Ілюстрація: Поліна Бреєв
Головна будівля МДУ, Меркурій Сіті Тауер, Swissôtel Червоні Пагорби - висотки і хмарочоси вже давно стали звичним елементом міського ландшафту. Але як ці гіганти не руйнуються під власною вагою? Наші колеги з науково-популярного журналу "Кіт Шредінгера" пояснили, чому похилилась Пізанська вежа, як басейн на даху рятує готель від землетрусів і в чому полягає "принцип травинки".
В основі проектування висотних об'єктів завжди в першу чергу стоїть завдання забезпечення стійкості. Для хмарочосів основний перекидаючий силою є вітер, тому архітектори прагнуть звести до мінімуму його вплив. Хмарочоси мають форму голки для того, щоб запобігти "ефект вітрила". Є приклади геніальних інженерних рішень: ізраїльський архітектор Моше Сафді забезпечив стійкість готелю Marina Bay Sands в Сінгапурі, розмістивши басейн на даху. Вода не тільки додає стійкості, але і компенсує коливання під час землетрусу.
Також важливою обставиною є нерівномірність осідання фундаменту. Пізанська вежа в Італії і мінарет медресе Улугбека в Узбекистані нахилилися саме з цієї причини. Мінарет випрямив Володимир Шухов, творець московської Шуховской вежі. При будь-якому будівництві справою першорядної важливості є запобігання деформації грунту і якісне закріплення фундаменту. У підставі будь-якої будівлі повинно бути так зване ядро жорсткості. Стійкість хмарочосів забезпечується за допомогою системи, яка має на увазі наявність шестикутного цементного підстави в грунті. На нього спираються всі конструкції споруди.
Також важливо враховувати, на грунт якого типу спирається підстава споруди. На Манхеттені звести хмарочос порівняно просто - скельні породи залягають неглибоко, і все палі впираються в них, завдяки чому будівлі в центрі Нью-Йорка можна розташовувати близько один до одного і не хвилюватися про стійкість.
Ну і, нарешті, необхідно відповідально вибирати матеріали для самої будівлі. Сьогодні це, головним чином, бетон - він перевершує інші матеріали по співвідношенню легкості і міцності. Зараз вчені схиляються до використання вуглецевого волокна, однак поки що це справа майбутнього.
Посилання по темі
Окрема історія - московські висотні будівлі. Сталінські висотки не можуть впасти ні за яких обставин, навіть при десятибальною землетрус. За своєю формою "сталінки" - це піраміди, центр ваги яких зміщений ближче до основи.
Висотки комплексу "Москва-Сіті" стійкі кожна по своєму. Вежа "Еволюція" має зовнішній кожух - фахверк, - який зберігає цілісність споруди. "Схід" і "Захід" мають проміжні аутригерний пояса - конструкції, схожі на складену солому. Вони дозволяють гасити напругу в вертикальних відсіках за принципом тонкої і високою травинки, яка прогинається, але повертається в початковий стан.
Вежа "Триколор" на проспекті Миру має стійкість за рахунок аеродинамічної форми. Вітер не перекидає будинок, тому що обтікає його.
В цілому, для кожного конкретного випадку шукають індивідуальне рішення. Про архітектурні особливості і техніках зведення хмарочосів можна говорити нескінченно. Але одне можна сказати впевнено - самі по собі вони ніколи не впадуть.
Експерт: Ольга Суслова - доцент кафедри Конструкції будинків і споруд МАРХИ
Підготувала: Яна Сергіївська
Про "Фізики міста"
Кожен день, прокидаючись вранці, ми занурюємося в місто, повний фактур, звуків і фарб. Поки ми йдемо на роботу і гуляємо в парку, нам в голову приходить мільйон питань про те, як же все навколо нас влаштовано в цьому величезному мегаполісі. Чому хмарочоси не падають? Чим відрізняється кров городянина від крові жителя села? вище якого поверху не варто жити і чому? Ми запропонували колегам з журналу "Кіт Шредінгера" дати відповіді на наші запитання і роз'яснити, чим небезпечне велика кількість міського освітлення , Як наше дихання може нашкодити оточуючим і через що люди хворіють взимку . Так з'явився проект "Фізика міста". Нові питання та нові відповіді шукайте на нашому сайті по понеділках і четвергах.
сюжет: Фізика міста: наукове пояснення життя в мегаполісі
Але як ці гіганти не руйнуються під власною вагою?Чому хмарочоси не падають?
