barzel

Все мы знакомы с небоскребами по фильмам про Манхетен. Так что такое небоскреб? Начиная с какого количества этажей дом можно назвать высоткой? 10, 15, а может все 20. Инженеры-строители в отличии от архитекторов считает здание высотным, в тот момент когда в проектировании начинают доминировать горизонтальные силы ветра, а не вертикальные силы нагрузки. Если для низких зданий толщина стен задается собственным весом самой конструкции, то в высотных зданиях нужно делать внешний каркас аэродинамичным, стойким против землетрясений.

Давайте посмотрим историю небоскребов. Первые высотки можно найти в городе Шибам, в Йемене. Архитектура города внесена в программу Всемирного наследия ЮНЕСКО. Все дома в Шибаме построены из глиняных кирпичей, примерно 500 домов можно считать многоэтажными, так как они имеют 5-11 этажей. Мужчина поднимаются на верх и женщины их там не тревожат выносом мусора или мытьем посуды. Очень удобно, но все таки надо подниматься по кучe ступенек. А не все они там были атлеты. И еще одной особенностью этих домов были узкие окошки: строители боялись сильно ослабить несущие стены здания. В таких домах было не очень уютно жить.

Следущим прорывом было изобретие Элишы Отиса механизма экстренной остановки лифта. Лифты существовали еще в древнем риме, в том же Коллизее гладиаторы поднимались на арены с помощью лебедок на платформах. Но для общественного использования это было не достаточно безопасно. В Нью-Йорк Отис столкнулся в работе с проблемой безопасности подъёма тяжелого оборудования на верхние этажи здания. Он изобрел так называемые ловители, но они плохо раскупались. И что он придумал? Он поехал на международную выставку в New York Crystal Palace где он лично продемонстрировал пользу своих устройств. И лифты начали пользоваться бешенным спросом. Таким образом была решена проблема ступенек. Но мы помним еще проблему несущих конструкций.

Сразу после Великого чикагского пожара 1871 года американский архитектор Уильям Ле Барон Дженни (англ. William Le Baron Jenney), который учился в Париже вместе с Эйфелем — предложил новаторскую технологию строительства, при которой впервые был использован несущий каркас. Традиционно роль несущей конструкции выполняли внешние стены. Исходя из того, что удельная прочность стали примерно в 10 раз выше, чем у самого качественного бетона и каменной или кирпичной кладки, здания стали опираться на металлический каркас, поддерживающий как внешние, так и внутренние стены. Благодаря несущему каркасу общую массу сооружений удалось уменьшить почти на треть.

И последняя проблема землятресений была решена очень остроумным способом: под несущие опоры здания ставятся громадные шарикоподшипники, и здание при любой тряске сохраняет устойчивость.
В Японии же часто применяются свинцово-резиновые опоры - цилиндры диаметром от полутора метров из резины повышенной гибкости со свинцовым сердечником. Нижняя часть опоры во время землетрясения перемещается вместе с почвой, верхняя же остается на месте, позволяя зданию более-менее сохранить ориентацию в пространстве.

Слушать здесь.