АКАДЕМИЯ АРХИТЕКТУРЫ СОЮЗА ССР
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
КОНСТРУКЦИИ
высотных
ЗДАНИЙ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И АРХИТЕКТУРЕ
Москва — 1952
АКАДЕМИЯ АРХИТЕКТУРЫ СОЮЗА ССР
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
КОНСТРУКЦИИ
высотных
ЗДАНИЙ
ИЗ ОПЫТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
И ВОЗВЕДЕНИЯ
Редакционная коллегия
Кант;, техн, наук И. Т. ИВАНОВ (ответственный редактор), член-
корр. Академии архитектуры СССР К. К. АНТОНОВ, член-корр
Академии архитектуры СССР А. В. ВОЛ ЖЕНСКИЙ, член-корр.
Академии архитектуры СССР В. Н. ГОРНОВ, член-корр. Академии
архитектуры СССР Г. Ф. КУЗНЕЦОВ, инж. И. В. ПЕВЗНЕР,
член-корр. Академии архитектуры СССР П. П. РОТЕРТ
saa - сканирование;
Armin - обработка.
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И АРХИТЕКТУРЕ
М О СКВ А-1 9 52
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Изучать и обобщать опыт высотного строительства................ 3
Конструктивное решение 32-этажного административного здания
в Зарядье. Лауреат Сталинской премии инж. И. М. Тигранов 7
Опыт проектирования стальных каркасов высотных зданий. Лауреат
Сталинской премии инж. Н. П. Мельников и инж. З.И. Брауде %
Конструкции высотного здания на Котельнической набережной в
Москве. Лауреат Сталинской премии инж. Л. М. Гохман ...	71
Из практики строительства высотного здания на Смоленской пло-
щади. Инж. А. Я» Козаков................................... 92
Редактор инж. Г. В. Фридберг
Технический редактор Т. В. Печковская
* * «
Подписано к печати 23/Х 1951 г. Т 08271.
Формат бум. 84 X 1081/1б = 3,25 бум. л. = 10,66 печ. л.
Уч.-изд. л. 10,82. Изд. № 595. Заказ № 1078. Тираж 4 000 экз.
Цена 7 руб.
* * *
Набрано в 16-й тип. Главполиграфиздата при Совете Министров СССР.
Москва, Трехпрудный пер., 9.
Отпечатано в типографии № 4 Гос. издательства литературы
по строительству и архитектуре
Москва, Пушкинская ул.» 24.
ИЗУЧАТЬ И ОБОБЩАТЬ ОПЫТ ВЫСОТНОГО
СТРОИТЕЛЬСТВА
В скором времени в Москве закончится стро-
ительство нескольких высотных зданий пер-
вой очереди: на Смоленской площади, на Ко-
тельнической набережной и главного корпуса
Московского государственного университета на
Ленинских горах. В ближайшие годы будут
закончены и сданы в эксплоатацию здания
второй очереди.
При дальнейшей реконструкции Москвы на-
мечается возведение еще ряда зданий высотой
16 этажей и более. На очереди строитель-
ство величайшего в мире здания, памятника
В. И. Ленину —Дворца Советов.
Здания повышенной этажности будут строить-
ся и в других крупнейших городах Советского
Союза.
В связи с этим приобретает большое значе-
ние изучение и обобщение опыта высотного
строительства, на основе которого необходимо
далее совершенствовать архитектурные и кон-
структивные решения таких зданий, внедрять
новые эффективные материалы и методы про-
изводства работ.
Одним из средств обобщения опыта высотного
строительства является проведение широких
совещаний непосредственных участников строи-
тельства — проектировщиков, строителей и на-
учных работников—и издание трудов, осве-
щающих практические вопросы, которые при-
ходилось решать в зависимости от конкретных
условий каждого строительства.
Статьи, публикуемые в настоящем сборнике,
являются лишь частью материала, который се-
годня может осветить опыт высотного строи-
тельства. Они посвящены практике двух
крупнейших проектных организаций —Проект-
стальконструкции и Моегорцроекта—в обла-
сти проектирования конструкций высотных
зданий и опыту одной из первоочередных вы-
сотных строек —на Смоленской площади —
в области организации и производства
работ.
В статье лауреата Сталинской премии инж.
И. М. Тигранова дано описание конструктив-
ного решения административного высотного
здания в Зарядье.
В статье сделана попытка отразить творческий
процесс работы инженеров над конструкцией
здания, показать последовательную смену ряда
конструктивных решений и вариантов.
Основной конструктивной особенностью этого
здания является наличие пространственной же-
лезобетонной конструкции ветровых связей,
облегчившей несущую конструкцию здания и
обеспечившей ему высокую жесткость.
Автор показывает, как в процессе проекти-
рования изменялась конструкция этих связей,
приобретая все большую простоту и статиче-
скую четкость.
Возведение такой вертикальной тонкостенной
железобетонной коробки обычными методами
сложнее, чем возведение горизонтальных пе-
рекрытий.
При разработке своего проекта автор учиты-
вает возможность возведения вертикальных
тонкостенных железобетонных конструкций в
подвижной опалубке, которые с большим успе-
хом применяются у нас при возведении вы-
сотных промышленных сооружений (дымовых
труб, силосов и др.).
Эта, несомненно, правильная идея потребует
в дальнейшей работе над проектом решения
— 3 —
ряда технических вопросов, связанных с освое-
нием подвижной опалубки при возведении
соответствующих конструкций высотных зда-
ний.
Практика покажет также, насколько опра-
вдано смешанное решение с применением мо-
нолитного железобетона в стенах и сборных
железобетонных перекрытий.
Дискуссионны и некоторые другие конструк-
тивные предложения, в частности—шарнирное
решение узлов каркаса.
Нельзя также согласиться с применением в
каркасе высотного здания чисто стальных ко-
лонн, которое по самым скромным подсчетам
дает перерасход стали в 3000 т. Учитывая
положительный опыт применения железобетон-
ных каркасов для высотных зданий первой
очереди, вряд ли целесообразно применять для
высотных зданий второй очереди строитель-
ства стальные конструкции.
Статья лауреата Сталинской премии
Н. П. Мельникова и инж. 3. И. Брауде посвя-
щена весьма актуальному вопросу конструиро-
вания и расчета как стального каркаса, так и
железобетонного с несущей (жесткой) армату-
рой ц сравнительному анализу обоих решений.
Авторы анализируют опыт проектирования
каркасов трех высотных зданий: на Смоленской
площади, на Дорогомиловской набережной и
на площади Восстания.
Исходя из существующих технических усло-
вий, авторы формулируют требования, которым
должны удовлетворять каркасы высотного зда-
ния. Далее они подробно останавливаются на
нагрузках и особенно—на ветровой нагрузке,
величина которой еще не достаточно уточнена;
в статье излагаются вкратце предварительные
экспериментальные исследования ветрового на-
пора, проведенные специально для расчета вы-
сотных зданий.
Много внимания уделено вопросам сварки,
совершенно вытеснившей в СССР столь распро-
страненную за рубежом клепку, а также ком-
поновке экономичных и индустриальных сече-
ний и схем каркаса; большая работа в этой
области проведена трестом Проектсталькон-
струкция.
В статье вкратце изложены также практиче-
ские методы статического расчета каркаса.
При всех достоинствах статьи - обстоятель-
ности изложения, широте охвата и богатстве
фактического материала — в ней есть и спорные
места, требующие в целях внесения ясности
редакционных замечаний.
Так, авторы недостаточно четко освещают
вопрос о роли бетона в несущих конструкциях
высотных зданий; в их трактовке этот вопрос
сводится к учету или неучету обетоиировки
стальных элементов каркаса. Это ведет к тому,
что всякий стальной каркас, обетонированный
монолитным бетоном, представляет собой же-
лезобетонную конструкцию с жесткой (несущей)
арматурой.
Такую трактовку нельзя признать правиль-
ной. Для того чтобы могла быть учтена совме-
стная работа стали и бетона, должна быть полу-
чена не стальная обетоненная, а железобетон-
ная конструкция, что достигается соответствую-
щими приемами конструирования, отличными
от конструирования стальных конструкций.
Нельзя механически переносить на эту новую
конструкцию из железобетона с несущей арма-
турой старые конструктивные формы в отноше-
нии сечений элементов и их узлов, насыщен-
ности металлом и т. п.
Такая трактовка железобетона с несущей ар-
матурой сказалась на конструкциях каркасов
первых высотных зданий, где железобетон на-
шел применение. В более поздних проектах
высотных зданий, например здания на площади
Восстания, налицо поиски новых форм, стремле-
ние отойти от прежних решений.
Совершенно очевидно, что дальнейшие поиски
позволят найти более совершенные решения,
наилучшим образом обеспечивающие совмест-
ную работу стали и бетона как единой железо-
бетонной конструкции.
Нельзя также не отметить, что авторы статьи
обходят весьма важный вопрос об использова-
нии в практике высотного строительства про-
катных профилей, в частности двутавров с уши-
ренной полкой, которые могут быть предо-
ставлены для нужд высотного строительства
нашей металлургической промышленностью.
Эти двутавры, по сечению и сортаменту не удо-
влетворяющие требованиям стального кар-
каса, с успехом могут быть использованы в
качестве несущей арматуры для железобетонных
каркасов.
Большое принципиальное значение имеет вы-
бор основной схемы каркаса высотных зданий—
рамного или со связями.
Авторы пришли к выводу, что наиболее ра-
циональной схемой стального каркаса является
цельносварной рамный каркас (стр. 69). Не-
сомненно, что рамный каркас имеет ряд пре-
имуществ; однако исследования Института
строительной техники и сравнительная проекти-
ровка каркасов высотных зданий на площади
Восстания (стр. 56) и в Зарядье (стр. 10) по-
казывают, что рамная схема имеет и свои недо-
статки, которые проявляются в большей или
меньшей степени в зависимости от ширины и
конфигурации здания в плане. Это—излишний
расход стали, меньшая жесткость и усложнение
узловых соединений.
- 4 -
Конечно, говоря о схеме со связями, необхо-
димо иметь в виду железобетонные стенки-свя-
зи, поскольку применение стальных решет-
чатых связей, как показывает опыт зару-
бежного строительства, имеет свои недостатки,
не внося существенного улучшения в конструк-
цию.
Наличие в железобетонных связях проемов
усложняет их устройство и уменьшает конструк-
тивную эффективность. В пределе, когда проемы
полностью заполняют все панели, схема со свя-
зями переходит в рамную. Следовательно, зада-
ча заключается в том, чтобы в каждом конкрет-
ном случае, исходя из заданной жесткости
и конфигурации здания, наличия проемов и
производственных условий, найти оптимальное
для данных конкретных условий конструктив-
ное решение—рамное, со связями или смешан-
ное.
Высотное здание на Котельнической набереж-
ной по своей конструкции во многом похоже
на здание в Зарядье. Считаясь номинально
16-этажным, оно в своей высотной части имеет
вместе с техническими 34 этажа. Конструктор
поставил перед собой задачу обеспечить зда-
нию такой высоты наибольшую жесткость,
снизив одновременно расход стали. Эта задача
была решена, с одной стороны, лучевой плани-
ровкой здания и устройством пространственной
конструкции железобетонных связей, а с дру-
гой, —- применением железобетонного каркаса
с несущей арматурой.
Достигнутая расчетная жесткость здания ока-
залась весьма большой: прогибы верхнего этажа
составляют 3,5 см, или 1/38б0 общей высоты
здания, а перекосы панелей—от 1/5500 Д°
V2500 общей высоты.
Расход стали 15,9 кг на 1 ж3, что на 44%
меньше, чем для чисто стальной несущей кон-
струкции.
Проектировщики и строители много порабо-
тали как над самой конструкцией этого каркаса,
так и над методами его возведения. В соответ-
ствии с утвержденными техническими условия-
ми был соблюден разрыв между монтажем не-
сущей арматуры и бетонированием всего лишь
в два яруса, что позволило уменьшить сечения
элементов несущей арматуры. Однако это созда-
ло и некоторые конструктивные трудности, так
как гибкие сечения подвержены большим дефор-
мациям при сварке и монтажных нагрузках.
Полученная экономия стали подтвердила
теоретические расчеты и убедительно доказала
экономичность применения вместо стального
каркаса железобетонного каркаса с несущей
арматурой.
В этом отношении здание на Котельнической
набережной бесспорно занимает первое место.
Это здание строилось одним из первых, что
создало, так же как и при строительстве дома
на Смоленской плсщади, трудности, связанные с
новизной решения ряда технических вопросов.
Сроки строительства не позволили применить
те прокатные двутавры, о которых упоминалось
выше в связи со статьей инженеров Н.П. Мель-
никова и 3. И. Брауде. Недоработанными на
строительстве остались конструкция опалубки
и система дополнительного армирования.
