S&T (Super Tehnology)

Для высоконагруженных несущих конструкций (колонн, стоек, ригелей) применяют железобетонные конструкции с жесткой арматурой в виде прокатных профилей, а также комбинированные сталебетонные конструкции (рис. 9). Толщину несущих железобетонных стен по условиям надёжного проформования назначают 250 мм и более. В КНР широкое распространение получили трубобетонные конструкции.

Фундаменты высотных зданий имеют, как правило, глубокое заложение. На них передаётся значительная нагрузка, которая может прикладываться эксцентрично по отношению к центру симметрии здания в плане. Глубина заложения фундаментов составляет 15-25 м, а в отдельных случаях — 50 м. При отрывке столь глубоких котлованов его ограждение подвергается значительному давлению грунтовых вод, а также давлению почвы. Под влиянием этих факторов вследствие дистресса (снятия давления вышележащих слоев грунта) происходит вспучивание дна котлована, которое иногда достигает 10-15 см в зависимости от глубины и грунтовых условий. Высокие нагрузки на основание вызывают значительные осадки, которые, как показывает практика строительства и эксплуатации высотных зданий в г. Франкфурт-на-Майне (Германия), достигают 20-30 см. Эксцентричное загружение фундаментов приводит к таким нежелательным последствиям, как значительный, иногда недопустимый, крен здания. Например, при строительстве в г. Франкфурте-на-Майне 97-метрового здания GZ-Bank из-за нецентрального приложения нагрузок на плитный фундамент происходившая в течение 10 лет осадка здания достигла максимального значения 31 см с разностью осадок по диагонали плиты 10 см. При этом в настоящее время наклон здания составляет 1 /320, что больше минимально допустимого 1/500. Принят ряд дополнительных мер для предотвращения дальнейшего крена здания.

Ммировая практика строительства высотных зданий показывает, что их можно возводить на разных грунтах, но необходимо тщательное изучение основания и деформационного поведения почвы. От этого в значительной мере зависит принятие рациональных решений как по устройству фундаментов, так и наземной части здания. Очень важное значение приобретает получение необходимой геотехнической информации об участке строительства. В Германии, например, задача предоставления полной информации об участке строительства для проектировщиков, подрядчиков и других заинтересованных организаций возложена на заказчика.

Для высотных зданий требуется выполнение двух обязательных мероприятий, обеспечивающих их безопасность при проектировании, строительстве и эксплуатации:

• независимая геотехническая экспертиза (проверка) принятых оценок и расчётных моделей оснований;

• геотехнический мониторинг в процессе строительства.

Это позволяет избежать проектных ошибок, а также производить соответствующую корректировку, изменения или адаптацию проектных и производственных решений.

При проектировании высотных объектов применяют практически три типа фундаментов: свайные, плитные и плитно-свайные. Свайный фундамент, как показывает мировая практика, является самым распространенным типом при строительстве высотных зданий. Его необходимо применять при основаниях с малой несущей способностью или значительной неоднородностью. Такой фундамент нагружает несущие слои основания, при этом фундаментная (рост- верковая) плита практически не передаёт нагрузку на грунт. В США и Юго-Восточной Азии, где в основном применяли свайные фундаменты, для надёжной передачи нагрузки от здания на несущие слои длина свай в ряде случаев достигала 100 м. В качестве иллюстрации можно привести здание «Бо-Ком Тауэр» в Шанхае. При этом, как правило, применяют буронабивные сваи диаметром от 1,2 м до 6 м. Свайный фундамент является наиболее дорогим по сравнению с плитным и свайно-плитным фундаментами, но зато он обеспечивает наименьшие осадки здания. Например, здание Коммерцбанка в г. Франкфурте-на-Майне, опирающееся на 111 буронабивных свай длиной 45 м и диаметрами 150-180 см, имеет осадку 4 см, в то время, как осадка большинства построенных там высоток на плитных фундаментах составляла 20-30 см.