Придуман метод ускоренного строительства небоскрёбов

Авторы проекта: Майкл Крегер (Michael Kreger) и Марк Боуман (Mark Bowman). Слева — опытный образец быстровозводимой несущей системы (фото Purdue University/Andrew Hancock).

По оценке авторов работы из США, новая разновидность несущих стен позволит строителям сдавать 40-50-этажное здание на 3-4 месяца раньше.

Большинство высотных домов собирается вокруг несущего ядра, выполненного из железобетона. При таком методе строители сначала монтируют опалубку для несущей структуры высотой в один этаж. Потом рабочие заливают бетон, а после того как он застынет, перемещают форму на этаж выше, дополняя ядро здания остальными элементами (перекрытиями, колоннами и так далее). Сам этот перенос занимает немало сил, времени, и главное — пока не готова несущая часть для очередного этажа, нельзя двинуться дальше.

Новая несущая стена, разработанная в университете Пардью, — это тоже железобетон, но словно вывернутый наизнанку. Конструкция представляет собой сэндвич из стальных пластин, в зазор между которыми заливается бетонный раствор.

Даже пустая такая структура в одиночку достаточно прочна, чтобы её можно было сразу вытянуть вверх на несколько этажей и нагрузить. Потому после монтажа этой системы можно сразу начинать достраивать остальные части здания на высоту в четыре-пять этажей, не дожидаясь, пока внутрь стальных сэндвичей зальют бетон и он застынет.

Похожий метод возведения стен (с опалубкой, становящейся неотъемлемой частью строения), применялся и ранее, уточняет университет, но никогда — для небоскрёбов, тем более в сейсмоопасных зонах.

«Мы говорим о распространении этого принципа на высотные здания и районы, где на ядро будут действовать значительные боковые силы от землетрясений или сильного ветра. Так что новые стены должны быть пригодны для Чикаго или городов на Западном побережье», — сообщают разработчики.

Они построили масштабный образец необычной несущей конструкции высотой более девяти метров и поставили на измерительный стенд. Натянутые стальные стержни здесь воспроизводят силы, которые действовали бы на такую колонну от 40 этажей.

Американцы намерены испытать железобетонный сэндвич на прочность и устойчивость, после чего будут выработаны рекомендации к проектировщикам зданий и строителям по применению такой системы.

Учёные отмечают, что несущее ядро небоскрёба — одно из узких мест во всём строительстве и любое ускорение его возведения сильно сказывается на работе в целом. А такое ускорение — это ещё и экономия средств.



Архитекторы предложили Нью-Йорку подземный парк

19 сентября 2011

Финны устроили морской круиз трёхэтажному дому

14 сентября 2011

Голландия всерьёз восприняла шутку о строительстве горы

24 августа 2011

Мексиканский экопарк станет крупнейшим городским парком в мире

18 августа 2011

Представлен дизайн нового самого высокого небоскрёба

3 августа 2011
  • Анатолий Богусловский  22 сентября, 16:38
    Мощно!
    ОтветитьНравится
  • Григорий Коганицкий  22 сентября, 16:50
    Все равно не правильно строят. Требуется слишком много подъемной техники.
    Проще использовать старый кавказский метод — копаешь колодец, обкладываешь его камнем и, затем, выворачиваешь наизнанку.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  22 сентября, 17:05
    Всё правильно. Изнаночные методы самые лучшие! В нынешнем примере мы видим железобетон наизнанку, а вот японцы как-то придумали разборку старых высоток наоборот — от первого этажа к последнему. www.membrana.ru/particle/12799
    ОтветитьНравится
  • Григорий Коганицкий  22 сентября, 17:43
    Очень логично — со вкусом разбираешь первый этаж и можно не тратить деньги на разборку остального.
    ОтветитьНравится
  • Артур Терегулов  25 сентября, 12:20
    я могу предложить еще более быструю технологию — крупнопанельное домостроение с желобами в которые потом будет бетон заливаться
    ОтветитьНравится
  • Роман Кириенко  28 сентября, 21:28
    Можно ли где-нибудь найти более наглядные иллюстрации? Что-то не совсем понятно как это всё работает: опалубка высотой в несколько этажей заливается бетоном, закладывается арматура. А пока делаются перекрытия этажей застывает бетон?
    ОтветитьНравится
  • Юрий Каныгин  30 сентября, 23:47
    Металлопрокат ведь почему не используют в качестве арматуры? Если балочку армировать листом, а не стержнем, то по этой плоскости произойдет срез. А это хрупкое разрушение, очень опасно. Если обычную ЖБ плиту перегрузить, она в начале потрескается, потом прогнётся, потом поползёт вниз. В общем время уйти с неё будет. А если бы она была армирована листом — это хрупкое разрушение и всё быстро разлетается на куски. Для сцепления листа с бетоном можно применить рифление или перфорирование, но это удорожание и не совсем подходит для монолитных работ.