Заслуживает внимания конструкция нижних
этажей здания, опертых непосредственно на фун-
дамент. Этот прием, облегчающий конструкцию
каркаса, должен быть изучен и распространен
в практике высотного строительства.
В статье инж. А. Я. Козакова приводится
описание производства некоторых работ на
строительстве высотного здания на Смоленской
площади, строителям которого одним из первых
пришлось практически разрешить ряд сложных
вопросов возведения таких зданий.
На этом строительстве надо было уложить
19 тыс. м3 бетона, не считая фундаментов, при-
чем работы пришлось частично вести в зимних
условиях. Строители должны были решить не
только задачу обогрева и прогрева бетона,
но гораздо более трудную проблему — обогрева
мощных стальных конструкций, вытягиваю-
щих, как насос, тепло из бетона и создающих
тем самым опасность образования наледи на
арматуре и отслоения ее от бетона.
Эта задача была решена с помощью двух эф-
фективных средств.
Для прогрева стали перед укладкой бетона
была применена предложенная инж. Комисса-
ровым простая по конструкции и остроумная
по идее электровоздуходувка, а для прогрева
стали после укладки бетона — специальная схе-
ма подключения электродов с использованием
арматуры в качестве проводника.
Значительный интерес представляет раз-
работанная строительством подвесная опалубка,
а также опускная опалубка, нашедшая приме-
нение в верхних этажах здания.
Неудачный опыт с фанерной опалубкой от-
нюдь не должен давать основания для заключе-
ния о ее непригодности. Еще до войны опалубка
из водоустойчивой фанеры была с успехом при-
менена у нас в опытном порядке и показала
высокую оборачиваемость. Для этого необхо-
дима только действительно водоустойчивая фа-
нера достаточной толщины (не менее 10—12 мм}.
Такая фанера у нас имеется, и она полностью
окупит себя своей многократной оборачиваемо-
стью и снижением затрат на последующую от-
делку железобетонных поверхностей.
Применив железобетонный каркас с несущей
арматурой, проектировщики высотного здания
5 -
на Смоленской площади пошли заранее на зна-
чительный разрыв между сроками монтажа ар-
матуры и бетонирования каркаса, что повлекло
за собой утяжеление несущей арматуры. Осо-
бенности такого метода производства работ
требуют специального освещения.
На строительстве здания на Смоленской пло-
щади при устройстве фундаментов сборка арма-
туры выполнялась вручную. Бетонирование
производилось с применением сборно-разбор-
ных металлических лесов оригинальной кон-
струкции. Этот способ, основанный на обычных
приемах производства железобетонных работ,
нельзя, однако, признать наилучшим. На строи-
тельствах других высотных зданий были приме-
нены иные, более индустриальные методы, в
частности конструкция несущей арматуры поз-
волила обойтись без устройства специальных
лесов. Так, на строительстве здания МГУ арма-
тура предварительно собиралась в укрупнен-
ные жесткие блоки и устанавливалась вместе
с опалубкой монтажными механизмами, что
сократило до минимума ручной труд на
месте.
Представленные в сборнике работы проекти-
ровщиков и строителей высотных зданий осве-
щают далеко не все стороны высотного строи-
тельства, которое к тому же непрерывно обога-
щается практическим опытом и новыми дости-
жениями.
Настоящий сборник подготовлен к печати
сектором конструкций высотных зданий Инсти-
тута строительной техники (руководитель сек-
тора член-корр. Академии архитектуры СССР
К. К. Антонов).
В рецензировании статей приняли участие:
действ, член Академии архитектуры СССР
В. М. Келдыш, член-корр. Академии архитек-
туры СССР А. А. Гвоздев, доктор техн, наук
М. В. Вавилов и члены редколлегии.
КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ
32-ЭТАЖНОГО АДМИНИСТРАТИВНОГО
ЗДАНИЯ В ЗАРЯДЬЕ
Лауреат Сталинской премии
инж. Я. М. ТИГРАНОВ
Конструктивное решение 32-этажного адми-
нистративного здания в Зарядье обусловлено в
первую очередь назначением и принятой архи-
тектурной композицией этого здания.
Высотное здание в Зарядье, по числу этажей
и высоте превышающее все другие здания,
строящиеся в Москве согласно постановлению
Совета Министров СССР от 13/1 i 947 г., распо-
ложено в центре столицы, вблизи Кремля; в нем
будут размещены государственные учреждения
столицы. Поэтому к капитальности и долговеч-
ности этого здания предъявлены повышенные
требования. Важнейшим условием, обеспечива-
ющим эти требования, является минимальная
деформативность несущего каркаса здания.
Обусловленные нормами для высотного стро-
ительства (ТУ-01—49 и ВТУ-03—49) расчетная
величина перекоса панели каркаса (искажение
прямого угла) в пределах не более 1: 1000 и
прогиб верха здания относительно фундамента
не более 1: 500 были продиктованы трудностью
получения экономически приемлемых меньших
величин при общепринятых, особенно рамных,
решениях.
В основу конструктивной схемы здания в
Зарядье было положено стремление достичь
минимально возможной деформативности при
расходе материалов (в первую очередь про-
катной стали), не большем, чем в других высот-
ных зданиях.
Строительство административного высотного
здания в Зарядье началось позже, чем высотных
зданий первой очереди (на Смоленской площади,
здания Московского государственного универ-
ситета на Ленинских горах, жилого дома на Ко-
тельнической набережной и др.). Это обстоя-
тельство оказало существенное влияние на про-
ектирование здания: с одной стороны, время,
остающееся до полного развертывания строи-
тельства, позволяет освоить промышленный
выпуск ряда новых материалов, которые не
были еще освоены к началу строительства
зданий первой очереди (керамические блоки,
керамзит, пеносиликат и т. п.), с другой сторо-
ны, явилась возможность учесть в проекте
опыт строительства первых высотных зданий
и благодаря этому избежать трудностей, с кото-
рыми столкнулись строители первых высотных
зданий. Прежде всего это относится к произ-
водству железобетонных работ, темпы которых
значительно отставали от монтажа стального
каркаса. Разрыв между темпами производства
этих видов работ был особенно заметен на строи-
тельстве здания на Смоленской площади, где
монтаж стального каркаса был полностью закон-
чен в четырехмесячный срок, тогда как бетони-
рование перекрытий и кладка стен к этому
времени не были доведены еще и до трети высоты
здания. На строительстве жилого дома на Ко-
тельнической набережной работы по монтажу
каркаса, бетонированию перекрытий и кладке
стен шли более равномерно, но темп железобе-
тонных работ задерживал темпы всего строи-
тельства.
Это обстоятельство необходимо было учесть
как при проектировании конструкций (умень-
шение объема монолитного железобетона за
счет применения сборных конструкций, укруп-
нение элементов стен и облицовки), так и при
разработке проекта организации работ (ускоре-
ние бетонирования благодаря применению ра-
циональной конструкции опалубки, более
ЖТШ
о	о
о	о
•9 Kt,
Рис. 1. 32-этажное административное здание в Зарядье. План нижнего объема (до б-го этажа)
о о
о о
о о
о о
совершенных методов укладки бетона и т. п.).
Опыт проектирования высотных зданий первой
очереди (на Смоленской площади, на Котель-
нической набережной, на площади Восста-
ния) и сравнение вариантов проекта зда-
ния в Зарядье показывают с полной очевидно-
стью, что высокая жесткость здания — важней-
ший из факторов, определяющих его долговеч-
ность, — может быть обеспечена в пределах эко-
номической целесообразности только железо-
бетоном. В частности, в здании в Заряд! е ва-
риант каркаса с пространственными ветровыми
связями из стали, получаемыми путем заполне-
ния листовой сталью панелей, образуемых ко-
лоннами и ригелями, при полной аналогии рас-
четной схемы с вариантом каркаса со связями
из железобетона дал значительно худшие пока-
затели — снижение жесткости здания втрое при
увеличении расхода прокатной стали примерно
на 20%.
Естественно и логично, используя железобе-
тон для обеспечения жесткости каркаса, исполь-
зовать также и его несущую способность. В зда-
нии на Смоленской площади (где первоначально
обетонировкой колонн стремились только повы-
сить жесткость стального каркаса) использова-
нии несущей способности бетона путем решения
каркаса как железобетонного с несущей сталь-
ной арматурой дало экономию 1600 т прокат-
ной стали. Обетонировка каркаса наряду с
повышением его несущей способности обеспе-
чивает защиту стали каркаса от действия огня
и коррозии.
Обетонировка стального каркаса более тру-
доемка, чем обкладка его кирпичом, однако,
учитывая преимущества обетонированного
стального каркаса, следует признать, что при-
менение для высотного здания чисто стального
каркаса может быть оправдано только в том
случае, когда применение монолитного бетона
8 —
в перекрытиях здания если и не исключено
совсем, то сведено к минимуму.
Если же все несущие конструкции здания вы-
полняются из монолитного железобетона, то
удельный вес обетонировки колонн в общем
объеме бетона настолько незначителен (по жило-
му дому на Котельнической набережной—16%,
по жилому дому на площади Восстания—-19%),
что не может заметно усложнить производство
работ и замедлить его темпы.
Конструктивная схема здания была разрабо-
тана в увязке с его объемно-планировочным ре-
шением.
Высотная часть здания имеет в плане форму
квадрата размерами в нижнем объеме (до
15-го этажа) 55 х 55 м, в верхнем объеме
2 Квиструкции высотных знания
- 9 -
2600
Рис. 3. 32-этажное здание в Зарядье. План верхнего объема
(с 15 до 32-го этажа). Один из вариантов проекта
(с 15 по 32-й этаж)—46 X 46 ж с диагональными
выступающими открылками. На высоту до
6-го этажа эти открылки связывают высотную
часть здания с 6-этажными корпусами, окру-
жающими его по периметру (рис. 1), а на
высоту с 6 по 14-й этаж открылки идут двумя
уступами: до 9-го этажа длиной 57,0 м (рис. 2)
и до 14-го этажа длиной 28,5 м.
В верхнем объеме (с 15 по 32-й этаж) длина
открылков уменьшается до 10,6 м (рис. 3).
Квадратная часть здания пересечена диаго-
нальными коридорами, соединяющимися в цент-
ре здания, где расположена центральная груп-
па лифтов.
Сочетание в плане высотной части здания вза-
имно перпендикулярных и диагональных осей,
усложнив расстановку колонн каркаса, побу-
дило отказаться от шаблонной рамной конструк-
ции и искать иное, более эффективное в данном
случае решение1 *.
В принятом решении основной конструк-
цией, воспринимающей ветровую нагрузку и
обеспечивающей общую жесткость здания, яв-
ляется система пространственных ветровых
связей, образующих замкнутую восьмигранную
призму.
В эскизном проекте здания эти связи совме-
щались с наружными стенами высотной части
здания2. Однако при разработке технического
проекта произведенные расчеты показали что
многочисленные оконные проемы в наружных
стенах настолько ослабляли конструкцию и
снижали ее жесткость, что оказалось значи-
тельно более выгодным перенести связи внутрь
здания, совместив их со стеной, выделяющей
центральный лифтовый вестибюль. Хотя при
этой схеме основные размеры жесткой коробки,
образуемой связями, и уменьшились, но значи-
тельное сокращение числа проемов с лихвой
компенсировало это уменьшение.
1 Разработанный в процессе проектирования вари-
ант несущих конструкций в виде стального рамного
каркаса показал свою полную несостоятельность. При
жесткости здания, едва достигавшей нормативной
(и в шесть раз менее жесткости, полученной при желе-
зобетонном каркасе со связями), расход стали в высот-
ной части почти на 7000 т превысил расход стали на
железобетонный каркас со связями.
2 Более подробно см. в статье автора «Железобетон-
ная стена-оболочка многоэтажного каркасного зда-
ния» в журнале «Городское хозяйство Москвы» № 11
за 1948 г.
— 10 —
Схема плана .
верхнего объема (по А~61
Разоез
А----
Пространствен-
ные ветровые
связи
зро тэо
'300
420
Усиленное
перекрытие
351,40
339,90
6^„В‘
Усиленное ч
перекрытие^
Железобетонная
диафрагма
в —
Пространственные
железобетонные
ветровые связок
д
i
№.
□С
перенрь&
Ъ* ИГПГ
630 1/5920300 /4>
ЭД—<
415
'^Усиленно
^еретл

Технич. зт
5^^
3^ Л"
2°^ „В\ 307,25
1А
Технич зт v 293,70
32 эт
31 эт
ДПил
ЯО-ЗШ
___28_эт
27 эт
26 зт
25 эт
24эт.
___21л т
Технич,jm
___22 эт
эт
___20_эл1
845 fr- 19 эт.
18 эт,
17 эт
16 эт
15 эт.лито
15. зт
Технич эт
14 эт
ДВ-ЗШ..
12 эт.
