элементов без потери несущей способности.
2. Бетон: Заполнением для CFT-колонн служил высокопрочный бетон, способный выдерживать экстремальные нагрузки. В сочетании со стальной трубой это обеспечивало еще и повышенную огнестойкость, так как бетон защищал сталь от быстрого прогрева.
Эта комбинация давала и важное строительное преимущество: стальная труба служила несъемной опалубкой, ускоряя монтаж и беря на себя нагрузки уже на этапе возведения.
Философия управляемого повреждения
Башня «Цзиньта» воплотила в себе смену парадигмы в сейсмостойком проектировании. Если раньше целью было любой ценой предотвратить повреждения, то здесь инженеры применили принцип контролируемого и предсказуемого разрушения второстепенных элементов для спасения главных.
SPSW-ядро — деформируется, рассеивая энергию землетрясения.
CFT-каркас и основные колонны — остаются в упругой стадии, сохраняя общую устойчивость здания.
Эта логика сделала «Цзиньту» не просто прочной, но и интеллектуально устойчивой. Она доказала, что высотное здание может быть не пассивным объектом воздействия, а активной системой, грамотно реагирующей на экстремальные нагрузки.
Сегодня Tianjin Jinta Tower — это больше, чем офисный центр и архитектурная доминанта. Это материализованная инженерная философия. Она наглядно показала, как симбиоз проверенной технологии CFT и инновационной системы SPSW рождает качественно новый уровень безопасности и эффективности.
Это здание стало конкретным ответом на вызовы, описанные ведущими инженерами Китая: как строить выше, безопаснее и рациональнее. «Цзиньта» стоит не только на фундаменте из свай и бетона, но и на фундаменте передовой научной мысли, задавая ориентир для будущих поколений небоскребов не только в Азии, но и по всему миру. Она — живое доказательство того, что самые смелые архитектурные формы могут быть реализованы с беспрецедентной надежностью, когда инженерный расчет становится искусством.