Стальные конструкции - столетие каркасного строительства из стали

мы видим в конторских зданиях фир­мы «Декель и Осрам» в Мюнхене .

Развитие навесных стен не способство­вало распространению в Европе метал­лических конструкций. Навесные стены сочетались и с железобетонным каркасом, который в Европе преобладал. Этому содей­ствовала сложившаяся практика ставить не­сущие колонны позади фасада, чтобы сде­лать его прозрачным и полностью незави­симым от каркаса. Так, например, в здании ратуши А. Якобсена висячая стена подвеше­на к консольным плитам железобетонных перекрытий. Так же устроен несущий каркас коммерческого банка в Дюссельдорфе с той лишь разницей, что железобетонные консоли выступают наружу в открытый цокольный этаж. В обоих зданиях ветро­вые усилия передаются на массивные ядра жесткости лестничных клеток.

Желание совместить прозрачность и точность навесных фасадов из стекла и ме­талла с каркасными конструкциями было ос­ложнено необходимостью выбора материала для каркаса. Поучительно сравнение двух огромных сооружений, в которых была сдела­на попытка освободить продольный фасад от присоединения к каркасу, что делалось также с целью свободной планировки поме­щений и выявления несущих конструкций.

В высотном доме Пирелли в Милане, пост­роенном в 1955—1957 гг, Гио Понти при участии П. Л. Нерви, перекрытия в сред­ней части веретенообразного, заостренного по концам плана имели необычный пролет 20 м; для обеспечения жесткости были использованы предварительно-напряженные железобетонные рамные конструкции. Мас­сивные поперечные стеновые диски сильно сужены вверху и разделены внизу на две несущие опоры, вырисовываясь на фасаде, и даже специалисты не сразу различают • этом облике несущую систему.

Административное здание «Кэсс Сант-рал д'Алокасьон Фамильял» в Париже, по­строенное в 1955—1958 гг. архитекторами Лопецом и Реби и инженером Паско, имеет стальной каркас в виде многоэтажных рам, у которых мощные ригели пролетом 9 м имеют на концах консоли по 5,5 м; крайние ригели вынесены на торцовые фасады. Навес­ная стена продольной стороны подвешена к верхнему ряду консолей и последовательно проходит мимо всех перекрытий . Чередование высоких подоконных полос с заполнением из полистирола и узких окон­ных лент, которые, обегая здание кругом, объединяют его в одно целое, и синкопически смещенные стержневые элементы придают фасаду особую ритмическую привлекатель­ность и контрастный эффект как днем, так и ночью.

Во Франции и в Бельгии имеется ряд вы­дающихся решений, в которых фасады четко расчленены с помощью наружных колонн, которые вырисовываются в под­весной стене, как, например, в выстроенном в Париже 1958 г. архитекторами Бал-ладуром и Лёбейлем и очень умело вписан­ном в узкий участок земли административ­ном здании «Кэсс Сантрал де Реассюранс». Расчленение фасада достигалось также бла­годаря выступающим наружу полкам внеш­них колонн, как, например, в 14 этажах, поднявшихся выше нижней железобетонной части здания социального страхования в Брюсселе, 1956 г. (архит. X. ван Куик). В заключение можно сослаться на два здания в Дюссельдорфе, как на выдающиеся достижения эры навесных стен — здание фирмы «Маннесман» архитекторов Шнай-дер-Эслебена и Кнотхе и инженера Левенто-на, а также здание управления фирмы «Феникс-Рейнрор» архитекторов Хентриха и Петчнига — оба начаты в 1957 г. Среди архитекторов долгое время не было единого мнения, какому зданию отдать предпочтение. Многие склонялись к тому, чтобы дать пре­мию зданию «Маннесман».

Завершенность деталей, гармоничность структуры фасада, несущей системы и внутренней обстановки, эффект узких, высо-ковзмывающихся башен на рейнском берегу перед широко раскинувшейся массой старых административных зданий — все это создает прекрасное впечатление. Особен­ность здания также состоит в том, что в нем применен традиционный принцип трехчлен­ного деления, особенно ярко подчеркнутый цилиндрическими наружными колоннами нижнего этажа. Благородное впечатление еще усиливается строгой замкнутостью пла­нов, изоляцией строительных корпусов, обусловленной узким земельным участком и противопожарными разрывами от сущест­вующих сооружений. Элегантные навесные фасады из алюминиевых профилей, стекла и эмалированных стальных листов огибают здание кругом; колонны из круглых труб, спрятанные за фасадом, соединены на шарнирах, ветровые нагрузки передаются на массивное ядро жесткости, которое, лишь немного отступая от продольного фасада, стесняет и без того узкий план здания.

