Шанхайская башня – как построили, трудности при строительстве

Шанхайская башня

Шанхайская башня – самый технологически продвинутый небоскреб на планете, он является третьим в мире свободно стоящим сооружением. Расположен небоскреб в Китае, в городе Шанхай. Мегаполис Шанхай с населением более 24 миллионов человек, одно из самых густонаселенных мест в мире, это город мирового уровня.

Общие данные: Шанхайская башня

  • Площадь: 380 000 м²
  • объем инвестиций: 1,5 млрд долларов
  • Архитектурное бюро:  Арт Генcлер (Gensler Architecture)
  • Год введения в эксплуатацию: 2015
  • Высота: 632 метра
  • Строительство: 2008-2015 гг.
  • Этажность: 128

Шанхайская башня

Об объекте:

В середине девяностых годов началось строительство района Пудун на сельскохозяйственных землях Восточного берега реки. 20 лет назад на месте современного Пудуна был тихий сельскохозяйственный район. Теперь же он стал международным деловым центром. Сейчас там повсюду новые высотные здания.

В ноябре 2008 года началась работа над одним из самых потрясающих небоскребов. Удивительная Шанхайская башня, высотой 632 метра станет вторым по величине зданием в мире, высочайшим как в Китае, так и среди сооружений возведенных в сейсмически активных зонах. Это самое современное строение подобного рода на планете. 128 этажей, 9 внутренних садов, будут работать жить и делать покупки в 16 тыс. человек. Настоящий небесный город.

Трудности при строительстве

Строить высочайшие небоскребы в этой местности крайне сложно. Сверхвысокие здания в Шанхае – удивительное явление, приходится учитывать нагрузку создаваемую ветром и сейсмическое воздействие.

Казалось бы для Денниса Пуна и его коллег инженеров это невыполнимая задача. Сложности начались в самом начале возведения этого массивного здания. В Шанхае опасность представляют не только землетрясения и тайфуны. Мегаполис уходит в мягкую почву, земля под городом проминается будто огромный надувной матрас. Уровень неглубоких грунтовых вод смещается под весом современных построек.

В возведении Шанхайской башни главная сложность представляла закладка фундамента, который будет поддерживать небоскреб. Как воплотить в жизнь проект здания весом 850 000 тонн на мягкой почве, характерной для этой местности?!

Твердая порода находится на глубине 200 метров, тогда как Шанхай располагается на мягком слое, состоящем из песка глины и земли. Непригодная для строительства почва может поглотить здание подобное Шанхайской башне  весом 850 тыс. тонн.

Фундамент Шанхайской башни

У инженеров лишь одна попытка, при возведении сооружения такой высоты нет права на ошибку, в строительстве башни столь крупных масштабов важнее всего правильно заложить фундамент, чтобы в будущем избежать проблем. Потом уже ничего нельзя будет исправить.

Закладка фундамента Шанхайской башни

При строительстве башен поверхность земли часто преподносит неприятные сюрпризы. Чтобы создать небоскреб в 11 раз выше всемирно известной Пизанской падающей башни шанхайские проектировщики вдохновились идеями инженеров 19 века.

Инженеры не могли допустить просадки башни. Если здание начнет проседать неравномерно, оно начнет крениться и заваливаться. В 2008 году начался двухлетний проект по закладке фундамента, сначала в почву вбили сотни поддерживающих свай, затем стали заливать основание.

При строительстве был зарегистрирован мировой рекорд, бетонную площадку заливали 60 часов, понадобились 2 тыс. рабочих и 450 бетоновозов. В основание залили 61 тыс. кубических метров цементного раствора, это еще один мировой рекорд. Количество раствора сопоставимо с плотиной Гувера, созданной много лет назад в Америке.

Но это еще не все трудности с которыми столкнулись создатели этого ультрасовременного небоскреба.

Железобетонная поддержка здания

Сверхвысокому сооружению нужна колоссальная поддержка, 128 этажное здание, 2-е по высоте в мире – не обычный дом.

В средние века максимальная высота зданий была ограничена толщиной их стен, поскольку их вес ложился на перекрытия между этажами. Высокие сооружения могли построить только очень богатые и влиятельные люди. Архитекторы возводили храмы с тонкими стенами и витражными окнами, для укрепления построек использовали внешние поддерживающие элементы – аркбутаны. Здания получались широкими, их создание обходилось дорого. Но вскоре все изменилось.

