S&T (Super Tehnology)

Перекрытия высотных зданий отличаются значительным разнообразием. В зависимости от перекрываемых пролётов и используемых материалов они могут быть железобетонными или комбинированными. В последних применяют стальные балки или балочные клети. Плитную часть перекрытия выполняют исключительно из монолитного или сборного железобетона. Как правило, для устройства монолитной железобетонной плиты в качестве опалубки используют профилированный стальной настил, который в дальнейшем частично включается в совместную работу с плитой, выполняя роль растянутой арматуры. Высота волн профнастила в ряде случаев доходит до 200 мм.

Сборные железобетонные плиты применяют как обычные, так и преднапряженные. В необходимых случаях сборные железобетонные плиты укладывают на стальные балки, смоноличивая друг с другом и опорными балками. Стальные балки в зависимости от пролёта могут быть либо сплошными из стальных прокатных профилей (как правило, широкополочных, или сварными из листов толщиной 30-60 мм и более) либо сварными решетчатыми. Решетчатые балки устанавливают при пролётах 9-20 м. Например, в зданиях Всемирного Торгового Центра (г. Нью-Йорк) главные и второстепенные балки перекрытий при пролётах от 10,2 до 18,2 м были решетчатыми (рис. 16). Высота большепролётных перекрытий может достигать 100-110 см. В Европе, где величина пролётов не превышает 8 м, высота балок перекрытий составляет 550-700 мм. Понятно, что стальные балки применяют в высотных зданиях со стальным несущим остовом.

Железобетонные перекрытия высотных зданий представляют собой сплошные плоские плиты, в том числе преднапряженные, монолитные ребристые с главными и второстепенными балками, монолитные кессонированные плиты, сборные и сборно-монолитные балочные или ребристые конструкции. При пролётах до 8 м широкое применение нашли безбалочные перекрытия из сплошных монолитных плит толщиной до 26 см. Такое перекрытие выполнено в высотном офисном здании ствольной системы (г. Дюссельдорф, Германия): плита перекрытия опирается на стены монолитного железобетонного ствола и на колонны, расположенные по периметру и внутри здания.

Преднапряженная плоская плита перекрытия применена в 45-этажном жилом доме (г. Эдмонтон, Канада). При пролёте 11 м толщина плит в жилых этажах составила 19 см. В нижних 11-ти этажах, предназначенных для стоянок автомашин, толщина преднапряженной плиты перекрытия была увеличена до 22 см. При этом был использован бетон прочностью 70 МПа и стальные канаты диаметром 12,7 мм, в которых создавалось предварительное натяжение 180-220 МПа.

Сборно-монолитные железобетонные перекрытия высотных зданий широко применяют в Японии, поскольку в этом случае эффективно используются преимущества индустриального изготовления основного объёма железобетона, что значительно увеличивает темпы монтажа перекрытий и сохраняет положительные качества монолитных конструкций.

Особенностью перекрытий высотных зданий является то, что для размещения многочисленных инженерных систем (вентиляции, отопления, кондиционирования, электроснабжения и др.) и коммуникаций (компьютерных, сигнальных, видеонаблюдения, автоматики и т.п.), применяют подвесные потолки и технологические полы, как например, в здании «Коммерцбанка», г. Франкфурт-на-Майне(рис. 7). Суммарная высота подвесных потолков и технологических полов достигает 900 мм, так что при высоте этажа 3,6 м высота помещения составляет 2,7 м. Для пропуска инженерных коммуникаций в сплошных балках перекрытий предусматривают соответствующие отверстия, влияние которых на несущую способность балок учитывают в расчётах.

В заключение следует привести сделанные после разрушения башен Всемирного Торгового Центра основные выводы и рекомендации Особой группы по изучению строительных норм Нью-Йоркского департамента строительства, связанные с конструкциями высотных зданий: запретить применение незащищенных металлических решетчатых балок и ферм; использовать доступные взрывоустойчивые материалы при устройстве лестнично-лифтовых узлов;