    Ещё большой вопрос — это защита от коррозии. Бетон выступает ингибитором коррозии стали и защищает её от внешних воздействий. Или вода потёчёт — стена рухнет? Или перекрашивать каждые 10 лет весь каркас? Слишком сложно. Располагать внутри обычную арматуру? Большой перерасход по стали, опять же дорого.

    Видел альтернативу в Псковском политехе — несъёмная бетонная опалубка для колонн и фундаментов. Квадрат 390х390х190 пустой внутри, стенка 4см, пресованный бетон, так что погрешность меньше 1мм. Плюс в том, что неквалифицированный рабочий с «уровнем» может составить колонну или фундамент в короткий срок без привлечения сложной техники (опалубок, кранов). По цене дешевле выходят только свежеукраденные фундаментные блоки =)

    Ну а при возведении каркасов — монолитный бетон и инвентарная или сборный Ж/Б всё же остаются оптимальным решением. Это и пожарная безопасность и долговечность. Пути для развития наверно следует искать в поиске новых вяжущих (термопласты, серобетон) и применении полимерной фибры.

    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Старогод  1 октября, 13:30
    Юрий Каныгин:
    Ж.б. конструкции армируют гладкими профилями (называется ж.б. с жесткой арматурой) в случае когда конструкция нагружается до достижения проектной прочности бетона, но расчет там другой и хрупкое разрушение ни при чем (см. «Руководство по проектированию железобетонных конструкций с жесткой арматурой»). Хрупкое разрушение применимо к пролетным конструкциям (а не к колоннам) с «переармированием» растянутой зоны — тогда происходит неприятность — вроде и деформаций не наблюдается (в балке или плите), а напряжения в сжатой зоне превышают предельные и после разрушения бетона сжатой зоны конструкция «схлопывается», в противном случае можно заметить деформации, раскрытие трещин в растянутой зоне и успеть усилить/разгрузить конструкцию.

    Но это конструкции (ж.б. с жесткой арматурой) когда арматура находится внутри бетона. В статье описан метод, больше похожий на «трубобетон» см.:
    dwg.ru/dnl/1732
    forum.dwg.ru/attachment.php?attachmentid=26352&d=1253686549
    Такие вещи применяются в мостостроении. Здесь расчет и теория совсем другие. В двух словах — бетон работает в более благоприятных условиях (трехосное сжатие), а оболочка из стали защищает сам бетон от воздействия агрессивной среды (а не наоборот, как в ж.б.), также такой метод обеспечивает низкую усадку бетона.

    По статье я не нашел подробностей (ну кроме того, что данную разработку они ведут с середины 2009г — а это приличное время для моделирования и принятия конструктивных решений), но по фото видно, что конструкция представляет из себя полый тавр — видимо они выбрали такую форму, как оптимальную на восприятие не только вертикальной нагрузки, но и поперечной — от промежуточных перекрытий при землятресении в процессе незавершенного строительства. Я предполагаю, что внутрь будет залит бетон, без всякого дополнительного армирования, т.к. оно излишне. Судя по блеску металла они используют лигированную сталь или даже нержавейку с какими то пупырями:
    news.uns.purdue.edu/images/2011/bowman-skyscrapers.jpg
    Такую конструкцию легко и быстро изготовить на заводе, легко доставить на площадку (сравните вес предлагаемой формы из ж.б. и из стали), при монтаже также можно использовать менее грузоподъемные краны.

    Так что ребята не зря потратили время, конструкция заслуживает внимания и внедрения.

    ОтветитьНравится
  • Григорий Коганицкий  1 октября, 14:11
    Народ! А вы не забыли одну м а л е н ь к у ю вещь — 90% наружных стен при современном дизайне составляют ОКНА.
    Ну а водонапорные башни по такому методу строят уже лет 150.
    С того момента как изобрели бетон....
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Старогод  1 октября, 14:18
    В статье речь идет про ядро жесткости небоскреба, возводимого в сейсмоопасном районе, а не про ограждающие конструкции здания.
    ОтветитьНравится