1L3.m,

830
Illi.

згпгппг
гхдеша
с
з-Д—з
Пространственные
10 ветровые связи
Схема плана
среднего объема (по В-Г)
Пространственная
ветровая связь
•ч - -
Ю -----
Плоения
ветровая
связь
с
Схема плана
нижнего объема (по Д-Е)
с
9 эт
Технич эт
8 эт
7 эт
6 эт
Технич зт
5 эт
4 эт
3 эт
2 эт
1 эт -
1йподвал у 130,10
2-подвал *125.50
l------------Т 124,00
Плоение ветровые связи
Плоение
ветровые
связи
Рис. 4. Схема пространственной железобетонной конструкции ветровых связей.
Первый вариант
11
Разрез Н
Схема плана
верхнего объема (по A-ffi
236 20
я
ветровая связь толщ.ЧОсм
ЮЗ 70
186.90
техн
5Ь~ в"
В!Н!В
,о
г*в"
152,25
6
8 —
А —
А
□п
5,55
— Е
Пространственная
ветровая связь
толщ 00 см
1^0*
яехн, \
32зт
31 эт
ЗОэт
29эт
2Lsm_
27 эт
26 эт
25 зпг
24 зт
техн
23 зт,
22 зт
2Um_
20 зт
19 зт
18 эт.
Л-2Ш_
16 зт
15 эт
техн
14 зт
13 эт
12 зт
11 эт
10 зт
9 эт
техн
8 эт
7 зт
бэт
техн
5 зт
Схема плана
нижнего объема (по Д-Е)
Плоение ветровые связи
толщ 100 см
Железобетонные
стен ни -перегородки
•Усиленное
перекрытие
-5.85
-5.95
Плоение ветровые
связи толщ. 100 см
Рис, 5. Схема простравственной железобетонной конструкции ветровых связей.
Второй вариант
12
Рис. 6. План железобетонного ростверка на 32-м (техническом) этаже
Железобетонные ветровые связи простираются
от верха фундаментной коробки до перекрытия
над 32-м этажом.
В техническом проекте расположение лифтов
высотной части было разработано в двух ва-
риантах.
В первом варианте по условиям планировки
пространственная конструкция связей в виде
замкнутой коробчатой системы, близкой в пла-
не к квадрату, проходила в верхнем объеме
(с 15 по 32-й этаж) ив среднем (с 4 по 15-й этаж)
в разных плоскостях (рис. 4). В местах перехода
от одного объема к другому связи перепуска-
лись на один этаж; кроме того, в этих местах
для восприятия дополнительных усилий, воз-
никающих от смещения части стенок, в плоско-
сти перегородок вводились специальные верти-
кальные железобетонные диафрагмы, перпенди-
кулярные к граням коробчатой конструкции.
Во втором варианте удалось осуществить
пространственную конструкцию связей на
всю высоту, с 4-го по 32-й этаж, без смеще-
ния плоскостей граней—в виде призмы одного
диаметра (рис. 5).
Это решение значительно упростило кон-
струкцию и создало благоприятные предпосыл-
ки для значительного ускорения производства
работ.
В верхней части пространственной конструк-
ции связей на 32-м (техническом) этаже запроек-
тирован железобетонный ростверк из вертикаль-
ных стенок, высота которых равна высоте этажа
(рис. 6). Этот ростверк, связывающий коробку
связей с колоннами, резко уменьшая вертикаль-
ные перекосы конструкции, препятствует де-
планации поперечного сечения здания.
В обоих вариантах конструкции связей,
разработанных в техническом проекте, про-
странственная коробчатая система доводилась
только до уровня 4-го этажа. Ниже 4-го этажа
до верха фундамента связи были решены в виде
четырех железобетонных стен, расположенных
перпендикулярно к диагональным осям высот-
ной части (см. рис. 4 и 5).
Такое решение, отвечающее планировке ниж-
них этажей здания, предохраняет пространст-
венную конструкцию связей от возможных тем-
пературных деформаций, особенно в процессе
производства работ.
При рассмотрении технического проекта экс-
пертизой было выдвинуто требование довести
пространственную конструкцию связей до фун-
даментной коробки. Это требование будет выпол-
нено при условии, что детальный расчет под-
твердит возможность восприятия могущих
возникнуть температурных напряжений. Стенки
связей запроектированы из бетона марок от «170»
до «300». В первом варианте планировки (со
смещением стенок связей в верхних объемах)
толщина стенок пространственной конструкции
связей была принята в 20 и 30 см\ при этом
стойки с жесткой арматурой, служащей здесь
— 13 —
Рис. 7. План пространственной железобетонной конструкции ветровых связей. Первый вариант
главным образом для монтажных целей, высту-
пали из плоскостей связей в виде пилястр
(рис. 7).
Во втором варианте планировки для упроще-
ния производства работ по возведению связей
решено было утолстить их до 40 см, чтобы
колонны не выступали из плоскости связей
(рис. 8).
Призматическая форма пространственной
конструкции связей, свободная от переломов
на всю высоту здания, создала предпосылки
возведения этой конструкции с применением
подвижной опалубки. Это позволит коренным
образом изменить весь процесс возведения вы-
сотной части здания и значительно сократить
сроки бетонирования.
В конструктивном отношении применение
подвижной опалубки позволяет полностью
отказаться от применения в стенках свя-
зей жесткой арматуры, что дает экономию
порядка 500 т прокатной стали. При этом
решении все несущие элементы внутри контура
ветровых связей сводятся к вертикальным пло-
ским железобетонным стенкам толщиной до
30 см, ограждающим лифты и лестницы; эти
стенки также возводятся в подвижной опалубке;
колонны и балки каркаса при таком решении
отпадают и все перекрытия в виде плоских
монолитных железобетонных плит опираются
на несущие стенки.
Это дает дополнительную экономию прокатной
стали около 1500 т.
Важнейшим обстоятельством, определившим
конструкцию каркаса высотного здания в За-
рядье, является наличие пространственных же-
лезобетонных связей. Эти связи, воспринимаю-
щие до 75% изгибающего момента и всю попе-
речную силу, возникающую от действия ветра,
обеспечивают высокую жесткость здания. Ко-
лонны каркаса включаются в работу на вос-
приятие ветровой нагрузки через верхний ро-
стверк, испытывая при этом только осевые
усилия.
Каркас здания был решен в двух вариантах
в зависимости от типов междуэтажных пере-
крытий.
В первом варианте технического проекта все
несущие конструкции здания были запроекти-
рованы из монолитного железобетона. При
этом решении общий объем железобетона в вы-
сотной части (без фундаментов) составляет око-
ло 60 000 м3, из них:
— 14 —
OSO 840 МО
План связей 9~Ш этажей
3
Ю
450 . 640	450
Развертка участка связей
Рис. 3. План пространственной железобетонной конструкции^ветровых связей. Второй вариант
в перекрытиях . .	33 000 м* (55%)
» ветровых связях . .	9 000 » (15%)
» колоннах........ 18 000 » (30%)
В этом варианте стальной каркас выполняет
функции несущей (жесткой) арматуры железо-
бетона. В целях повышения эффективности
совмещенного графика производства работ мон-
таж арматурного каркаса должен опережать на
2 — 6 этажей производство бетонных работ.
Каркас рассчитывается дважды: 1) до обетони-
ровки—как стальная конструкция на монтаж-
ные нагрузки и 2) после обетонировки—как
железобетонная конструкция с жесткой арма-
турой на эксплоатационные нагрузки.
Пролеты балочной клетки перекрытий в обоих
направлениях приняты по шагу колонн без
второстепенных балок (рис. 9).
Такое решение уменьшает количество узлов,
монтаж которых всегда является наиболее
трудоемким; кроме того, увеличение числа балок
вызывает перерасход прокатной стали.
Для несущей арматуры колонн принято се-
чение в виде сварных широкополочных двутав-
ров из универсальной листовой стали; балки
выполняются из прокатных двутавров. Стыки
балок в местах примыкания к колоннам запро-
ектированы на монтажной сварке.
Тип узла присоединения ригелей к колоннам
был разработан, исходя из следующих сообра-
жений. Вариант узла, предложенный Проект-
стальконструкцией и аналогичный узлу,
примененному для высотного здания на Смо-
ленской площади (рис. 10), приемлем для мон-
тажа стального каркаса, но создает трудности
при его обетонировке; при примыкании значи-
тельного числа ригелей к колоннам под углом
45 и 135° бетонирование практически становит-
ся почти невозможным. Значительно более под-
ходит для железобетонного каркаса вариант
узла с выносным стыком (рис. 11), разработан-
ный Мосгорпроектом для высотного здания на
Котельнической набережной. В этой конструк-
ции узла сочетается возможность отдалить мон-
тажную сварку от наиболее ответственного ме-
ста примыкания ригеля к колонне с возможно-
стью получить производственно приемлемые до-
пуски, что облегчает надежную бетонировку
узла (рис. 12).
- 15 —
Рис. 9. Схема балочной клетки перекрытий
Для высотного здания в Зарядье, где, как
уже указывалось выше, колонны каркаса почти
не участвуют в обеспечении жесткости здания,
был разработан в качестве варианта тип неже-
сткого крепления балок к колоннам на столи-
ках, выполненных из обрезков двутавров и рас-
считанных на передачу только монтажной на-
грузки (рис. 13). Такое крепление позволяет
применить для всех балок двутавр одного мини-
мального номера, варьируя высоту ребра риге-
ля в бетоне.
Помимо значительного упрощения изготовле-
ния и монтажа несущего каркаса, этот ва-
риант узла дает экономию прокатной стали.
Однако этот тип узла присоединения балок
к колоннам не обеспечивает жесткости
несущего каркаса, монтаж которого обгоняет
бетонировку на несколько этажей; для создания
неизменяемой схемы каркаса запроектированы
«переносные ригели» из двутавров на монтажных
болтах, образующие на время производства
работ ряд жестких рам (рис. 14).
Стремление создать предпосылки для пре-
дельного сокращения сроков возведения зда-
ния и для уменьшения количества мокрых про-
цессов на строительной площадке нашло свое
отражение и в решении междуэтажных пере-
крытий высотной части здания в сборном желе-
зобетоне. Из монолитного железобетона выпол-
няется только центральный участок высотной
части—пространственная конструкция ветро-
вых связей, возводимая в подвижной опалубке,
и часть междуэтажных перекрытий, находя-
щихся внутри контура этой конструкции.
Остальные участки перекрытий монтируются
из крупных сборных железобетонных панелей
весом от 3 до 5 т.
Панели запроектированы двух типов—пусто-
телые плоские (рис.^15) и сплошные- ребристые
(рис. 16); окончательный выбор будет сделан
после изготовления и испытаний опытных об-
разцов обоих типов.
В этом варианте конструкций здания расход
монолитного железобетона резко уменьшается
и составляет:
в перекрытиях (включая замоно-
личивание сборных плит) и верхнем
ростверке..................... 16	000 м3
в ветровых связях............. 11	000 , »
При железобетонном каркасе здания количе-^
ство монолитного железобетона, требующегося
для обетонировки колонн (10 000 м3), составляет
почти 30% от общего количества его в здании.
Это обстоятельство, а также и то, что замедление
темпов строительства здания в данном случае
не оправдывается некоторым повышением его
жесткости (вследствие крайне незначительного
участия в этом каркаса по сравнению с про-
странственной конструкцией ветровых связей),
побудило отказаться от железобетонного карка-
са с несущей арматурой и принять стальной не-
обетоненный каркас; получающийся при сталь-
ном каркасе перерасход около 2000 т стали
с лихвой компенсируется экономией 10 000 м3
бетона1.
Колонны стального каркаса обкладываются
блоками, создающими готовую офактуренную
поверхность (рис. 17).
1 См. редакционную статью «Изучать и обобщать
опыт высотного строительства».
— 16 —
Вид по 3'3
Рис. 10. Присоединение ригелей к колоннам. Жесткий узел
Принятое конструктивное решение приводит
к интересным результатам в производстве работ.
Принимая для монтажа одного яруса (двух
этажей) колонн и балок каркаса срок от 18 дней
(в нижнем объеме) до 9 дней (в верхнем объеме),
что дает суточный монтаж прокатной стали око-
ло 90 т, получаем отвечающий этому темпу не-
обходимый суточный объем укладываемого
бетона около 150 jm3. Пространственная железо-
бетонная конструкция ветровых связей, возво-
димая в подвижной опалубке, поглощает при-
мерно 40% общего количества монолитного
железобетона; укладывая в день в эту кон-
струкцию 60 м3 бетона, получаем темп движения
подвижной опалубки всего 0,9 м в сутки. Если
же бетонировать в подвижной опалубке в нор-
мальном темпе—1,5—2 м в сутки, то возведение
железобетонной конструкции ветровых связей
обгонит монтаж стального каркаса к концу
работы на 3—4 месяца, т. е. получится та же
картина, что и на строительстве высотного зда-
ния на Смоленской площади, только с переста-
новкой компонентов — стального каркаса и мо-
нолитного железобетона.