«Феникс-Рейнрор», называемый теперь «Тиссен-хауз», выигрывает благодаря свободному размещению на большом прост­ранстве на окраине городского парка. Груп­пировкой из трех вытянутых в длину, раз­личных по высоте плоских корпусов архи­текторы показали блестящий пример «откры­тых форм»: корпус высотного здания, ожив­ленный ступенчатостью в плане и на разре­зах, повторяет проектный замысел, который был на 25 лет раньше с успехом воплощен в центральном здании RCA в Нью-Йорке. Здесь он доведен до логического завершения Так же как и в «Маннесман-хауз», труб­чатые колонны расположены позади фасада, но они стоят на больших расстояниях и в зависимости от конкретных условий иногда попадают в середину окон. Гибкая плани­ровка помещений благодаря этому предель­но упрощена. Ветровые нагрузки не воспри­нимаются массивным ядром жесткости, а пе­редаются через ветровые связи на торцовые плоскости корпусов . Статические функции лишенного окон торца здания подчеркнуты переменой материала — вместо алюминия применена облицовка из нержа­веющей стали.

Весь замысел проекта благодаря интен­сивной совместной работе архитекторов и инженеров — расчет, проблемы верти­кального транспорта, развитие помещений и их планировка, направленность освещения, оборудование и коммуникации и т. д. — во­плотился в объединенной, геометрически замкнутой, легко запоминающейся централь­но-симметричной форме, «красивом» плане. Этот план представляет собой образец, по которому можно судить, что задача настоя­щих архитекторов не исчерпывается лишь тем, чтобы навесить на какую-либо конст­рукцию красивый фасад.

Выносные стальные каркасы

В целом международная архитектура представляла после 1950 г. пеструю за­путанную картину, демонстрируя чрез­вычайное расширение творческих и тех­нических возможностей, крутые перемены, резкие столкновения между противополож­ными точками зрения и тенденциями в образовании новых архитектурных форм. Возможность составить достоверное мне­ние в этом обилии новых идей, условностей и масштабов и удержаться на уровне современной строительной техники для практикующих архитекторов скорее ос­ложнилась, чем облегчилась, активным выпуском специальной литературы и растущим влиянием, которое приобретали теоретические умозаключения и полеми­ческие дискуссии.

Для лихорадочного архитектурного оживления характерен тот факт, что даже смелейшие проекты передовых архитектур­ных бюро, например конструкция оболочки здания аэропорта, разработанная Саарине-ном, имеющая вид воздушного змея, или сложная, полная пластичности конструкция фасада из готовых элементов брюссельского «Ламберт-банка» (проектное бюро СОМ), были опубликованы в виде моделей, вы­полненных настолько реально, что они казались снимками с натуры. Теория ар­хитектуры сделала решительный поворот при появлении понятия «брутализм». Этот термин был введен Р. Банхемом, назвавшим так свою книгу, хотя фактически в архи­тектуре никаких симптомов такого течения в то время не наблюдалось.

В нашу задачу не входит давать опре­деления и критиковать строительно-эстетические и историко-эстетические понятия, ставить прогнозы относительно будущей архитектуры. Мы ограничимся нашей собственной темой — конструкция­ми стальных каркасов многоэтажных зда­ний, которые за последние 15—20 лет, бесспорно, достигли больших успехов в своем развитии; строительство с приме­нением стальных конструкций безостано­вочно росло, несмотря на обострявшуюся конкуренцию; тенденция узаконить види­мый несущий каркас привела к новым формам архитектуры металлического строительства. Эти стремления стимули­ровали основательную разработку и развитие новых решений проблем огне­защиты и предохранения от ржавчины, вопросов строительной физики, новых несущих систем.