С изобретением металлических конструкций появилась возможность распределять нагрузку на них, а не на несущие стены, что положило начало современным высотным зданиям. При возведении Шанхайской башни инженеры использовали тот же принцип.

Железобетонная поддержка здания

128 этажное здание Шанхайской башни состоит из стальных, а не железных конструкций. Преимущества стальных металлоконструкций заключается в их легкости и высокой прочности. Стены выполнены из стекла. Каждое стекло закрывают несколько этажей будто гигантская занавеска, это возможно благодаря удерживающих их металлоконструкциям.

Между стенами и внутренним пространством включающим в себя квартиры офисы и гостиничные номера архитекторы оставили пространство – атриум.

Лифты

В Шанхайской башне установлены самые быстрые лифты. Их скорость 18 метров в секунду. Всего 106 лифтов, как обычных, так и двухэтажных. У одного из них самая длинная шахта в мире – 578, 5 метров. Лифтами пользуются и тысячи туристов, чтобы подняться на смотровую площадку на верхнем этаже. Когда закончится установка лифтов можно будет подняться с первого до последнего этажа за 35 секунд.

Защита небоскреба от тайфунов

Но Шанхайская башня, с которой вы сможете насладиться красотами мегаполиса будет подвергаться сильному воздействию ветра. Шанхай находится в зоне тайфунов, защита самого высокого в Китае здания от мощных ураганов стало главной задачей инженеров.

На 100-м этаже ветер дует с силой 4 кПа, давление очень высокое.

Для избежания раскачивание здания макет небоскреба поместили в ародинамическую трубу и протестировали на колебания. Шанхайская башня напоминает пирамиду, сделать здание немного скрученным решили так же после подобной проверки. Благодаря ей ветровая нагрузка на здание сокращается на 25%.

Shanghai Tower 2

Башня скрученная по спирали – хороший пример яркого дизайна и удачного инженерного решения. Архитекторы добавили на фасад дуги, идущие по спирали. Спиральные дуги задумывались как декоративный элемент, но после испытания в аэродинамической трубе архитекторов ждало приятное открытие.

Углубления помогают уменьшить образование вихрей вокруг башни, подобная форма улучшает аэродинамику здания. Центр тяжести находится ниже, от этого повышается устойчивость сооружений.

Сейсмически активная зона

Шанхайской башне угрожает еще одно разрушительное природное явление, город расположен в зоне сейсмической активности. 2-е по высоте здание в мире должно выдерживать не только ураганные порывы ветра до 200 км/ч, но и землетрясения.

В соседней Японии много лет никто не мог понять почему все задания, кроме традиционных пагод разрушаются во время землетрясений. В ходе современных исследований удалось раскрыть секрет. Во-первых, пагода являются весьма гибкой конструкцией, множество подвижных шарнирных соединений обеспечивает ее устойчивость.

Пагода Тодзю

Обычно в пагоде бывают 5 ярусов, каждый из них раскачивается отдельно от остальных, при землетрясении центр тяжести пагоды не смещается, в отличие от неподвижно закрепленного здания. Деревянные балки, поддерживающая перекрытие между ярусами скрепляются между собой с помощью шарнирных соединений, благодаря чему они подвижные.

Шанхайская башня построена похожим образом, она разделена на 9 вертикальных зон, расположенных вокруг центральной части, состоящей из многослойной стали и бетона.

9 зон Шанхайской башни

Расположенные по периметру огромные колонны и балки также крепятся к центральной части здания, они помогают ему противостоять природным катаклизмам. Каждый этаж защищен от непредвиденных подземных толчков.

Кроме того, для предотвращения раскачивания на ветру применен еще один способ – резонансный виброгаситель. Отказавшись от 5-ти этажей и подвесив гаситель весом более 1000 тонн инженеры снизили стоимость строительства и облегчили процесс возведения.

На создание проекта и тестирование ушло 15 лет. На строительство башни от фундамента до 128 этажа ушло 7 лет.

Опираясь на прошлые изобретения, адаптирую и улучшая их,  разрабатывая собственные передовые технологии инженеры, архитекторы и рабочие смогли справиться с мягкой почвой, ураганными ветрами и землетрясениями, и осуществили величайшую постройку.

Читайте также:
Самые высокие телебашни в мире

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

три + 17 =

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>