Борьба с гравитацией

Борьба с гравитацией. Главным препятствием в строительстве здания, а именно небоскреба, является нисходящая сила тяжести. В обычных, построенных из цемента и кирпича, зданиях, очень важно утолщать нижние стены при возведение верхних этажей. При достижении определенной высоты, это весьма нецелесообразно. Если на нижних этажах почти нет полезных помещений, какова цель строительства высотного здания? Главным технологическим прогрессом, который сделал возможным строительство небоскребов, было, развитие массового производства стали и железа. Новые производственные процессы сделали возможным производить цельные железные балки. Узкие, сравнительно легкие металлические балки могут удерживать больший вес, чем прочные кирпичные стены в старых зданиях. Возможность строительства более высоких зданий, обусловлена, использованием стали, которая даже легче и прочнее, чем железо. Центральной поддерживающей конструкцией небоскреба является его стальной несущий каркас. Концы металлических балок закреплены стык в стык, образовывая вертикальные столбы. На уровне каждого этажа вертикальные столбы соединены балочными фермами. В этой огромной трехмерной решетке весь вес здания переносится непосредственно на вертикальные столбы. Это концентрирует нисходящую силу, вызванную силой тяжести в сравнительно небольшом пространстве, где столбы упираются в основание здания. В типичном фундаменте небоскреба, каждая вертикальная колонна стоит на естественном основании. Колонна упирается прямо на чугунную плиту, которая находится на верхней части распределительной решетки, то есть Ростверка. Ростверк – это в основном множество горизонтальных стальных балок, соединенных между собой в 2 или больше рядов. Ростверк упирается на густую бетонную площадку, бетонируемую на твердой глине под землей. Как только стальная арматура установлена, вся конструкция заливается бетоном. Большим преимуществом несущего каркаса является то, что ненесущие стены, – которые называются навесными стенами – нужны только для того, чтобы выдерживать свой собственный вес. Во многих небоскребах, особенно в тех, которые были построены в 1950 – 1960х гг., навесные стены производились почти полностью из стекла, открывающий удивительный вид на город.