В дальнейшей работе над проектом органи-
зации строительных работ основная задача
заключается в том, чтобы добиться синхронно-
сти темпов монтажа стального каркаса/укладки
Рис. 11. Присоединение ригелей к колоннам.
Узел с выносным стыком
3 Конструкции высотных зданий
- 17 —
сборного и монолитного железобетона и воз-
ведения стен здания.
Ряд серьезных вопросов возникает при воз-
ведении стен высотного здания. Большой объем
работ и высокие требования к качеству кладки
и облицовки в сочетании со значительной трудо-
емкостью процесса кладки мелкоштучных кам-
ней вызвали резкое отставание возведе-
ния стен от монтажа каркаса. Необходимость
сооружения тепляков на зимний период еще
более усугубляет это отставание.
Эти обстоятельства настоятельно требуют
найти новое решение стены, более индустриаль-
ное и экономичное, чем конструкции, приме-
Рис. 12. Обетонировка узла с выносным стыком
нявшиеся до сих пор.
Интересной попыткой решить этот вопрос
было предложение Лаборатории камня Инсти-
тута строительной техники Академии архитек-
туры СССР применить крупнопанельный способ
облицовки естественным камнем, принятый на
строительстве высотного здания Московского
государственного университета (МГУ) на
Ленинских горах.
Камни облицовки (естественный камень или
керамика) монтируются в металлической опа-
лубке, обеспечивающей достаточную точность
укладки, и затем заливаются с тыльной стороны
железобетоном, образующим жесткую постель.
Разрез 7'7
8300--------------4»------W50
Разрез 3~3
50.
Стойка I ^20
УэелЗ
\ыго
IN30
600—
IN36
125426
Рис
13. Нежесткое присоединение ригелей к колоннам
КО ~J2fr
5wO
Про; лодка
1GG*2oO‘IO
в. оболочка
<2-30 см
i
I Wi
И он соли из IN20
( привариваются
на заводе)
Узел 5
дзьтааюные болты
Ф?5
Узел 2
Узел А
.?L
lf/2J;C’S70
.Узел 6
Монт б о


IN20 %
IN20

\К36
\N20
Разрез22
Монт болты Ы6
и< б оболочка д
Ж б оболочка
&*30см
Диафрагма
IOD-3DWO
\N36
\N20

Разрез Р-Р-
Монт балт/н о/6
J______
Монтажные
болта/ Мб

Консоли U3\N20
/(привариваются
назаводе)
18 —
Рис. 14. Обеспечение жесткости арматурного каркаса во время монтажа при помощи
«переносных ригелей»:
а, б и в—схемы расположения монтажных ригелей: а—нижнего объема, б—среднего объема, в—верхнего объема;
>-детали монтажных ригелей, примыкающих к стыкам колонн; б—детали монтажных ригелей, примыкающих
к полкам колонн; е-схемы монтажа стального арматурного каркаса
Панели, размеры которых равны соответственно
ширине простенка и высоте этажа, весом до 5 т
монтируются на каркасе здания.
На строительстве здания МГУ, где изготовле-
ние панелей облицовки начато со значительным
опозданием против кладки стен, вынужденно
применяется крупнопанельный способ после-
дующей облицовки. Однако как в данном слу-
чае, так и при ведении облицовки одновременно
с кладкой этому способу свойственны некото-
рые существенные недостатки. Вряд ли можно
считать достоинством необходимость затрачи-
вать значительное количество цемента и стали
на железобетонную постель, являющуюся
только монтажной конструкцией и ненужную
в процессе эксплоатации здания.
При расходе на 1 ж2 облицовки приблизи-
тельно 0,065 ж3 железобетона с содержанием
стали около 120 кг)м3.бетона для здания в
Зарядье общий расход железобетона составит
6500 т. е. 1600 т цемента и 780 т стали.
Кроме того, на несущие конструкции здания
передается дополнительный «мертвый» вес
в 15,5 тыс. т.
Если учесть также, что при этом способе об-
лицовки может получиться парадоксальное
явление, когда наиболее трудоемким, т. е. лими-
тирующим темпы возведения стен, процессом
— 19 —
План блока
Деталь опирания блока
Рис. 15. Пустотелая плоская панель перекрытия
Рис. 16. Сплошная ребристая панель перекрытия
явится не облицовка, а кладка стены, то возни*
кает естественное желание совместить в одном
конструктивном элементе панели и облицовку
и кладку стены.
Наиболее простым решением является круп-
ный блок из облицовки и постели из однородного
материала, обладающего объемным весом не
более 1000—1100 кг/м3, прочностью не ниже
марки «70» и достаточной морозостойкостью.
Однако практически получение такого материа-
ла встречает некоторые трудности. Керамзито-
бетон, отвечающий требованиям прочности и
морозостойкости, тяжел (объемный вес его ниже
1400-яг/л*3 пока еще не получен); пенобетон не-
— 20 —
31^13
вариант стыка
облицовки
Рис. 17. Детали огнезащитной облицовки
колонн стального каркаса:
1 —колонна каркаса; 2—офактуренные железо-
бетонные блоки; 3—бетонные блоки; 4 —цемент-
ный раствор; 5— забутка кирпичным щебнем на
цементном растворе
Рис. 18. Решение стены высотной
части здания из крупных блоков
— 21
ф 16мл Зонтойвид
Разрез 2-2
Ф.аса_д Монтажные петли
SHOO 750	150 300J33-"7750
130220
§
90
Вкладыши тип1
Анкеры fa
.м
.МУРД
Анкеры ф10 _
чгрзюавеющдр
стали
' ~JOu___Ц___JW
5 8'JO
''Анкеры из нержавеющей стали
План Д-А	„ л
------—	Анкера а-8
Алин б-
ZOOO
2170

10
Монтажные петли р!6
lT£o3pe3_1zL Хомут ф 6
Bxfradbftu тяг]
нкера из нержавеющей стали ф 10
1100'^	550 ]
Рис. 19. Конструкция крупного стенового блока
Узел А
Узел 5
Метали крепления блока тип-1
Летали крепления крайней части блока тип-2
Рис. 20. Крепление крупных стеновых блоков к каркасу:
1—сборная плита перекрытия; 2—пеносиликатная плита; 3-эластичная прокладка; 4—подкладка б=-10 мм
достаточно прочен и морозостоек и т. д. Поэто-
му для высотного здания в Зарядье запроекти-
рован комбинированный блок, в котором по-
стелью для облицовки является керамзитобе-
тон с вложенным внутрь его эффективным тер-
моизолятором (пенопласт, минеральная пробка
и т. п.) (рис. 18 и 19).
Стеновые блоки проектируются весом до 5 т.
Термическое сопротивление стены R =
=2,27 час м2 град[ккал-, вес 430 кг/м2. Блоки
опираются на стальные консоли, приваренные
к колоннам каркаса (рис. 20). Изнутри стена
облицовывается пеносиликатными плитами, ко-
торые еще более повышают ее термическое со-
противление и одновременно служат отделоч-
ным слоем.
Фундаменты высотного здания в Зарядье по
своим размерам, разнообразию нагрузок, труд-
ным гидрогеологическим условиям площадки,
а также ее застроенности являются сложным
инженерным сооружением, требующим затраты
больших материальных средств и времени.
Значимость сооружения, его высота и вес за-
ставили отказаться от попыток использовать
в качестве основания для центрального высот-
ного объема мягкие грунты древних аллю-
виальных отложений русла реки Москвы (пред-
ставленных иловатыми суглинками, супесями,
реже—глинами и песками) и заложить фунда-
менты здания на известняках дорогомиловской
толщи мощностью слоя от 4—5 до 7—8 м.
Верхняя часть известняков (особенно в запад-
ной части площадки) подверглась размыву
и выветриванию. Прочная кровля, могущая слу-
жить надежным основанием для здания, зале-
гает на глубине 15—18 м от дневной поверхно-
сти.
Уровень грунтовых вод встречен всеми сква-
жинами площадки на глубине 5—10 м. Таким
образом, фундамент высотной части заглубляет-
ся ниже зеркала воды на 8—10 м. Это обстоя-
тельство не только усложняет конструкцию фун-
даментов, но и заставляет особо тщательно раз-
работать методы производства работ по их воз-
ведению.
Фундамент высотной части запроектирован
в виде жесткой железобетонной конструкции
коробчатого сечения размерами в плане 80x80 м
и высотой 13 м.
Под подошвой фундамента укладывается бе-
тонная подготовка, толщина которой меняется
в зависимости от рельефа здоровой части изве-
стняков (выветривающиеся известняки уда-
ляются). Коробчатые железобетонные фундамен-
ты состоят из верхней и нижней плит и стен;
мощные сечения элементов фундаментной ко-
робки вполне обеспечивают ей необходимую же-
сткость. Расположение внутренних стен в плане
коробки назначено с учетом передачи на них
нагрузок от стенок железобетонной конструкции
связей и от колонн стального каркаса здания.
Фундаментная коробка, монолитно связанная
с железобетонной пространственной конструк-
цией связей, представляет собой абсолютно
жесткую конструкцию, исключающую возмож-
ность появления осадок, имеющих практиче-
ское значение для прочности сооружения.
Для защиты от воды подвальных помещений,
расположенных в фундаментной коробке, при-
менена наружная гидроизоляция подошвы
и стен в виде трехслойного ковра из металло-
изола на битумной мастике.
Стесненность участка заставила отказаться
от сооружения фундаментной коробки в обыч-
ном открытом котловане с общим водопониже-
нием. Намечается осуществить эти работы под
защитой перемычки из замороженного грунта.
Пройдя замораживанием всю толщу четвертич-
ных отложений и дорогомиловских известняков
до расположенного под ними водоупора—мерге-
лей, удастся осуществить работы по выемке
земли и сооружению фундаментной коробки
в условиях сухого котлована.
Диагональные открылки центральной части,
имеющие высоту 9—14 этажей, возводятся на
основании из железобетонных вибронабивных
свай длиной от 6 до 9 л*, опирающихся на доро-
гомиловские известняки.
Открылки отрезаны осадочными швами как
от центральной 32-этажной части, так и от
6-этажных корпусов.
Фундаменты 6-этажных частей здания и сти-
лобата закладываются на четвертичных отложе-
ниях.
ОПЫТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ КАРКАСОВ
ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ
Лауреат Сталинской премии
иною. Н. П. МЕЛЬНИКОВ
и инж. S. И. БРАУДЕ
1.	ВВЕДЕНИЕ
Грандиозный план социалистической рекон-
струкции Москвы, принятый по инициативе
великого Сталина, включает возведение ряда
высотных зданий, расположенных в центрах
основных архитектурных ансамблей нашей пре-
красной столицы.
Успешное разрешение этой задачи потребова-
ло разработки конструкции стальных каркасов
этих зданий, основанной на принципиальных уста-
новках советской школы проектирования, изго-
товления и монтажа сооружений из металла.
К конструкции стального каркаса высотного
здания были предъявлены следующие основные
требования:
а)	обеспечение прочности и долговечности
здания;
б)	малая деформативность каркаса;
в)	соответствие его архитектурно-строитель-
ным решениям здания;
г)	экономия стали и других строительных
материалов, а также малая трудоемкость изго-
товления и монтажа;
д)	возможность изготовления новейшими ин-
дустриальными способами;
е)	возможность скоростного монтажа совре-
менными методами.
Указанные требования сформулированы
в «Технических условиях на проектирование
стальных каркасов многоэтажных зданий в
г. Москве» (ТУ-01—49), во «Временных техни-
ческих условиях на монтаж стальных конструк-
ций многоэтажных зданий в г. Москве»
(ВТУ-04—49) и во «Временных технических
условиях проектирования железобетонных
каркасов с несущей (жесткой) арматурой»-
(ВТУ-03—49).
В «Технических условиях на проектирование
стальных каркасов» были приняты следующие
основные положения по расчету деформатив-
ности каркаса.
1.	Расчет каркаса на деформативность про-
изводится с учетом податливости узловых со-
единений, совместной работы стального каркаса
с элементами междуэтажных перекрытий и
с учетом обетонировки (при наличии ее).
2.	Расчетная величина деформативности кар-
каса определяется : а) наибольшим углом пере-
коса (искажением прямого угла) любой панели
и б) стрелой прогиба, верхнего этажа здания.
Углы перекоса и стрелы прогиба каркаса сле-
дует определять только от действия ветрах уче-
том деформации изгиба отдельных элементов
и продольных деформаций в колоннах и решетке.
3.	Расчетная величина угла перекоса панели
не должна превышать 1 : 1000.
