Высотные здания Москвы

Представим себе также, что в силу каких-либо соображений, например архитектурных, металлические стойки пришлось бы облицевать бетоном или обложить кирпичом. Такая обетонировка или обкладка, естественно, увеличит общее сечение стойки, и нетрудно простейшим расчетом убедиться в том, что стойка увеличенного сечения сможет выдержать нагрузку уже значительно большую, чем первоначально, когда она была сделана только из металла.

Действительно, хотя обкладка металлических стоек применена только по архитектурным соображениям, она в то же время принимает на себя часть нагрузки и заставляет работать не только1 металл, но и все сечение стойки. Стало быть, первоначальное сечение металлической стойки было назначено с излишним, ненужным запасом, и если бы проектировщик предварительно учел совместную работу металла и обкладки, то мог бы поставить металлическую стойку значительно меньшей толщины и сэкономить на этом изрядное количество металла.

Это соображение положено и в основу жесткого армирования каркаса ряда наших высотных зданий.

Будучи прочным, добротным материалом, бетон принимает на себя большую часть нагрузки и, помогая металлу, значительно разгружает его. Значит, проектируя несущий каркас в виде металлических обетонированных конструкций, проектировщик имеет право учитывать работу всего сечения - и металла, и бетона.

Так именно и делают советские проектировщики, определяя сечения конструкций каркаса высотного здания. Они рассчитывают, что металлическая основа каркаса должна выдержать не будущие эксплуатационные нагрузки, а только производственные, или, как их называют, монтажные. Металлические конструкции должны быть прочными и устойчивыми, чтобы не согнуться под собственной тяжестью, выдержать вес подвешиваемой к ним опалубки, устанавливаемых во время работы кранов и т. д.

Но поскольку все эти нагрузки, возможные лишь во время строительных работ, значительно меньше будущих постоянных эксплуатационных нагрузок, постольку и сечения металлических конструкций - колонн, прогонов и балок - подбираются значительно меньшими. Металл расходуется экономичнее, металлический каркас получается облегченным.

Что; же касается постоянных эксплуатационных нагрузок будущего здания, то проектировщик учитывает, что в каркасе их будут воспринимать уже не чисто металлические, а обетони-рованные конструкции, и хотя эта обетонировка первоначально предусматривалась только в противопожарных целях, конструктор - проектировщик смело ее загружает. Таким образом, конструкции каркаса получаются уже не металлическими, а железобетонными, и самый каркас называется жест-коармированным.

Такой каркас отличается значительно большей жесткостью, чем чисто металлический, и в то же время расход металла на него значительно меньше, чем в обычных металлических каркасах.

Оголенный узел каркаса высотного здания. Видно, как металлические конструкции обетонировкой превращаются в жестко-армированный железобетонный каркас.

Благодаря превращению металлического каркаса в жестко-армированный железобетонный, строителям удалось сэкономить от 30 до 50% того металла, расход которого был бы неминуем, если бы каркас рассчитывался как чисто металлический.

При строительстве высотного здания на Смоленской площади строители сэкономили 1 600 тонн металла, у Красных ворот - 1 200, на площади Восстания - 1 700 и на Котельнической набережной - 1 500 тонн. Иначе говоря, на этих четырех стройках ученые помогли государству сберечь 300 вагонов металла. В этом заключается то отличие, которое внесли наши конструкторы и ученые в конструкцию каркаса, отличие, позволившее возвести наши высотные здания технически и экономически более совершенно и добротно по сравнению с американскими небоскребами.

Читателю теперь ясно, что ажурные металлические конструкции, которые он видел в начальный период строительства высотных зданий, являются, в сущности, не конструкциями металлического каркаса, а лишь своеобразной арматурой железобетонного каркаса. В этом основное и разительное отличие каркасов наших высотных домов от каркасов американских небоскребов. Каркас в наших высотных зданиях служит одновременно прочности, устойчивости, жесткости, а также противокоррозийной и противопожарной защите сооружений.

Оригинальность советского конструкторского творчества в создании каркаса высотных зданий выразилась и в разработке так называемой пространственной системы стенок-связей. Эта система, уже примененная в зданиях на Котельнической набережной, отчасти на площади Восстания, является дальнейшим шагом в усовершенствовании несущей конструкции.

Ее особенность состоит в том, что повышенная жесткость несущей конструкции обеспечивается не так называемой рамной системой, составляемой из отдельных «стержней» - колонн, балок и раскосов, а сплошными, сравнительно тонкими железобетонными стенками - диафрагмами.