Начать мы хотели бы с более старого сооружения, которое создало хорошую подготовку для настоящего и будущего стальных конструкций, которое включено в историю строительства как пример «брутализма». Это — средняя школа в Ханстэнтоне (Англия), запроектированная архитекторами Алисоном и,Петером Смит-сонами в 1949 г., т.е. вскоре после строи­тельства двух наиболее значительных сооружений послевоенного времени — жилого комплекса в Марселе (архит. Ле Корбюзье, 1948—1954 гг.) и первого институтского здания Мис ван дер Роэ в Чикаго. Здание школы в Ханстэнтоне как бы занимает промежуточное положение между бетонным массивом в Марселе и стальной архитектурой Иллинойского тех­нологического института. Симметрия, прямоугольность и замкнутость корпуса здания, последовательность, с которой стальной каркас отделяется от плоскости стекла и от клинкерной кладки, — все это явное возвращение к эпохе Мис ван дер Роэ, но детальная обработка стальных конструкций здесь свободна от строгой геометричности; несущие и вспомогатель­ные конструкции открыты; проводки, тру­бы, каналы и решетки оборудования, сбор­ные железобетонные элементы перекрытий сильно упрощены, если не сказать грубо­ваты, но в основе функционально правильны.

Строительство этого здания позволило Англии вновь занять ведущее место в международной архитектуре, как и в XIX столетии. Англичане нашли выход из дилеммы — пуритански-чистая статика, с одной стороны, и экспрессивная дина­мика, с другой, благодаря своим нацио­нальным особенностям — отрицанию до­ктринерской систематики, склонности к эксцентричным решениям.

Открытый стальной каркас, применен­ный как архитектоническое средство в комплексе Иллинойского технологического института, должен был в высотном строи­тельстве отступить. Сторонники стальных конструкций должны были воспринять это следствие стиля «навесных стен» как шаг назад, как обнищание стиля. Было много попыток вмонтировать несущий каркас в висячий фасад или сделать каркас види­мым через него. В середине 50-х годов были построены первые многоэтажные здания с выступающими несущими кон­струкциями. Начало было положено вновь Мис ван дер Роэ строительством «Гроун-холла» — резиденции архитектурного фа­культета Иллинойского технологического института (1952—1956 гг.); в этом здании стальные рамные сплошные конструкции, решенные крайне последовательно и геометрически строго, полностью вынесены наружу, что для строительства залов не является принципиально новым.

Строительством административного зда­ния «Инленд Стил билдинг» в 1954—1957 гг. Чикаго снова заняло ведущее положение в развитии многоэтажных деловых домов. В отношении разделения функций отдель­ных элементов зданий это сооружение представляет идеальную каркасную струк­туру. Огромная (960 м2) площадь плана 19-этажного административного здания полностью свободна и позволяет в преде­лах внутренней модульной сетки осуще­ствлять любую планировку. Проходы, лестницы, санитарные узлы и другие виды оборудования объединены в квадратной башне, которая расположена асимметрично вдоль продольной стороны здания. Стоики многоэтажных сварных рам пролетом 18 м выступают за наружные стены здания. Выступающие торцовые поверхности и утопленное остекление в нижних этажах настойчиво демонстрируют несущую структуру. Стойки рам обетонированы, вся же остальная фасадная структура и безоконная башня облицованы нержавею­щей сталью.

В 1955 г. в ФРГ было воздвигнуто небольшое здание, внесшее важное нов­шество: оно было, вероятно, первым многоэтажным административным зданием, в котором наружные стальные колонны остались без огнезащитной облицовки. В этом административном здании в Густав-сбурге стальные конструкции были особенно тщательно проработаны. По соображениям экономики и учитывая чрезвычайно ко­роткое время, отведенное на строитель­ство, с самого начала была поставлена задача — оставить стальные конструкции открытыми. Наружные колонны поставле­ны в 15 см от фасада; поскольку экспери­ментально была доказана их огнестойкость, органы надзора за строительством разре­шили даже применение дерева для элемен­тов фасада.

Начиная примерно с 1960 г. открытый несущий каркас был признан повсеместно. Проектировавшееся с 1956 г., но построен­ное лишь в 1961—1964 гг. административ­ное здание «Джон Дир компании в Молине (штат Иллинойс, США) архитектора Ээро Сааринена послужило стимулом для даль­нейшего развития стальных конструкций. Архитектору и заказчику удалось, несмотря на противодействие противопожарного надзора, оставить стальные конструкции открытыми. Система солнцезащитных галерей во всех этажах подчеркивает не­сущий каркас: на продольной стороне выступают наружу колонны и главные бал­ки, на поперечной стороне — второстепен­ные балки. Галереи вокруг здания служат для навешивания солнцезащитных жалюзи и решеток. Во всех узлах главные, второсте­пенные и вспомогательные балки либо уло­жены друг на друга, либо перерезают друг друга. Все сечения элементов доступны обозрению.