4.	Стрела прогиба верхнего этажа здания не
должна превышать х/500 расстояния от верха
фундамента до перекрытия верхнего этажа.
Весьма жесткие требования к деформативно-
сти каркаса должны обеспечить московским
высотным зданиям высокие эксплоатационные
качества, а также сохранность кладки, облицов-
ки стен и монументальных архитектурных укра-
шений фасадов.
2.	НАГРУЗКИ
Основные временные нагрузки для расчета
стальных каркасов даны в «Указаниях по рас-
четным нагрузкам для многоэтажных зданий
в г. Москве» (У-02 — 49). Постоянные нагрузки
— 24 —
Таблиц а 1
Таблица 1 (продолжение)
Постоянные нагрузки для высотного жилого
дома на площади Восстания
Конструкция	Составные элементы	Объемный вес и толщина 1	Вес, кг/м2
Перекрытие жилых комнат	' Паркет	 Асфальт . . . • . Армированный бе- тон 	 Пергамин и асбе- стовый картон Железобетонная плита 	 Цементная за- < тирка		800x0,02 1500X0,04 2 400x0,05 1200x0,02 2 400x0,10 2200X0,01	16 30 12 24 260 22
Плоская крыша	Итого. . . Принято . . г Бетонная плита . Гравий . . . , . Гидрофобный слой	 Гидроизоляция на клебемассе Тощий бетон . . Пенобетонные плиты	 Пергамин 2 слоя Железобетонная плита 	 Цементная затир- 1 ка		2 200X0,04 1800x0,035 1600x0,025 1400X0,07 j600x0,17 2400x0,12 2 200X0,01	472 480 88 63 40 6 102 98 4 288 22
Стена в 1 кирпич	Итого. . . Принято . . ( Дырчатый кирпич | Цементная штука- 1 турка 		1 360x0,25 2 200x0,02	711 700 340 44
Кирпичная стена в сани- тарных узлах	Итого. . . Принято . . Дырчатый кирпич Цементная штука- турка 	 Облицовочная 1 плита .....	1 350X0,09 2 200X0,03 2 200X0,02	384 384 123 66 44
	Итого. . . Принято . .		233 233
Конструкция	Составные элементы	Объемный вес и толщина	Вее, К2/м2
Двойная	| Гипсовая плита	800x0,16	128
гипсовая	< Известковая за-		
перегородка	( тирка ....	1700X0,02	34
	Итого. .		162
	Принято .		162
Одинарная	f Гипсовая плита	800X0,08	64
гипсовая	। Известковая за-		
перегородка	1 тирка ....	1700X0,16	34
	Итого . .		98
	Принято		98
Таблица 1а
Конструкция	Вес, кг/пог. м	Принято	
Кирпичная перегородка в			
1 кирпич ....... Кирпичная перегородка в	1300	1 300 Kejnos. м	
санитарных узлах . . • Двойная гипсовая перего-	788	800	»
родка 	 Гипсовая	перегородка	548	550	»
между комнатная . Ригель с обетонировкой:	331	330	»
из двутавра 18 ....	—	120	»
»	»	20 ... .	—.	130	»
»	»	24 ... .	—	160	»
»	»	30 ... .	—.	240	»
»	»	36 ... .	—	300	»
»	»	45 ... .	—	370	»
Карниз над 21-м этажом	.—	1 200	»
Карниз над остальными этажами	—	700	»
Мусоропровод (на 1 этаж) Типовой вентиляционный	—	2 000	кг
канал (на 1 этаж) . . .	—	1000	»
принимаются, исходя из действительного веса
строительных конструкций и веса оборудова-
ния зданий; динамическое воздействие нагрузок
от оборудования учитывается путем умноже-
ния веса оборудования на динамический коэфи-
циент, принимаемый для уравновешенных меха-
низмов равным 1,3.
Наиболее характерные постоянные нагрузки
для высотного жилого дома на площади Вос-
стания приведены в табл. 1, а для высотного
здания гостиницы на Дорогомиловской набе-
режной—в табл. 2.
Нагрузка от стен принимается:
а)	для стен, не имеющих проемов, при отно-
шении высоты стены к пролету рассчитываемого
h . 1
несущего элемента-у : при определении
4 о
4 Конструкции высотных зданий
25 —
Таблица 2
Таблица 2 (продолжение)
Постоянные нагрузки для высотного здания
гостиницы на Дорогомиловской набережной
Конструкция	Составные элементы	Объемный вес и толщина	Вес, кг/см^
Перекрытие междуэтаж- ное типовое	Г Паркет	 । Асфальт	 1 Бетонная корка ’ Шлак	 | Железобетонная । плита 	 \ Сухая штукатурка	750X0,02 1500X0,02 2 200 <0,03 850X0,07 2 500x0,10	15 30 66 60 250 15
Плоская крыша	Итого . . . Принято. . . г Бетонные плитки Гравий 	 Гидроизоляция Армированная стяжка .... Шлакобетон . . Пенобетон .... Железобетонные плиты	 Штукатурка . . .	2 000X0,04 2 000X0,07 1500X0,02 2 400X0,05 1400x0,05 500x0,18 2 500X0,12 2 000X0,02	436 440 80 140 30 120 70 90 300 40
Перекрытие санитарных узлов	Итого . . . Принято. . . Метлахская плитка .... Цементный рас- твор 	 Шлакобетон . . Железобетонная плита	 1 Штукатурка . . .	2000x0,02 2 200x0,03 1400x0,08 2 500X0,10 2 000X0,02	870 870 40 66 112 250 40
Площадки лестниц	Итого . . . Принято. . . Г Мозаичный пол 1 для бетонной 1 подготовки . . J Шлакобетон . . Сухая штука- турка 	 Железобетонная плита ....	2 500X0,04 1400x0,09 2 500x0,08	508 510 100 126 15 200
	Итого . . . Принято. . .		441 450
Конструкция	Составные элементы	Объемный вес и толщина	Вес, кг/см2
Наружные стены для 1-й зоны	Облицовка . . . Раствор .... Дырчатый кирпич Сухая штука- ь турка 		2 600X0,08 2 000X0,03 1350X0,51	208 60 588 20
Наружные стены для остальных частей здания	Итого . . . Принято. . . С Облицовка . . . 1 Раствор .... { Керамика .... । Сухая штука- [ турка ....	2 600X0,08 2 000 <0,03 1300x0,39	976 980 208 60 507 20
Внутренние стены	Итого . . . Принято. . . ( Керамика .... . Сухая штукатур- ’ ка в 2 слоя . .	1 300X0,19	795 800 247 30
Перегородки между номе- рами	Итого. . . Принято. . . | Дырчатый кирпич . Сухая штукатур- 1 ка в 2 слоя . .	1350X0,12	277 280 162 30
Керамические перегородки с каналами для санитар- ных узлов	Итого . . . Принято. . . Керамика .... * Сухая штукатур- ка в 2 слоя . . 1	1300X0,78 < ХО,17	192 200 173 30
Перегородка для коридора	Итого . . . Принято . . . ( Керамика .... 1 Сухая штукатур- 1 ка в 2 слоя . .	1300X0,09	203 200 117 30
	Итого . . . Принято . . .		147 150
— 26 *—*
изгибающих моментов—вес стены высотой А— -;
при определении поперечных сил —полный
вес стены, поддерживаемой данным элементом;
б)	для стен, не имеющих проемов, но при отно-
h . 1
шении у < — вес стены учитывается полностью;
в)	для стен, имеющих проемы, вес подокон-
ного пояса учитывается полностью, а вес про-
стенков и вышерасположенной кладки—в виде
сосредоточенных сил по осям простенков.
Полезная нагрузка на перекрытия
принимается равномерно распределенной по
площади перекрытия. Величины нагрузки при-
нимаются в зависимости от назначения помеще-
ний по табл. 3.
Таблица 3
Расчетные нагрузки на перекрытия
Назначение помещений и конструкций
Чердачное перекрытие (без учета
веса оборудования) .............
Квартиры жилых зданий...........
Гостиницы, общежития............
Конторские помещения............
Коридоры гостиниц, общежитий
и административных зданий . . .
Лестницы, вестибюли, террасы,
плоские крыши жилых зданий .
То же, гостиниц, общежитий, учеб-
ных и административных зданий
Залы и коридоры столовых, ресто-
ранов, клубов, аудиторий, торго-
вые залы магазинов..............
Лаборатории, музеи, склады—по
действительной нагрузке, но не
менее ..........................
Книгохранилища, архивы, пере-
крытия под проездами по действи-
тельной нагрузке, но не менее .
Перила лестниц, балконов, террас
(горизонтальная нагрузка
в кг/пог. м поручня):
а)	для жилых зданий.........
б)	для всех прочих..........
Величина полной
нагрузки, кг1м,^
75
150
200
200
300
300
400
400
400
500
50
100
В административных и учебных зданиях при
расчете элементов перекрытий должен быть про-
изведен поверочный расчет на нагрузку Р =
=700 кг, сосредоточенную на площади 0,40 м2.
При расчете элементов перекрытия полезная
нагрузка, приходящаяся на элемент перекрытия,
несущий более чем 15 м2 площади перекрытия,
может быть снижена на 1 % на каждый квадрат-
ный метр грузовой площади сверх 15 м2, но не
более чем на 40% от нормативной нагрузки.
Исключение составляют помещения, исполь-
зуемые под общественные собрания, а также по-
мещения архивов, книгохранилищ, магазинов
и складов, в которых полезная нагрузка при-
нимается полностью.
Расчетные полезные нагрузки, принимаемые
при расчете колонн, указаны в табл. 4.
Таблица 4
Расчетные полезные нагрузки на колонны
Число перекрытий над
рассчитываемым эта-
жом (включая пло-
скую крышу и чер-
дачное перекрытие) .
Расчетная нагрузка на
колонны в процентах
суммы полезных на-
грузок на все выше-
расположенные пе-
рекрытия ...........
Снеговая нагрузка принимается
равномерно распределенной по площади гори-
зонтальной проекции крыши в зависимости от
угла ее наклона по табл. 5.
Таблица 5
Снеговая нагрузка
Угол наклона крыши,
градусы .............
Расчетная нагрузка
от снега на 1 ж2 го-
ризонтальной проек-
ции крыши, кг . . .
50
и более
Ветровая нагрузка принимается
нормальной к поверхности здания или части
его и определяется в кг)м2 по формуле:
P^=k-q,
vpfi q—расчетный напор ветра, принимаемый
в зависимости от высоты Н по табл.
6, кг/м2 (промежуточные значения вет-
рового напора определяются по интер-
поляции), а
к—аэродинамический коэфициент.
Если —< 2, то к = 4-1,4; если — >2, но К =
а ’	’	а
= 4-1,2,
где а—сторона здания, нормальная к на-
правлению ветра, и
Ъ—сторона здания, параллельная напра-
влению ветра.
При расчете отдельных деталей здания, не-
посредственно воспринимающих ветровую на-
грузку, принимается к = ±2,0, а при расчете
элементов каркаса здания во время его монтажа
* = ±1,4.
Для определения ветровой нагрузки на
каркас здания за расчетную площадь, с которой
собирается ветровая нагрузка, принимается
проекция здания на плоскость, нормальную к
направлению ветра.
— 27 —
Таблица 6
Расчетный напор ветра
Высота Н, м . . . .	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150	160	170
Напор Я, кг/м2 . . .	40	40	40	47,5	55	62,5	70	77,5	85	92,5	100	102,8	105,7	108,5	111,4	114,2	117,1	120
Расчетная площадь, с которой собирается вет-
ровая нагрузка во время монтажа каркаса,
определяется как сумма проекций на ту же
плоскость элементов каркаса, ограждений,
монтажного оборудования и других устройств,
находящихся на каркасе во время монтажа,
независимо от их взаимного расположения.
Таким образом, при расчете каркаса на ветро-
вую нагрузку во время монтажа, согласно ука-
заниям У-02—49, совершенно не учитывается
закрытие задних элементов каркаса передними.
При расчете на ветровую нагрузку во время мон-
тажа каркаса высотного здания на Смоленской
площади с большим числом колонн, расположен-
ных в ряд как в продольном, так и в поперечном
направлении, ветровая площадь получалась
равной и даже больше полной площади фасада
здания. Физическая нереальность такой на-
грузки побудила трест Проектстальконструк-
ция организовать силами отдела эксперимен-
тальных работ треста экспериментальную про-
верку ветрового напора при ветре, действующем
в направлении, перпендикулярном фасаду зда-
ния, т. е. был обследован случай с наименьшей
глубиной здания, когда следует ожидать мень-
ших затенений, чем при действии ветра в на-
правлении, перпендикулярном торцу здания.
