Специфика высотных зданий
Современный небоскреб ― это сооружение с четкой конструктивной схемой: солидным ядром жесткости, мощными перефирическими колоннами, которые соединены с ядром посредством массивных ферм-аутригеров. Тут практически негде разыграться фантазии архитекторов. Проектные решения диктует конструктор, послушный закону всемирного тяготения.
Специфику высотным зданиям придают только местные грунтовые условия. Силуэт Манхэттена, например, является отражением инженерно-геологических условий: там, где близко от поверхности скала – стоят небоскребы, а где она ныряет вглубь земли – малоэтажная застройка и парки.
Строительство высотных зданий в Санкт-Петербурге, где скальные грунты находятся на глубине более двухсот метров ― задача совсем не простая. Не даром и по сей день самым высоким архитектурным сооружением нашего города является колокольня Петропавловской крепости высотой 124 м, построенной Доминико Трезини еще при Петре Великом.
До последнего времени высота застройки в нашем городе ограничивалась уровнем карниза Зимнего Дворца. В геотехническом отношении это правило было эффективным ограничением давления по подошве фундамента. Сегодня в нашем городе стали появляться проекты строительства зданий высотой 100, 150 и даже 400 м.
Строительство высотных зданий в Петербурге
Возможно ли строительство высотных зданий в условиях Санкт-Петербурга? На сегодняшний день нами выполнены расчеты десятка высотных зданий, среди которых и знаменитая башня Газпрома. Можно с уверенностью говорить о том, что высотное строительство в Санкт-Петербурге возможно. Эту возможность обеспечивают ультрасовременные геотехнологии устройства глубоких опор (свай и барретт).
Проектирование высотных зданий в грунтовых условиях Санкт-Петербурга возможно только на основе совместных расчетов системы «высотное здание – его подземный объем – глубокие опоры - основание». Методика совместных расчетов разработана и внедрена в проектную практику Санкт-Петербурга специалистами компании «Геореконструкция».
Здания на Васильевском острове высотой около 150 м (нереализованный проект)/Использование поземного пространства для увеличения площади опирания и уменьшения давления.
Предварительная оценка ожидаемых осадок высотного здания «Охта-Центр» и расчетная модель здания.
Высотные здания на петербургских грунтах осуществимы лишь только в том случае, если они надежно заделаны в основание. Под небоскребом необходимо устроить развитое подземное пространство, распределяющее нагрузку от башни на основание и уменьшающее давление на грунты основания за счет веса извлеченного грунта. Поэтому вопрос строительсва небоскребов в Петербурге тесно связан с возможностью строительства подземных сооружений.
Так, для здания «Охта-Центр» нами были выполнены уникальные, не имеющие сегодня аналогов расчеты взаимодействия основания и конструкций высотного здания. Была самым скурпулезным образом собрана расчетная схема здания, которое не имеет ни одного повторяющегося этажа. Было тщательно промоделировано свайное основание, состоящее из прямоугольных свай-баррет, рассмотрена нелинейная работа грунта основания, рассчитано развитие деформаций во времени. Расчеты со всей убедительностью показывают, что строительство такого небоскреба в нашем городе вполне осуществимо. Но стоимость фундаментов будет велика, а подземный объем будет не очень удобен: в нем придется сделать множество жестких стен, мешающих размещению автомобилей и технических помещений.