Краткий обзор строительства многоэтажных зданий

Первые многоэтажные здания со стальным каркасом (вместо несущих кирпичных стен) появились в США в последней четверти XIX в. Облегчение стен и фундаментов, ускорение строительства благодаря сборности, возрастание доли полезной площади в нижних этажах и возможность увеличения этажности при высоких ценах на земельные участки способствовали дальнейшему развитию высотного строительства. В 1931 г. было построено 102-этажное здание «Эмпайр Стейт», а в 70-х гг. были возведены четыре более высоких здания, в том числе 109-этажное здание «Сирс Тауэр» высотой 442 м. Высотное строительство в других зарубежных странах стало развиваться после второй мировой войны.
В нашей стране в предвоенные годы началось строительство уникального здания Дворца Советов, увенчанного статуей В.И. Ленина. Полная высота здания 415 м, строительный объем около 6,5 млн. м3, расход стали около 300 тыс. т (46 кг/м3). Для каркаса центральной части с внутренним залом пролетом 140 м было разработано оригинальное решение в виде круглой в плане пространственной рамной башни, в которой концентрически расположенные колонны двух нижних барабанов (до отметки 115,9 м) объединены связями и образуют жесткую двухслойную оболочку (рис. 18.1). Разработке проекта предшествовал тщательный анализ конструктивных решений, методов изготовления и монтажа конструкций, фундаментальное исследование устойчивости сложной пространственной системы. Для несущих конструкций была предложена и освоена производством низколегированная сталь повышенной прочности марки ДС. Частично собранный каркас Дворца Советов был демонтирован в первые месяцы Великой Отечественной войны.
В 1949—1954 гг. в Москве построены первые высотные здания: гостиницы «Ленинград» и «Украина», жилые дома на Котельнической наб. и на пл. Восстания» административные здания у Красных Ворот и на Смоленской пл., Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова (рис. 18.2). Их общий строительный объем около 5 млн. м3. Главный корпус МГУ (рис. 18,2) имеет высоту 240 м и превышает на 30 м самое высокое здание в Западной Европе, построенное на 20 лет позднее. Эти здания стали высотными центрами архитектурных ансамблей, их расположение хорошо сочетается с исторически возникшей планировкой и рельефом Москвы, а ступенчато-ярусное построение объединяет возвышающиеся центральные объемы с ближайшими домами и создает выразительный силуэт. Преобладающее вертикальное членение подчеркивает высотную устремленность зданий, но по внешнему облику они близки к зданиям с кирпичными несущими стенами, их каркасная конструкция не выявлена.

При строительстве первых высотных зданий в Москве многие инженерные и производственные задачи были решены по-новому. Для передачи нагрузок на относительно слабые грунты и обеспечения равномерных осадок были разработаны жесткие коробчатые фундаменты из монолитного железобетона без осадочных швов. При производстве земляных работ широко применялись эффективные способы водопонижения, замораживание грунта. Несущие каркасы большинства зданий выполнены в железобетоне с жесткой арматурой, что позволило сэкономить до 30% стали, обеспечив при этом восприятие всех монтажных нагрузок стальными конструкциями. Разработаны новые способы обеспечения жесткости зданий с помощью железобетонных пространственных стволов и плоских диафрагм (здания на Котельнической набережной и пл. Восстания). В главном корпусе МГУ впервые применены стальные колонны крестового сечения с унифицированным примыканием ригелей различного направления. Сборные перекрытия — из крупных железобетонных панелей, а монолитные — в подвесной опалубке многократного использования. Для монтажа каркасов вместо вантовых кранов, характерных для американской практики, созданы принципиально новые самоподъемные башенные краны, эксплуатация которых и передвижка по высоте значительно проще, что обеспечило высокий темп крановой сборки.
Этот опыт имел неоценимое значение для дальнейшего развития городского строительства в нашей стране. В 60—70-х гг. в Москве и в других городах созданы новые крупные ансамбли с многоэтажными и высотными зданиями различного назначения. В Генеральном плане развития Москвы, принятом в 1971 г., высотным зданиям придается очень большое значение в создании архитектурного ансамбля Москвы как полицентрического города: в каждой из семи основных планировочных зон, расположенных за пределами Садового кольца, намечается построить высотные центры из 40—60-этажных зданий и несколько локальных центров из 25—30-этажных зданий.