Целью работы было получить предварительные
экспериментальные данные по величине да-
вления ветра в разных точках каркаса и выяс-
нить изменение давления ветра при его прохо-
ждении через каркас. При этом была принята
следующая методика замеров. Скорости ветра
замерялись ручными анемометрами; замеры
производились непосредственно у ригелей, для
чего анемометры устанавливались на струбци-
нах впереди ригеля, выше (а иногда и ниже)
его на расстоянии 100 мм. Анемометры уста-
навливались в поперечном сечении здания на
ригелях одного этажа. Помимо этого, произво-
дились замеры скоростей ветра в поперечном
направлении здания в трех точках на высоте
поднятой руки; анемометры находились при-
мерно в середине высоты этажа. Несмотря на
то, что скорости ветра замерялись на большой
высоте, т. е. на 17-м и 22-м этажах, и при неболь-
ших скоростях ветра (максимальная скорость
ветра достигала 5 м1сек), движение ветра было,
очевидно, турбулентным. Значительное колеба-
ние скоростей ветра в отдельные моменты объяс-
няется наличием соседних зданий и конструкций
самого каркаса. Все анемометры включались
по общему сигналу.
Такие замеры производились по нескольку
раз; скорость ветра определялась как средняя
величина из ряда замеров.
Давление ветра определялось по формуле:
SV2_V2
s==
где s = — —массовая плотность воздуха при-
. 1
нималась равной* у .
Рис. 1. Определение ветровой нагрузки:
а—схема расстановки приборов; б—схема ячейки для определения ветровой площади
Для определения силы ветра, действующей на
каркас высотного здания, принимаем сле-
дующие размеры ячейки каркаса: шаг колонн
580 см, высота этажа 400 см, ширина колонн
35 см, высота ригеля 45 см. Схема расположе-
ния приборов в ячейке каркаса показана на
рис. 1,а.
Действительная ветровая площадь каркаса
одной ячейки одной рамы (рис. 1, б) будет:
= 5,45x0,45+4,0x0,35=3,85 ж2.
Согласно указаниям У-02—49, определяем
общую ветровую площадь конструкций одной
ячейки одного этажа при шести рядах колонн:
^=3,85x5=23,1 ж2.
В соответствии с разъяснениями ЦНИПС, если
площадь одной ячейки меньше площади всех
конструкций, входящих в одну ячейку всех
рам одного этажа, расчет ведется по площади
ячейки.
Определяем площадь ячейки:
F2 =5,8x4,0=23,2 ж2.
Таким образом, ветровые площади, подсчитан-
ные в соответствии с указаниями У-02—49 и
разъяснением ЦНИПС, в данном случае ока-
зались равными.
На основе наблюдений были построены гра-
фики давления ветра в точках на продольных
осях здания (рис. 2).
Кривые давления ветра не являются вполне
закономерными, что объясняется затененно-
стью, завихрениями и влияниями боковых пото-
ков. Тем не менее, рассмотрение этих кривых
ясно показывает, что давление ветра пони-
жается по мере прохождения его через каркас
достаточно закономерно.
Падение давления ветра при его прохожде-
нии через каркас, повидимому, происходит за
счет затенения, трения, завихрения, боковых
потоков и тому подобных явлений.
Таким образом, если принять, что каркасом
воспринимается разница между начальным и
конечным давлением ветра (т. е. давлением ветра
после прохождения через каркас), то это будет
возможное минимальное давление ветра на кар-
кас. Если же полное давление ветра определять
путем умножения давления его в плоскости каж-
дой рамы на соответствующие ветровые площа-
ди, то в итоге мы получим максимальное давле-
ние ветра на каркас—с предельным запасом.
Истинная величина давления ветра на весь
каркас будет находиться между указанными
минимальным и максимальным значениями.
Установить точное значение давления ветра
на каркас по полученным предварительным
данным не представляется возможным; поэтому
при сравнении были взяты величины давления
ветра по верхней границе (с большим запасом).
Проведенные испытания следует рассматривать
как предварительные, указывающие вероятную
предельную величину давления, ветра.
Испытания показали, что истинные величины
давления ветра на 20—36% меньше величин,
которые принимаются, согласно У-02—49, в на-
стоящее время (табл. 7).
Таблица 7
Давление ветра на ячейку каркаса
№ п/п	Макси- мальное давление ветра, кг/м*	Давление на ячейку каркаса				
		по Указаниям У-02-49 и ЦНИПС в кг	максимальное по экспери- ментальным данным			возможное минималь- ное в кг
			в кг	в % величин по У-02-49		
1	0,912	21,07		13,25	64	12,01
2	1,44	33,26		25	75	13,9
3	1,299	30		24	80	11,8
29 —
Учитывая, что установление норм ветровой
нагрузки, наиболее близко соответствующих
истинным давлениям ветра, имеет большое
значение для экономичного проектирования
стального каркаса высотных зданий, следует
продолжить эти исследования в большем мас-
штабе. Весьма желательно провести испытания
при скоростях и давлениях ветра, близких к
расчетным (т. е. при сильных ветрах) для уста-
новления закона падения давления ветра при
прохождении его через каркас здания в этих
условиях.
При расчете каркаса здания расчетными на-
грузками являются также осадка фунда-
ментов и температурные де-
формации.
Расчетная осадка фундаментов определяется
в зависимости от конструкции и механиче-
ских свойств грунта, а температурный перепад—
по метеорологическим наблюдениям и в соот-
ветствии с графиком работ по возведению
здания.
3. МАТЕРИАЛ КОНСТРУКЦИЙ КАРКАСА
Высокое развитие в Советском Союзе электро-
дуговой сварки малоуглеродистых сталей ока-
зало существенное влияние на развитие произ-
водства стальных строительных конструкций,
при изготовлении которых сварка стала основ-
ным методом соединения.
В настоящее время клепка применяется толь-
ко при изготовлении особо тяжелых конструк-
ций, воспринимающих весьма интенсивные ди-
намические нагрузки.
Достижения последних лет в области произ-
водства высококачественных электродов с тол-
стыми обмазками, обеспечивающими надежную
газовую или шлаковую, а также комбинирован-
ную газошлаковую защиту зоны сварки от
вредных воздействий азота и кислорода воздуха,
позволяют получить наплавленный металл с вы-
сокими механическими показателями.
Усовершенствование технологии сварки на
основе широко развернутых научно-исследова-
тельских и экспериментальных работ по уста-
новлению оптимальных методов подготовки со-
единений и стыков к сварке (методы разделки
швов и обработки кромок металла, размера за-
зоров) и наложения сварных швов, по устано-
влению режимов сварки, а также внедрение
совершенных методов контроля сварных швов
путем просвечивания их и фотографирования—
устранило последние сомнения в прочности и
надежности сварных соединений. Все это поз-
волило без какого-либо риска применить
электросварку наряду с весьма ответственными
сооружениями тяжелых промышленных цехов
и резервуаров из листовой стали большой тол-
щины, работающих в сложных технологических
условиях под высоким давлением, также и для
стальных каркасов высотных зданий.
До последнего времени к стали, идущей как
на клепаные, так и на сварные конструкции,
предъявлялись одинаковые требования. Между
тем, начиная с 1936 г., имели место случаи
трещин и даже аварий сварных конструкций.
Исследование причин трещин в сварных кон-
струкциях позволило установить, что во всех
случаях основной металл конструкций, под-
вергшийся разрушению, отвечал обычным тре-
бованиям технических условий, предъявляе-
мым к стали для клепаных конструкций. Это
указывало на другие условия работы стали в
сварных конструкциях вследствие неравномер-
ного нагрева и деформации при сварке. Если
в стали клепаных конструкций практически
никогда не возникает двухосного напряженного
состояния, то в стали сварных конструкций
(особенно при сварке листов большой толщи-
ны), как правило, возникает двух- и даже трех-
осное напряженное состояние.
Изучение сварных конструкций показало,
что к стали сварных конструкций наряду с ме-
ханическими требованиями должны быть предъ-
явлены требования так называемой «сваривае-
мости», повышающей способность стали надежно
противостоять деформациям и внутренним на-
пряжениям, вызываемым электросваркой, в ус-
ловиях эксплоатации сооружения.
К стали сварного каркаса, помимо надлежа-
щей ее прочности, необходимо предъявлять
требования высокой пластичности и хорошей
свариваемости. Этим требованиям отвечает ма-
лоуглеродистая мартеновская сталь марки Ст. 3
(с дополнительными гарантиями предела текуче-
сти и ограниченного содержания серы и фосфора),
поставляемая согласно ГОСТ 386—41 по груп-
пе А. Эта сталь имеет устойчивые показатели,
как механические, так и химические, особенно
в отношении процентного содержания углерода,
которое оказывает решающее влияние на каче-
ство сварного шва.
Повышенное содержание кремния (сверх
0,35%) увеличивает линейную усадку шва и ве-
роятность разрыва стали.
Повышенное содержание фосфора (сверх
0,05%) и углерода (сверх 0,2%) может привести
к образованию холодных трещин, выходящих
на поверхность. Наоборот, марганец, особенно
при одновременном присутствии кремния,
уменьшает склонность стали к образованию
трещин.
Предельное содержание в стали основных
компонентов (по условию сварки ее малоугле-
родистой проволокой, соответствующей ГОСТ
- 30 -
2246—43), установленное в результате ряда
исследований, приведено в табл. 8.
Таблица 8
Предельное содержание основных компонентов
в стали, обладающей хорошей свариваемостью
Наименование компонентов	Наимень- ший %	Наиболь- ший %	Рекомендуемый %
Углерод 		0,1	0,2	0,13—0,18
Марганец ....	0,3	1,5	0,4 —0,5
Кремний 		0,01	0,5	0,1 —0,2
Сера		0,01	0,06	Не более 0,05
Фосфор		0,01	0,13	Не более 0,055
Анализ значительной поставки стали на за-
вод им. Молотова в Днепропетровске для изго-
товления каркаса высотного здания на Смо-
ленской площади дал следующие результаты.
Согласно проекту, для конструкций каркаса
применена мартеновская сталь марки Ст. 3 по
группе А (ГОСТ 380—41) с гарантированным
пределом текучести и ограниченным содержа-
нием углерода, серы и фосфора.
Вся полученная сталь была снабжена серти-
фикатами с указанием ее механических свойств
и химического состава; кроме того, в отдельных
случаях лабораторией завода производились
контрольные испытания, подтвердившие соот-
ветствие этой стали ГОСТ 380—41.
Согласно сертификатам, предел прочности
поставленной стали колебался от 38 до 50 кг)мм2
при среднем значении 42,3 кг)мм2\ соответствен-
но предел текучести изменялся от 22,0 до
36 кг 1мм2 при среднем значении 26,6 кг)мм2 и
относительное удлинение — в пределах от 21
до 35% при среднем значении 25,6%.
Химический состав поставленной стали хара-
ктеризовался следующими данными сертифи-
катов;
Содержание, %	Среднее
значение, %
Углерода......... 0,11 —0,20	0,185
Марганца .... 0,35 —0,65	0,47
Серы............. 0,017—0,050	0,038
Фосфора..........	0,010—0,050	0,026
Опытами установлено также, что на сваривае-
мость стали оказывает влияние и ее структура.
Сталь с крупными дефектами структурного ха-
рактера—слоистостью, неоднородностью строе-
ния, неравномерным распределением составляю-
щих компонентов — склонна к старению. При
изготовлении таких сталей характерно бурное
газовыделение.
Успокоенная (хорошо раскисленная) сталь
сваривается лучше, чем кипящая. В толстых
прокатных листах, изготовленных из кипя-
щей стали, возможны пороки, являющиеся
следствием присутствия растворенных газов.
Поэтому желательно для стальных каркасов
высотных зданий применять «успокоенную» или
«полууспокоенную» (с содержанием кремния
0,05—0,15%) мартеновскую сталь, имеющую
однородное, плотное строение с равномерно рас-
пределенным небольшим количеством вред-
ных примесей. Подобная сталь благодаря рас-
кислению имеет меньшую склонность к старению
и образованию трещин.
Весьма строгие требования должны быть
предъявлены к выбору типа электродов. К на-
плавленному металлу предъявляются требова-
ния прочности и пластичности. Электроды долж-
ны обеспечивать также хорошее отделение
шлака.
Выполнение этих требований, как показали
специально проведенные испытания, обеспечи-
вает вязкость шва, т. е. надлежащие относи-
тельное удлинение и прочность его. Качество
электрода определяется в основном его обмазкой,
которую следует выбирать особо тщательно.
Для сварки стальных каркасов высотных зда-
ний рекомендованы отечественные электроды
типа Э-42, обеспечивающие удлинение напла-
вленного металла, равное удлинению основного
металла (22%), и ударную вязкость шва не ни-
же 8 кг 1см2. Опыт изготовления каркасов вы-
сотных зданий полностью оправдал применение
электродов типа Э-42.