Высокие затраты на прокатные и листо­вые профили для солнцезащиты вряд ли могли быть компенсированы упрощением системы кондиционирования воздуха и значительно повысили стоимость строитель­ства. Однако весь комплекс с самого начала был задуман как демонстрация стального сплава кор-тен, который под атмосферным воздействием образует на своей поверх­ности защитный слой, предохраняющий металл от коррозии, и применяется лишь для железнодорожных рельсов. Темный цвет этой стали придает вместе с пятнами тени и игрой света на остеклении особую выразительность стальному каркасу. Здание вырастает из окружающего ланд­шафта как монумент культуре американ­ского континента.

Мысль оживить открытый стальной кар­кас навесными солнцезащитными гале­реями нашла воплощение в здании посольства в Вашингтоне, запроектирован­ном в 1958 г. Эгоном Айерманом и вы­строенном в 1964 г. Наружные колонны несущего каркаса не облицованы. Стальной каркас обрамлен балконами: изящные кон­соли из перфорированного, поставленного на ребро стального листа, связаны швел­лерным профилем, а на узких косяках из стальных труб висят продольные бруски перил и вертикальные элементы солнцеза­щиты из деревянных реек. Покрытые решет­кой балконы создают дополнительную защиту от солнца и служат для очистки окон; они используются также и как эва­куационные проходы, благодаря чему было разрешено применить необлицованные несущие колонны в соединении с деревян­ными оконными рамами из древесины орегонской сосны.

Противоположностью зданию «Джон Дир компания является проект Штирлинга административного и исследовательского центра «Дорман Лонг» при прокатном заводе в Мидлсбро (Англия). Вытянутый в длину 14-этажный корпус здания приобрел мощную динамику благодаря тому, что остекленный фасад в нижней части здания установлен с наклоном; этому могучему взлету на обратной стороне соответствуют выступающие вперед башни с лестница-» и лифтами. Ломаной фасадной плоское»" следуют выставленные наружу стойка перекрывающих всю глубину здания много­этажных рам; ветровые раскосы и продоль­ные балки, обеспечивающие жесткость, дополняют впечатление огромной мо_« сооружения. Весь каркас находится на рас­стоянии ~ 60 см от остекления по требом-нию органов строительного надзора. Эти» проектом Штирлинг доказал, что и в стала можно решать задачи «бруталистическол» архитектуры и что строительному сооруже­нию можно придать индивидуальный обр»..

С точки зрения строительной физика поставленные снаружи колонны непосред­ственно передают температурные колеба­ния наружного воздуха всей несущей структуре, что в классическом варианте и в старых каркасных решениях устраняете* наличием наружных ограждающих стен. Глубокие исследования каркасных соору­жений из металла и железобетона, которые начиная с 1960 г. выполнялись преимущест­венно по новому конструктивному типу, показали, что температурные напряжения в несущей конструкции не вызывают зна­чительных перенапряжений. Так появилась новая, третья фаза развития современного каркасного строительства — отодвинутый вглубь фасад с обнаженными несущими конструкциями. Он внес помимо более сильного пластического и структурного впе­чатления различные конструктивные пре­имущества, например удобную защиту стен от атмосферных воздействий и солнца, упрощение вопросов размещения и ухода за дополнительными, лежащими снаружи, солнцезащитными приспособлениями и очистки фасада.

Очень убедительно выглядит переход от скрытого к четко выявленному несущему каркасу, от сплошной фасадной стены к поставленным вне плоскости фасада сталь­ным конструкциям на примере типа зданий, который сложился в США в 50-е годы. Это двух-трехэтажные строения, развернутые в ширину и поставленные на свободной территории или за городом, с внутренним двором для освещения и огромными помещениями для конструкторских залов, скла­дов, лабораторий и т. д., которые занимают всю глубину плана. Наряду с преимущест­вами расположения среди природы мало­этажные здания экономичны благодаря сокращению внутренних коммуникаций и при соответствующей планировке — в силу высокой степени гибкости функционального использования.

