S&T (Super Tehnology)

Жесткость наружной оболочки высотного здания повышают также диагональными связями различной конфигурации (см. рис. 5), которые представляют собой систему крупномасштабных ферм на фасадах здания (система «труба-в-трубе»). Системы эффективны для сверхвысоких зданий, однако, они, как и все коробчатые схемы, существенно ограничивают пластические решения фасадов.

В ряде случаев по архитектурно-градостроительным соображениям в первых наземных этажах необходимо предусматривать свободное пространство. Для этого под вертикальными несущими конструкциями наружной оболочки устанавливают двух— и трехветвевые колонны либо применяют мощные переходные конструкции в виде сквозных или сплошных ригелей, а также арочных конструкций. Следует иметь в виду, что такой прием, обеспечивая восприятие вертикальных нагрузок, требует тщательной проверки на надёжность восприятия горизонтальных усилий и крутильных моментов.

Диафрагмы жесткости монтируют в виде сплошных железобетонных стенок и стальных диагональных раскосов. При необходимости устройства в железобетонных диафрагмах жёсткости различных проёмов применяют армирование. При стальных диагональных раскосах это достигается за счёт их конфигурации (в зависимости от расположения проёма). Этот тип раскосов применяют в сочетании со стальным несущим каркасом здания. Широко используются диагональные раскосы трех конфигураций: одинарные, двойные (Х-образные и К-образные, рис. 15). Одинарные раскосы в зависимости от направления действия на высотное здание горизонтальных нагрузок могут работать как на растяжение, так и на сжатие. В последнем случае они должны рассчитываться на продольный изгиб, что требует их существенного усиления. Двойные (Х-образные) раскосы следует конструировать таким образом, чтобы они работали только на растялсение, что достигается соответствующим соединением их с каркасом здания. Расход стали по сравнению с одинарными и К- образными раскосами в этом случае будет меньше. В связи со сжатием колонн из-за увеличения веса вышележащих конструкций и передачи на них полезной нагрузки, целесообразно предусматривать преднапряжение Х-образных раскосов, исключающее их прослабление в процессе монтажа и эксплуатации. Но при этом возникает дополнительная нагрузка на колонны и ухудшаются условия работы жесткостной системы при знакопеременных динамических воздействиях на здание, в том числе при землетрясениях.

К-образные раскосы целесообразно применять для уменьшения пролёта перекрытия и в качестве эффективного гасителя горизонтальных воздействий на высотное здание, поскольку относительно гибкие перекрытия при этом выполняют роль амортизаторов. В ряде случаев для рассеяния энергии от сейсмических толчков в узлах соединения диагоналей К-образных раскосов применяют пластические (скользящие) компенсаторы, улучшающие реакцию здания на динамические воздействия (К-образные раскосы, например, применены в Эмпайр Стейт Билдинге).

Сжатие колонн необходимо учитывать во всех случаях применения диагональных раскосов. Если они не рассчитаны на действие вертикальных нагрузок совместно с остовом высотного здания, их рекомендуется окончательно раскреплять на финишных этапах монтажа.