Для особенно тяжелых колонн и ригелей,
сечение которых при применении стали Ст. 3
оказывается слишком громоздким и трудно
осуществимо, целесообразно применять низко-
легированные стали повышенной прочности
(типа СХЛ-2). Но сварка стали СХЛ-2 в произ-
водственных условиях еще не освоена, поэтому
все заводские и монтажные соединения эле-
ментов конструкций из стали СХЛ-2 следует
выполнять клепаными. Применение стали СХЛ-2
при клепаных соединениях дает экономию
металла порядка 16—18%, но усложняет
изготовление и монтаж конструкций. После
освоения в производственных условиях сварки
низколегированных сталей повышенной проч-
ности (типа СХЛ-2) экономия металла при со-
оружении каркасов высотных зданий составит
около 25—30% и значительно уменьшатся
строительные габариты элементов каркаса.
Следует иметь в виду, что применение сталей
повышенной прочности (типа СХЛ-2) при пол-
ном использовании допускаемых напряжений
ведет к понижению жесткости каркаса примерно
в 1,3 раза.
4. КОМПОНОВКА СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ КАРКАСА
Значительные требования жесткости, предъ-
являемые к каркасам высотных зданий, а так-
же требования их изготовления и монтажа
— 31 —
Таблица Ъ
Основные показатели стального каркаса при колоннах двутаврового и крестового сечений
Сечение 57		Размеры, мм	Суммарная жесткость колонн Je+Jy, СЛ‘*	Вес деталей одного узла, кг	Вес наплавленного металла, кг		Количество тело-дыр в одном узле и колонне высотой 4 м
					в одном узле	В одной колонне высотой 4 м	
	X						
9-	fl	।	П И V	।	и X	—2x600x50 —450x50	595 500	131,0	10,38	•—	—
		—2x400x50 —1Х 850x50	514 000	226,2	14,3	—	—
у-	П ( Пса?	—2X750X50 —2x450x50 —600x50	1 324 000	222,9	16,75	19,52	
		—950x50 —2x450x50 —8x360x20	1119 000	362,0	35,48	46,48	668
выдвинули задачу выбрать такие типы сечений
колонн и ригелей, которые удовлетворяли бы
этим условиям и одновременно были экономич-
ны по расходу металла! Ниже рассматриваются
принятые сечения элементов стального каркаса
высотных зданий.
Колонны. Колонны каркасов большинства вы-
сотных зданий приняты двутаврового сечения,
из трех сваренных листов. Для здания МГУ
принято крестовое сечение из трех листов для
легких и средних колонн и усиленное восемью
накладками (по две на каждой ветви креста)
для тяжелых колонн. Накладки присоединяются
к основным листам крестового сечения электро-
заклепками.
Некоторая новизна и необычность примене-
ния крестовых сечений для колонн, входящих
в рамную систему, заставила детально рассмот-
реть для одинаковых условий два варианта
сечений:
а)	двутавровое и
б)	крестовое.
Анализ показывает1 (табл. 9), что каркас
с колоннами крестового сечения имеет ряд не-
достатков, а именно:
1 Сравнительные данные по стальному каркасу
высотных зданий с двутавровыми крестовыми колон-
нами, вып. 436, ЦНИЛСС, Проектстальконструкция.
а)	одинаковая жесткость таких колонн в обо-
их направлениях нецелесообразна в зданиях
не квадратного очертания в плане;
б)	суммарная жесткость крестовых колонн
на 10—14% меньше жесткости двутавровых
колонн;
в)	вес деталей в узлах крестовых колонн на
58—73% больше, чем в двутавровых;
г)	вес наплавленного металла в узлах кре-
стовых колонн из 3 листов на 38% больше, чем
у двутавровых, а для тяжелых колонн из
11 листов — даже на 112%;
д)	вес наплавленного металла в стволе тяже-
лых крестовых колонн на 137% (т. е. в 2,37 ра-
за) больше, чем в стволе соответствующих дву-
тавровых колонн;
е)	для выполнения сечения тяжелых кресто-
вых колонн требуется образовать около 170 от-
верстий на 1 пог. м колонн, совершенно не свой-
ственных индустриальной сварной конструкции.
Опыт проектирования, изготовления и монта-
жа стальных каркасов выявил и ряд преиму-
ществ крестовых колонн по сравнению с дву-
тавровыми.
Примыкания ригелей к крестовым колоннам
со всех четырех сторон одинаковы, в то время
как при двутавровых колоннах получаются два
типа примыканий: а) к полкам и б) стенкам дву-
тавра; однотипность примыканий значительно
уменьшает количество марок ригелей.
- 32 -
Таблица 10
При сварке крестовых колонн благодаря рас-
положению шва у центра тяжести сечения де-
формативность сечения («винт») получается зна-
чительно меньше, чем при двутавровых колон-
нах. Надо сказать, что деформативность дву-
тавровых колонн также может быть сведена к
очень небольшим величинам, для чего следует
сваривать колонну одновременно правым и ле-
вым сварочным трактором.
Тем не менее, вследствие одинаковой жест-
кости в обоих направлениях и меньшей сум-
марной жесткости крестовые колонны не нашли
широкого применения в рамных каркасах вы-
сотных зданий Москвы, имеющих в плане очер-
тание, отличное от квадрата. Следует отметить,
что в верхних этажах здания, где влияние изги-
бающих моментов по сравнению с нормальной
силой значительно больше, чем в нижних эта-
жах, статическая невыгодность крестового сече-
ния сказывается особенно сильно.
Повидимому, крестовое сечение целесообраз-
но применять не в рамных каркасах, а в карка-
сах со связями, где колонны работают в основ-
ном на нормальную силу и потому суммарная
жесткость колонны не имеет значения, а ва-
жен минимальный момент инерции, который
в крестовых сечениях больше, чем в двута-
вровых.
Широкое применение для колонн зданий вы-
сотой 20—30 этажей двутаврового сечения с наи-
большим размером профиля 600 мм потребовало
разработки рационального сортамента сварных
двутавров1.
Предельная толщина листов, образующих
двутавр, принята 50 мм, что отвечает макси-
мальной толщине широкополосовой универсаль-
ной стали. При этих условиях максимальная
площадь сечения составляет около 850 см2, что
соответствует необходимой несущей способно-
сти нормальных колонн здания высотой до
25 этажей.
Как показал опыт изготовления каркаса зда-
ния на Смоленской площади, двутавровые ко-
лонны из трех полос универсальной стали
изготовляются с помощью автоматической
сварки, без строжки кромок универсальной
стали.
Некоторые типы сечений колонн, применен-
ных для каркасов высотных зданий на Смо-
ленской площади и на Дорогомиловской набе-
режной, приведены в табл. 10.
Защита стали каркаса от коррозии и пожара
монолитным бетоном привела к решению учиты-
вать бетонную оболочку в работе элементов
1 Двутавры сварные для колонн многоэтажных
зданий, вып. 368, ЦНИЛСС, Проектстальконструк-
ция, 1948.
Некоторые типы сечений колонн высотных зданий на
Смоленской площади и Дорогомиловской набережной
Здание на Смоленской площади			Здание на Дорогомиловской набережной		
Тип	Состав	Пло- щадь, СМ‘2	Тип	Состав	Пло- щадь, см2
I	2x500x40 450X40	580	I	2x500x40 450X40	580
I	2x450x40 450X40	540	I	2X450X40 450X40	540
I	2X450X30 450x30	405	I	2x450x30 450x30	405
I	2x350x20 350X20	210	I	2x450x20 450x20	270
каркаса как на деформативность, так и на
прочность2.
В табл. 11 приведен ряд сечений колонн кар-
каса, принятых в проектах высотных зданий,
и сопоставлена их несущая способность и
жесткость при учете работы: а) только стали
и б) стали и бетона.
Как видно из табл. 11, при учете бетона весь-
ма значительно возрастают и несущая способ-
ность и жесткость колонн. Следует особенно
отметить, что учет бетона сильно выравнивает
максимальную и минимальную жесткости ко-
лонн. Например, в колонне сечением F=300 см2
с полками из листов 350 х 30 мм и стенкой
300 х 30 мм без бетона К7Макс ==11,6 х 1010 см± и
•£’^мин=4,1 х Ю10 еж4. Таким образом, К7мин =
=0,252 EJwmq, а при учете обетонировки этой
колонны в габаритах (60 X 60) см2 EJm&kc =44,2 х
X Ю10 еж4 и jEJmhh=36,7 х 106 еж4, т. е.
^мин =0,831 EJ макс*
Выравнивание моментов инерции при обето-
нировке весьма благоприятно сказывается на
использовании металла при изгибе двутавра
из его плоскости, при котором в стальном сече-
нии даже при сравнительно небольших моментах
возникают значительные напряжения от из-
гиба.
Учет обетонировки позволяет применить для
каркаса верхних этажей здания сечения из
прокатных профилей. Так, для каркаса дома
на площади Восстания для верхних 10 этажей
применены сечения из двух швеллеров № 30а.
Замена легкого сварного двутавра двумя швел-
лерами очень немного сказалась на увеличе-
2 О роли бетона в конструкции высотного здания см.
замечания в передовой статье. Прим. ред.
5 Конструкции высотных зданий
- 33 -
Таблица И
Влияние обетонировки на несущую способность стальных колонн
	Тип сечения колонн	Состав сечения и габарит бетона, см2	^разр., m	^доп., m	^X—X, CM*	EJV-V, CM*
У	Стальное 	 С обетонировкой		F=87,8 или 2 □ №30а 50X50=2500	600	140 300	21,95x10» 18,0X10*®	18,0X10» 16,0x101®
-ъ	Стальное	 С обетонировкой		F=188 50x50=2500	870	301 435	7,14x10»® 22,9 x 1010	2,59x10»® 18,4x10*'’
I	Стальное 	 С обетонировкой		F=300 60X60=3600	1332	480 666	11,6x10*’ 44,2xl010	4,1x10»® 36,7x10’®
I	Стальное 	 С обетонировкой		F=370 70x70=4900	1 710	592 855	15,9x10*» 77,5 X1010	5,2x10’® 67,0x10’®
I	Стальное	 С обетонировкой		F=600 80X80=6400	2 550	960 1275	41,6X101° 146,0X10*®	9,66x10*° 113,8x10*»
нии веса колонн (из-за двух стенок швелле-
ров), но весьма существенно—на снижении их
трудоемкости. Применение швеллеров в верх-
них 10 этажах каркаса на площади Восстания
утяжелило все колонны примерно на 70 яг, но
зато сэкономило много километров погонажа
сварных швов, дав в конечном итоге экономию
около 12,0 т электродов.
Ригели. Во всех проектах высотных зданий
основным типом сечения ригеля принято дву-
тавровое. В подавляющем большинстве мог
быть использован прокатный двутавр. Большая
часть ригелей дома на Смоленской площади—
прокатные двутавры № 36а и № 45а; дома на
Дорогомиловской набережной—двутавры № ЗО3
и № 36а; дома на площади Восстания—К® 20а,
№ 30а и № 36а. Количество сварных двутавров
в каркасах упомянутых зданий очень невелико.
В результате защиты стальных ригелей мо-
нолитным бетоном получились железобетонные
— 34 —
Та блица 12
Сравнительные показатели ригелей постоянного сечения и ригелей с развитой опорной частью
Тип ригеля			Вес, кг			Заклепки и болты, шт.				Сварные швы					
			ко- лонн	риге- лей	дета- лей	тело- дыр	мон- таж- ных болтов	мон- таж- ных закле- пок	де- талей	заводские			монтажные		
										h	пог, м	вес напл. мет., кг	h	пог. м	вес напл. мет., кг
Ригель с частью	развитой	опорной	1089	536	223, с армат. 259	48	24	—	22 без арма- туры	10 14	18,0 0,8	11,0 1,14	6 10	2,9 5,3	0,64 3,2
Ригель постоянного		сечения	1089	669	187	56	20	—	20	10 14	12,6 0,5	7,8 0,71	14 16	3,70 1,6	4,4 2,5
Разность ригелях частью сечения	в показателях при с развитой опорной и постоянного		—	—133	+72	-8	+4	—	+ 2	—	+ 5,8	+3,64	—	+ 2,9	—3,06
Таблица 13
Основные типы ригелей из обетонирозанных двутавров
Профиль двутавра и сечение бетона		Гибкая арматура	Мр, тм	^ДОП., тм		^сеч., см*		
					□		С=кГ5
I Z0 N3	в Ч)г	2 016 2 0 20 4 016 2 0 16 2 0 20 4 0 16 4 0 20 2 016 2 0 20 4 0 16 4 0 20 2 016 2 0 20 4 016 4 0 20 2 016 2 0 20 4 016 4 0 20 Коэфиц	10,13 12,34 13,50 14,36 24,75 27,77 29,43 30,66 33,70 35,65 39,07 40,95 42,40 46,00 57,30 61,50 63,30 65,40 69,60 89,1 93,83 96,57 98,52 103,65 иент запаса к	5,60 6,85 7,50 7,95 13,75 15,40 16,35 17,10 18,70 19,80 21,70 22,70 23,60 25,60 31,90 34,20 35,40 36,30 38,70 49,5 52,1 53,5 54,7 57,6 = 1,8; марка б	J. 91 X 10s 307 X 108  514 X 10s । 997 X 10’ । 1850 х 108 етона «170».	140 X 10» 479 X 10’ 793 X 10s 1509 х 10’ 2110 X 10s	157 х 10’ 527 х 10» 874 X 10s 1669 x 10’ 2245 x 10’
	• 1 «м • J						
N3	se						
							
	d чв						
	т						
u л	49^						
	<1 «о						
— 35 —
балки с жесткой арматурой. Вследствие рам-
ной конструкции каркаса и влияния горизон-
тальных нагрузок опорные моменты в ригелях
оказывались значительно больше пролетных.