Характерными ранними примерами малоэтажных зданий второй половины 50-х годов могут служить здание «Коннек­тикут Дженерал Лайф Иншуренс» в Ха­ртфорде (США), ставшее известным как первое сооружение с огромным рабочим помещением, и административное здание «Рейнолдс Металл компани» в Ричмонде (штат Виргиния, США). Оба здания проект­ного бюро СОМ. Они имеют гладкое стеклянное заполнение с мелким члене­нием навесных стен. Часто поставленные, облицованные алюминием, наружные ко­лонны в верхних этажах этого здания так изящны, что можно принять их за импосты окон, похожие на применявшиеся в инсти­тутском здании Сааринена, здании фирмы «Дженерал Моторс» в Детройте и исследо­вательском центре ИБМ, которые тоже представляют интересный вклад в раз­витие строительства малоэтажных зданий. С изяществом этих фасадов контрасти­рует мощь выступающих стальных каркасов в зданиях нового типа, например в инже­нерном корпусе «Армстронг Корк ком-пани» в Ланкастере (штат Пенсильвания), построенном в 1965 г. (проектное бюро СОМ), Низкий нижний этаж с конторскими и бытовыми помещениями имеет сетку колонн 5X8,75 м; в верхнем этаже высо­той 4 м продолжаются вверх лишь наруж­ные колонны продольной стороны; весь этаж полностью свободен от опор. Внутри просторного конструкторского помещения выделяются на основе модульной сетки с шагом 1,25 м с помощью передвижных стеклянных перегородок высотой до потол­ка отдельные помещения для конференций и кабинеты. Остекление внешней поверхнос­ти имеет горизонтальный модуль 2,5 м и расположено позади несущих стальных конструкций. Колонны и рандбалки, раз­личающиеся в обоих этажах соответствен­но нагрузке и длине пролета, четкая форма связей — все это, несомненно, относится к строгой школе Мис ван дер Роэ, но толь­ко еще в более отчетливой форме.

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

Разделением вертикалей и горизонта­лей и сокращением сечений колонн в верх­них этажах достигнута наглядность всей структуры в отличие от скрытого намека на несущую структуру в фасаде здания на Лейк-Шор-Драйв. Заимствованная у того же здания металлическая облицовка не­сущего каркаса оптически и статически активизирована: рандбалки, как и колонны, одеты в бетон, поверх которого размещено покрытие из сваренных листов стали кор-тен. Листы стали, как и рандбалки, заанкере-ны в бетоне; это обеспечивает лучшее соединение и более высокую прочность несущего каркаса — колебания верхней части здания при порывах ветра значитель­но уменьшены. Поскольку для восприятия горизонтальных усилий недостаточно одних многоэтажных рам, предусмотрено похожее на примененное раньше в здании Сигрэм ( комбинированное обеспечение жесткости: в верхней половине здания только рамы, в нижней — рамы и располо­женные между колоннами ветровые связи.

Построенный в 1962 г. «Брунсвик-бил-динг» стоит напротив Общественного центра в Чикаго и убедительно демонстрирует на­ступление железобетона. Для обеспечения жесткости против воздействия ветра здесь применена система рам вместе с массивным ядром жесткости. Устойчивость наружной стены сильно подчеркнута: фасадные пи­лястры вырастают из мощного цокольного корпуса. Но, к сожалению, цоколь стоит не на земле, а поставлен, как на ходулях, на широко расставленные опоры. Такое реше­ние продиктовано требованиями городского транспорта, а также сложностью устрой­ства кессонного основания.

Постройкой в 1963 г. жилого «Каштано­вого дома» высотой 143 м было начато применение системы «труба» для железо­бетонного остова зданий. Продолговатый план и изменяемость квартирной планиров­ки не позволили устроить ядро жесткости, поэтому горизонтальные усилия полностью воспринимаются монолитной пространствен­ной структурой наружных стен, действую­щей как вставленная в фундамент труба. Рекорд высоты для американских железо-бетонных небоскребов был достигнут в 1968 г. постройкой 52-этажного (218 м) здания «Уан Шелл Плаза» в Хьюстоне (штат Техас). Здесь ограждение действует совместно с внутренней трубой массивного ядра жесткости («труба в трубе») — сходно со зданиями «КБС-билдинг» в Нью-Йорке, а также «Брунсвик-билдинг» в Чикаго.

Стремление к более эффективному ме­тоду обеспечения жесткости против воздействий ветра, более интенсивному использованию прочности и большой шири­ны диска наружной стены наблюдается и в металлическом каркасном строительстве. Однако здесь эти меры могут быть эконо­мически оправданы для зданий на 20, 40, 60 этажей выше, чем железобетонные зда­ния.

