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

Как работают современные российские ледоколы Как работают современные российские ледоколы

«кСромные размеры» — последнее, что приходит в голову при виде ледокола

Популярная механика
Шесть раз поверь Шесть раз поверь

В наши дни вести здоровый образ жизни без калькулятора невозможно

Men’s Health
Неприятная правда о чат-ботах c ИИ: они способны выдавать незаконную информацию Неприятная правда о чат-ботах c ИИ: они способны выдавать незаконную информацию

Эксперты выяснили, что многие чат-боты на базе ИИ легко поддаются манипуляциям

Inc.
Алексей Золотовицкий: У меня амплуа — смешной ленивец Алексей Золотовицкий: У меня амплуа — смешной ленивец

Артист Алексей Золотовицкий о своих новых работах и любви к жанру трагикомедии

СНОБ
Цирцея и Фея Моргана: как героини древних мифов вдохновляют современных писательниц Цирцея и Фея Моргана: как героини древних мифов вдохновляют современных писательниц

Шесть современных произведений, которые переосмысляют легендарные сюжеты

Forbes
Почему автомобильные шины черного цвета Почему автомобильные шины черного цвета

Из чего сделаны автомобильные шины?

Популярная механика
Самый больной на свете человек: что такое синдром Мюнхгаузена Самый больной на свете человек: что такое синдром Мюнхгаузена

Психическое расстройство, при котором люди выдумывают себе невероятные болезни

РБК
Шестое чувство Шестое чувство

Психолог Ирина Млодик — об умении дружить и о том, как изменилась дружба

Seasons of life
Это вам Niletto Это вам Niletto

Что лежит в основе расцвета сил и возможностей Niletto?

Men’s Health
Елена Летучая: «Секрет крепких отношений в искренности!» Елена Летучая: «Секрет крепких отношений в искренности!»

Елена Летучая рассказала об экоактивизме, секретах красоты и счастливом браке

Cosmopolitan
“Я похудела на 140 килограммов!” – 10 историй невероятных изменений “Я похудела на 140 килограммов!” – 10 историй невероятных изменений

Они сделали это - и ты тоже сможешь

Cosmopolitan
Какими были новогодние подарки в СССР (много фото) Какими были новогодние подарки в СССР (много фото)

Вспоминаем популярные и желанные подарки в СССР

Maxim
Этика wow-опыта Этика wow-опыта

Приоткрываем дверь в мир закрытых секс-вечеринок

Playboy
Смерть в новых декорациях: пять современных экранизаций Агаты Кристи Смерть в новых декорациях: пять современных экранизаций Агаты Кристи

Леденящие душу детективные истории Агаты Кристи не теряют актуальности

Playboy
Почему так сложно выйти из токсичных отношений Почему так сложно выйти из токсичных отношений

Почему прекратить абьюзивные отношения бывает крайне непросто?

Psychologies
Астрологические близнецы: что объединяет таких разных Айзу и Варнаву Астрологические близнецы: что объединяет таких разных Айзу и Варнаву

При всех своих различиях Айза Долматова и Екатерина Варнава всё-таки похожи

Cosmopolitan
Вестсайдские сториз: зачем нам сразу две за год экранизации Шекспира Вестсайдские сториз: зачем нам сразу две за год экранизации Шекспира

«Вестсайдская история» и R#J: старомодный мюзикл vs скринлайф-опера

РБК
Подведем итоги: лучшие российские сериалы, которые вышли в 2021 году Подведем итоги: лучшие российские сериалы, которые вышли в 2021 году

Собрали все самое-самое, что сами смотрели с удовольствием в 2021 году

Cosmopolitan
56 м² 56 м²

Мария Катарьян деликатно подчеркнула в интерьере возраст дома

AD
Новогоднее обострение: почему нам бывает тоскливо перед праздниками Новогоднее обострение: почему нам бывает тоскливо перед праздниками

В канун праздников обостряются все проблемы. Как обрести праздничное настроение?

Psychologies
«Математическое образование заставляет людей думать по-другому» «Математическое образование заставляет людей думать по-другому»

Математик Федор Богомолов — про ученых и о роли математики в других науках

Наука
«Открытая рана, натертая солью»: что такое «женское обрезание» и как с ним борются «Открытая рана, натертая солью»: что такое «женское обрезание» и как с ним борются

Из всех живущих сегодня женщин не менее 200 млн подверглись «женскому обрезанию»

Forbes
Искусственный интеллект научился распознавать азиатские языки лучше человека: корейский, японский и китайский Искусственный интеллект научился распознавать азиатские языки лучше человека: корейский, японский и китайский

Что для ИИ представляют собой азиатские языки.

Популярная механика
Мама в форме: как сообщество матерей футболистов меняет отношение к женщинам в спорте Мама в форме: как сообщество матерей футболистов меняет отношение к женщинам в спорте

«Футбольные мамы» — всероссийский конкурс, который превратился в сообщество

Forbes
5 рождественских фильмов, которые вы вряд ли смотрели 5 рождественских фильмов, которые вы вряд ли смотрели

Наша подборка с рождественскими фильмами

GQ
Семейные ценности Семейные ценности

Самый громкий скандал разразился из-за наследства Олега Бурлакова

Forbes
Что такое NFT: объясняем простыми словами Что такое NFT: объясняем простыми словами

Что такое NFT, как их создать, и как зарабатывать на NFT?

CHIP
10 мистических фактов о Карлосе Кастанеде 10 мистических фактов о Карлосе Кастанеде

Карлос Кастанеда, следуя «Пути воина», скрывал данные о себе

Maxim
Фильмы о разрушительной силе искусства Фильмы о разрушительной силе искусства

Страшно красивые истории

GQ
Чаты, боты, персональные данные: как Райффайзенбанк общается с клиентами Чаты, боты, персональные данные: как Райффайзенбанк общается с клиентами

Райффайзенбанк: какую информацию собирают боты, как они общаются с клиентами?

Forbes
Открыть в приложении