Около 1963 г. начался огромный подъем в американском высотном строительстве. При этом во главе остается Чикаго — из пяти высочайших зданий в мире три построены в городе, который в 90-е годы прошлого столетия приступил к строительству первых высотных домов. Для новейших американских небоскребов особенно типичны поставленные снаружи несущие каркасы — не только как средство архитектонического оформления, но и как исходный пункт и основа для высокоэффективных несущих конструкций нового типа. В течение нескольких лет высота торговых и жилых высотных зданий возрастала до 40, 60 и, наконец, более 100 этажей без чрезмерного увеличения строительных расходов в пересчете на единицу полезной площади.
Чем выше здание, тем сложнее передача горизонтальных сил и обеспечение горизонтальной жесткости каркаса. Различные типы конструкций, обеспечивающих жесткость, которые применялись в США в последние десять лет, символизируют этапы определенного прогресса в современном строительстве. В то же время это были раунды упорного состязания между двумя видами строительства — с применением стальных или железобетонных конструкций. Железобетон благодаря монолитной природе материала и применению конструктивного легкого бетона получил широкое распространение и применялся до тех пор, пока небоскребы не достигли такой высоты, когда железобетон уже не мог конкурировать со сталью.
Более жесткие функциональные требования и экономические условия, интенсивная проработка, более высокие требования к проектированию и экономический контроль — все это придает архитектуре построек незнакомое до сих пор напряжение. Из инженеров, которые изобрели новые несущие конструкции и системы обеспечения жесткости и выработали новую методику проектирования для высотных зданий, здесь назовем только двоих: Фазлура Хана и инженера-архитектора Мирона Гольдсми-та; оба работали в бюро СОМ и оба учились в Иллинойском технологическом институте.
Соревнование железобетона и стали в высотном строительстве началось еще 1959 г. при проектировании здания «Хартфорд Иншуренс» в Чикаго. Передача ветровых сил в нем еще не составляла проблемы; она могла быть осуществлена с помощью массивных ядер жесткости, чему способствовала большая глубина здания. Выставленные на фасад горизонтали и вертикали конструкции перекрытий демонстрируют передачу вертикальных нагрузок, они олицетворяют традиционный архитектурный принцип — принцип балок и стоек, нагрузки и опор.
Пластический эффект свободно стоящего высотного каркаса удалось еще больше усилить в конструкции стального каркаса «БМА-билдинг» в Канзас-Сити, законченного в 1964 г. Сетка колонн здесь значительно крупнее—10,8 м вместо 6,6 м, число колонн существенно меньше; окна заглублены, причем это впечатление усиливается темным цветом остекления и алюминиевых рам; башня при одинаковой приблизительно высоте имеет меньшие размеры в плане и открыто стоит на холме. При таких размерах пролета и при таком соотношении сторон корпуса здания железобетонный каркас не мог конкурировать с металлом. Каркас выполнен из высокопрочной стали, прогоны в обоих направлениях жестко сварены с колоннами. Каркас облицован белым мрамором.
Общественный центр в Чикаго, выстроенный с 1963 по 1966 г. К. Ф. Мерфи в содружестве с проектным бюро СОМ и с привлечением широкой группы архитекторов, представляет собой сооружение, непревзойденное по смелости и четкости форм из стальных конструкций. Это — наивысшая точка расцвета среди работ второй Чикагской архитектурной школы. Здание превосходит «БМА-билдинг» в Канзас-Сити, «Эквитейбл-билдинг» в Чикаго проектного бюро СОМ и «Континенталь-центр» в Чикаго К. Ф. Мерфи не столько высотой (31 этаж, 195 м), сколько неслыханными до сих пор пролетами перекрытия (26,5X14,7 м) Большой шаг колонн был обусловлен, во-первых, трудностями устройства основания с помощью кессонов на 30-метровой глубине на подстилающей скале; во-вторых, особенно высокими требованиями, которые предъявлялись к многочисленным помещениям непостоянного назначения: контор, конференц-залов, больших и маленьких залов судебных заседаний и т. д. Гибкость планировки простирается здесь даже на третье измерение, так как большие залы заседаний проходят через два этажа, а промежуточное перекрытие может раздвигаться. В качестве несущих элементов перекрытий в обоих направлениях применены решетчатые сварные балки высотой 1,5 м. Колонны крестообразного сечения из высокопрочной стали, примененные впервые, оказались очень удобными для приварки прогонов в любом направлении в зависимости от сетки колонн с двух, трех или четырех сторон
Сбор нагрузок на монолитную плиту
№
Вид нагрузки
Нормат.
нагрузка кН/м2
gf
Расчетн.
нагрузка кН/м2
1
Постоянная нагрузка _ g
Керам. плитка d=0,013м, r=18кн/м3
Цем. - песч. р-р d=0,03м, r=18кн/м3
Ж/б плита d=0,10м, r=25кн/м3
0,24
0,54
2,5
1,2
1,3
1,1
0,3
0,71
2,75
Итого
3,28
-
3,76 ...
Дорожно-строительные материалы
Район реконструкции трассы обеспечен дорожно-строительными материалами для возведения земляного полотна. В районе развязки км279 находятся конуса песка, привезенные из ЗАО Торговый дом «Ярославский Речной порт» город Ярославль, для содержания дороги. Аналогичный песок предполагается использовать для отсыпки ...
Расчет опорного ребра главной балки
Конец балки в месте опирания ее на колонну укрепляется опорным ребром. Сталь опорного ребра принимается в соответствии со сталью стенки.
Размеры опорных ребер определяются из расчета на смятие торца ребра при .
где .
В случае, если расчет ведется по условию сжатия:
Зададим сталь опорного ребра С245 ...