S&T (Super Tehnology)

Повышение жёсткости достигают также приданием высотному зданию некоторой конусности (100-этажное здание «Джон Хэнкок Сентер», г. Чикаго и 49-этажное здание, г. Нью-Йорк, США).

Если для восприятия ветровых нагрузок требуется увеличение жёсткости высотного здания в целом, то для более эффективного поглощения сейсмической энергии — наоборот — увеличение его гибкости. Но «гибкое» здание высотой 250-400 м при сильных порывах ветра при сильных порывах ветра не обеспечивает требуемого комфорта из-за значительных колебаний верха здания. В целях устранения этого противоречия в башне «Тайпей» (г. Тайпей, Тайвань) предусмотрен пассивный маятниковый сферический демпфер массой 800 тонн, подвешенный с помощью тросов на 92-ом этаже и предназначенный для гашения инерционных колебаний здания (рис. 7). При обычных условиях эксплуатации демпфер обеспечивает отклонение здания от вертикали в пределах 10 см, при катастрофических землетрясениях и тайфунах, происходящих раз в столетие, он может раскачиваться с амплитудой 150 см, обеспечивая безопасные отклонения самого здания.
Несущие конструкции высотных зданий в начальный период развития этого вида строительства преимущественно выполняли из стали. YY сегодня в зданиях высотой более 300 м, в том числе сверхвысоких зданиях, применяют для несущих частей стальные конструкции. В США стены лестничных клеток, внутренние несущие стены, колонны и другие вертикальные несущие конструкции монтируют из стальных элементов разного профиля, свариваемых в заводских условиях. Толщина соединяемых в разные профили стальных листов составляют 30-60 мм, что не позволяет выполнять сварочные работы в построечных условиях. По этой же причине сборка заводских монтажных элементов на стройплощадке осуществляется с помощью болтовых соединений. Точность монтажа повышается за счёт исключения коробления стальных конструкций под воздействием высоких температур при сварке (рис. 8). Поскольку в США допускается глубина помещений до 16 м, для перекрытия таких пролётов применяют стальные балки и балочные клети. В Европе глубина помещений по условиям освещенности регламентируется не более 8 м.

Стальные конструкции целесообразно применять в сейсмостойких регионах, так как сталь благодаря своей пластичности обеспечивает поглощение кинетической энергии сейсмических ударов. Это подтверждает многолетний опыт эксплуатации высотных зданий со стальными несущими конструкциями в таком сейсмо- опасном штате, как Калифорния.

Стальные конструкции требуют обязательной надёжной защиты от пожара, потому что при температуре 300°С прочность стали резко снижается. Обрушение башен Всемирного Торгового Центра в г.Ныо-Иорке вследствие террористического акта и пожара было вызвано, в первую очередь, потерей несущей способности стального каркаса под воздействием высоких температур. Этот вывод был подтвержден Особой группой по изучению строительных норм, организованной после теракта департаментом строительства г. Нью-Йорка.

В последнее время несущие конструкции высотных зданий предпочитают выполнять из железобетона, поскольку этот материал обладает большей огнестойкостью и дешевле, а его прочностные характеристики приближаются к прочности стали. Созданы и применяются бетоны классов В80 и В100, хотя в широкой строительной практике используют более низкие классы высокопрочных бетонов В60 и В85, так как с ростом прочности бетона возрастает его стоимость, повышается хрупкость и снижается огнестойкость. Впервые бетон класса В85 был «Трианон» (г. Франкфурт-на-Майне, Германия). В последние годы приобретен положительный опыт в применении бетона класса В115, вследствие чего этот бетон был включен в Еврокод 2 EN 1992 «Проектирование железобетонных конструкций». Сейчас в Германии и других западных странах, также как в России, ведутся интенсивные разработки ещё более высокопрочных бетонов. В нашей стране эти исследования проводит НИИЖБ.