В здании «Юс Стил билдинг» высотой 256 м в Питтсбурге ограждения треуголь­ного ядра жесткости превращены в каркасные диски и на углах жестко связа­ны друг с другом, образуя жесткую трубу, ь укрепленную в фундаменте и восприни-Щ мающую все горизонтальные нагрузки Ц . В верхнем этаже эта Z конструкция в виде трубы соединена с помощью жестких консолей с наружными щ колоннами, которые включаются в работу при порывах ветра, воспринимая сжимаю­щие и растягивающие усилия при дефор­мациях трубчатого ядра и предотвращая искривление плоскости крыши; при этом они уменьшают размах колебаний верха здания. Необычно далеко выставленные, необлицованные главные колонны имеют наряду со статическими функциями другое важное значение для заказчика — мощней­шего объединения стальной индустрии: они демонстрируют успех, которого строи­тельство их стальных конструкций добилось _ в борьбе против обеих «наследственных болезней» — пожарной и коррозионной . опасности. Профили коробчатого сечения, как и облицовка отступающего назад фаса­да, состоят из атмосферостойкой стали и заполнены водой, подаваемой системой охлаждения, которая в случае пожара должна срабатывать автоматически .

С помощью пространственных рам ока­залось вполне возможным преодолеть высоту от 70 до 80 этажей. Эта высота ! теоретически могла бы быть удвоена, если | перейти от внутренних пространственных рам к жесткому фахверку наружных стен, а прочность дисков и колонн каркаса наруж- j ных стен усилить диагональными элемента­ми, т. е. если бы фасады решались в сетке диагональных стержней, как в высотном доме ИБМ в Питтсбурге , или если бы главные колонны были включены в фахверк, как в высотном доме «Алкоа» в Сан-Франциско, где наружный фахверк в соединении с добавочными многоэтаж­ными рамами в центре здания служит для восприятия горизонтальных усилий и сей­смических воздействий. В 100-этажном здании «Джон Ханкок-центр» в Чикаго (архитекторы Б. Грехэм и фирма СОМ, 1968 г.) не только мощные диагонали с вертикальными элементами были объединены в жесткие узлы, но и го­ризонтальные рандбалки включены в ре­шетку фасадов. Необходимая прочность оболочки и экономичность решения дости­гались при достаточно простом решении окон; расход стали на 1 м2 поверхности при этом не выше чем в 50-этажных дом Сильное опору, с огромными размерами рас­порных крестов придало зданию высшую степень архитектонической выразитель­ности. Монументальность приобретает здесь несколько мрачный, угрожающий вид отчасти из-за облицовки стального каркаса черными анодированными алюми­ниевыми листами. Такая облицовка с рас­положенной под ней огнезащитной и тепло­вой изоляцией оказалась нерентабельной.

Непрерывно уменьшающиеся по мере увеличения высоты зданий площади и глубина помещений также были заплани­рованы и обусловлены — они соответство­вали чрезвычайному разнообразию функ­циональных назначений. «Джон Ханкок-центр» является целым городом. Он включает парковую зону, магазины, бюро проката, общественные помещения, спор­тивные сооружения, комбинат бытового обслуживания; начиная с 46-го этажа, расположены жилые квартиры и, наконец, на самом верху — ресторан и телевизион­ная станция. Внутренний несущий каркас рассчитан лишь на вертикальную нагрузку; внутренние колонны и балки перекрытий шарнирно связаны, а подвесные потолки могут быть удалены и вновь поставлены на место.

Международный торговый центр в Нью-Йорке, строительство которого нача­лось в 1966 г., со своими 110-этажными близнецами-башнями высотой по 411 м отражает градостроительную идею, которая была реализована в Чикаго при возведении первого блока на Лейк-Шор-Драйв. Строгое вертикальное членение напоминает «КБС-билдинг» Сааринена, но архитектура Международного торгового центра не имеет ни строгости чикагской школы, ни бурной мощи «КБС-билдинг».

Статически речь шла вновь о системе «трубы», заделанной в фундамент, которая воспринимает ветровые усилия, а внутрен­ние колонны, как и в «Ханкок-центр», были рассчитаны лишь на вертикальные нагрузки. С помощью жесткой связи облицовочных плит с колоннами наружная стена превра­щается в безраскосную раму Виренделя с тысячью ячеек — вся оболочка «трубы» состоит из металлических пластин, проре­занных узкими оконными щелями и укреп­ленных ребрами жесткости коробчатого профиля.

Сборные элементы, из которых собрана па болтах гигантская стальная сетка фасада, состоят из трех подоконных листов и трех трубчатых колонн, объединенных вместе; они имеют в принципе одинаковую форму и основаны на идее железобетонных сбор­ных элементов, которыми был облицован высотный дом Газовой