Это обстоятельство вызвало предложение при-
давать ригелям форму, приближающуюся к
брусу равного сопротивления на изгиб.
Для этого ригели конструировались состав-
ного сечения, т. е. у опор на основной двутавр,
идущий вдоль всего ригеля, наваривались ку-
ски тавров, полученных сваркой из двух листов
или от продольной разрезки двутавровой балки,
а в пролете добавлялась гибкая арматура.
Таким образом у опор (узлов рамного каркаса),
где в ригеле возникают максимальные изгибаю-
щие моменты, значительно увеличивается его
момент инерции, момент сопротивления, а так-
же плечо внутренней пары.
В табл. 12 даны сравнительные показатели
для ригелей с развитой опорной частью (состав-
ных) и ригелей постоянного сечения. Все пока-
затели составлены в предположении шага ко-
лонн 6,0 м в обоих направлениях, высоты этажа
4,0 ж, площади сечения колонн F6p=340 см2
и расчетного опорного изгибающего момента
в узле 17,0 тм. При этих условиях ригели
постоянного сечения получились в обоих на-
правлениях из двутавра № 36а, а ригели со-
ставного сечения — из двутавра № 30а в обоих
направлениях с усилениями у опор таврами,
сваренными из двух листов, и в пролете—
гибкой арматурой.
Как видно из табл. 12, ригель с развитой опор-
ной частью дает экономию в весе по сравнению с
ригелем постоянного сечения около 7,1 % и облег-
чение веса каркаса на 3,25 %. Детальный анализ
этого типа ригелей для дома на площади Восста-
ния (ниже в описании проекта приводятся циф-
ры) дал еще более значительную экономию про-
катного металла. Тем не менее, по производствен-
ным соображениям составные ригели пока не
применяются. Для успешного их внедрения, по-
видимому, на площадке строительства высотного
здания потребуется наличие арматурного цеха,
в котором производилась бы наварка гибкой
арматуры на изготовленный заводом металли-
ческих конструкций остов составного ригеля
из прокатных профилей.
В табл. 13 показаны основные типы сечений ри-
гелей высотных зданий из обетонированных дву-
тавров и приведены несущие способности и жест-
кости этих ригелей в зависимости от количе-
ства гибкой арматуры и от характера участия
в работе ригеля железобетонной плиты между-
этажного перекрытия. Рассмотрены три слу-
чая: а) плита не участвует в работе; б) плита
участвует с одной стороны; в) плита участвует
с обеих сторон.
Как видно из табл 13, с помощью гибкой
арматуры можно намного увеличить несущую
способность ригелей, что позволяет за счет
гибкой арматуры значительно сократить число
основных типов прокатных профилей, доведя
их до двух-трех на все здание. Это и удалось
осуществить в каркасах зданий на площадях
Смоленской и Восстания и на Дорогомиловской
набережной.
5. СХЕМЫ КАРКАСА
При решении каркаса возникли взаимно свя-
занные вопросы выбора сетки колонн (ячейки
здания), статической схемы каркаса (со связями
или рамной), решения узлов сопряжений ко-
лонн и ригелей каркаса.
Аналитические подсчеты и сравнение раз-
личных вариантов при проектировании пока-
зали, что для административных и жилых зда-
ний близки к оптимальным ячейки 4,5 х 6,0 м\
6,0х 6,0ж; 4,0X 7,0жи7,0 X 7,0м, которые, часто
повторяясь по длине и ширине зданий, позволяют
компоновать каркас из однотипных элементов.
Наиболее употребительные сетки колонн в не-
скольких высотных зданиях, административных
и жилых приведены в табл. 14.
Таблица 14*
Сетка колонн каркасов высотных зданий
Местоположение здания	Высота каркаса, м	Сетка колонн
В Зарядье 		216	6,8 х 5,3 6,4 X 8,3 4,5 х 4,15
На Смоленской площади .	125	6,0 X 6,0 6,0 X 4,5 6,0 X 7,0
На Дорогомиловской набе- режной 		140	4,0 X 8,0 4,0 X 6,15 4,0 X 3,8
На площади Восстания . .	99	3,5 X 6,25 3,5 X 7,0 4,2 X 7,0
* Высота всех каркасов дана без шпилей.
Пространственно-жесткий каркас высотного
здания может быть выполнен по двум основным
схемам.
Схема 1 — со связями. При этой
схеме вдоль и поперек здания устанавливаются
связевые фермы, способные воспринять всю го-
ризонтальную нагрузку, а в плоскости между-
этажных перекрытий — жесткие горизонтальные
диафрагмы, обеспечивающие передачу горизон-
тальных нагрузок со всех колонн каркаса на
вертикальные связевые фермы.
- 36 —
При такой схеме все узлы сопряжения риге-
лей с колоннами могут быть решены более
просто, так как они передают в основном только
осевые силы и могут иметь небольшую жест-
кость, обеспечивающую лишь восприятие из-
гибающих моментов, возникающих при монтаже
отдельных этажей каркаса до установки свя-
зей и устройства жесткого междуэтажного
перекрытия.
Схема 2-рамная. При этой схеме
в обоих направлениях здания образуются
рамы, каждая из которых воспринимает свою
долю горизонтальных нагрузок. Эта схема не
требует для распределения горизонтальной
нагрузки жестких междуэтажных перекрытий,
но узлы сопряжения ригелей с колоннами
должны быть жесткими, способными воспри-
нять довольно значительные (в зависимости
от высоты и шага рам) изгибающие моменты.
Возможны также комбинированные схемы,
т. е. в одном направлении или на каком-либо
участке здания могут быть поставлены связи,
а в другом направлении или участке—рамы.
Проведенный при проектировании ряда
стальных каркасов высотных зданий анализ
обеих схем каркаса не дал существенной раз-
ницы в весе в пользу одной из этих схем. Так,
для административного здания на Смоленской
площади схема со связями дала экономию
стали около 5%. Однако цельностальной каркас
со связями имеет ряд архитектурно-планиро-
вочных и конструктивных недостатков.
К первым относится значительно меньшая
свобода в планировке и перепланировке поме-
щений, размещении проемов и т. п. Основным
недостатком второй группы является значи-
тельная разность осевых усилий в нормальных
колоннах и колоннах, входящих в систему
вертикальных связей. Эта разность усилий
приводит к большему числу типов сечений
колонн (а следовательно, и заводских марок),
но самое главное, что перекос панели между
связевой и нормальной колонной в высоких
зданиях всегда получается весьма значитель-
ным. В самом деле, представим себе стальной
каркас высотой 100 м и с панелью 6,0 м. Пусть
в нижних связевых колоннах напряжение от
ветра составит только 200 кг/см2; тогда удли-
нение связевой колонны только от ветровых
напряжений будет1
.	пН 200 X 1000	200 л п
Х = ~Ё = 2,1 х 10» = 210 = 4’° СМ-
Но в смежной нормальной колонне не возни-
кает напряжений, а значит, и удлинений от
1 Фактическая деформация, очевидно, будет меньше,
так как напряжение от ветра будет не постоянным по
всей высоте каркаса. Прим. ред.
ветра, следовательно, перекос в панели, обра-
зованный связевой и нормальной колоннами,
1 1
будет равен — >	,требуемый согласно ТУ.
Таким образом, даже при сравнительно
невысоких напряжениях от ветра необходимо
устройство специальных конструкций в виде
вертикальных ферм, главным образом по пери-
метру здания, для выравнивания вертикаль-
ных деформаций между связевыми и нормаль-
ными колоннами.
Все эти недостатки заставили отказаться от
решения цельностальных каркасов по схеме
со связями.
Тем не менее, желание получить экономию
стали, а также избавиться от рамных узлов
толкало конструкторскую мысль на осуще-
ствление каркаса в других конструктивных
формах и с применением комбинированных
решений из стали с железобетоном и из стали
с несущими кирпичными стенами.
В случае применения железобетона каркас
решался по следующей схеме: горизонтальные
нагрузки воспринимаются вертикальными свя-
Таблица 15
Жесткос?пи стенок с различными проемами
Высота,
м
Схема стенни
в плане
JHT
^прив
4Z7////A
1,00	1,00 0,52
I



20,0
65
1,00	0,63 0,32
90
VZZZZZZ&ZZZZZZ3
tA V/7A | Т777ГЪ
tzzzzzzzzzzzzzzzza
zzzzzzzzjzzzzzza
Г7//Я' tA [ И~Г/7/7Я
У///Л И|'И Y777A

1,00	0,94 0,70

20,0-
— 37 —
Таблица 15а
Сравнительные показатели сварного и клепаного узлов
Вес, кг
Количество
Сварные швы
заводские
монтажные
Наименование узлов
Площадь
ослабления
Жесткий сварной рам-
ный узел............
1089
898
Жесткий клепаный рам-
ный узел............ 1266	872
Разность в показателях’
жесткого сварного и
жесткого клепаного
узлов................ 177	4-26
139	14
341	26
— 202 -12
48
128
-80
24
32
— 8
Нет 12,14
10, 97
64 10,0
6, 10
55,2
14,0
зями в виде железобетонной оболочки (дома
в Зарядье и на Котельнической набережной)
или железобетонных стенок (дом на площади
Восстания). Стальной каркас в таких схемах
рассчитывается только на вертикальные на-
грузки и на сравнительно небольшие моменты,
возникающие от защемления ригелей в колон-
нах, а также при монтаже каркаса, если монтаж
опережает возведение железобетонных кон-
струкций. При таком решении, естественно,
получается экономия стали за счет расхода
бетона, а также облегчается конструирование
узлов сопряжения ригелей с колоннами.
Следует отметить, что при горизонтальных
смещениях железобетонных связей (независи-
от того, решены ли они в виде стенок или обо-
лочек) благодаря жестким междуэтажным пере-
крытиям (жесткость их необходима для пере-
дачи горизонтальных усилий на вертикальные
связи) стальной каркас получит такие же сме-
щения.
Для того чтобы сохранилась принятая схема
и стальной каркас работал только на вертикаль-
ные нагрузки, образующиеся перекосы не
должны оказывать существенного влияния на
стальной каркас, поскольку он после обетони-
ровки приобретает значительную жесткость.
На основании ряда подсчетов установлено,
что величина перекоса стального каркаса не
должна превышать	. Если полу-
ZOUU oUUU
чается больший перекос при расчете стального
каркаса, необходимо учитывать горизонталь-
ные смещения, что приводит к увеличению рас-
хода стали и усложнению рамных узлов.
В этом случае логичнее осуществлять каркас
по рамной схеме (стальной каркас дома МГУ,
стальной обетонированный каркас дома на
Смоленской площади и др.).
Следовательно, железобетонные связи должны
быть очень жестки. При выполнении связей
в виде железобетонных оболочек требуемая
жесткость достигается сравнительно легче, чем
при вертикальных стенках.
Следует иметь в виду, что даже небольшие
проемы в оболочках, а особенно в плоских
стенках весьма существенно снижают их жест-
кость.
В табл. 15 сопоставлены жесткости стенок
высотой 65,0 и 90,0 м, нагруженных равномерно
распределенной нагрузкой, при разном распо-
ложении и ширине проемов. Высота проемов
одинакова, расстояние между верхом и низом
проемов смежных этажей 1,0 м.
В табл. 15 приняты обозначения:
7бр —момент инерции стенки без проемов;
JHT —момент инерции стенки в предположе-
нии бесконечной жесткости ригеля
(расстояния между верхом и низом про-
емов смежных этажей);
Арив —момент инерции стенки, вычисленный
с учетом гибкости ригелей.
Сравнение проведено по отношению к /бр,
принятому за 1,00.
Таким образом, проемы весьма существенно
влияют на жесткость железобетонных связей,
особенно связей в виде плоских стенок. При
большом числе проемов можно затратить много
бетона и не получить требуемой жесткости
связей. Это обстоятельство должно быть учтено
на первой стадии проектирования, т. е. при
проработке архитектурно-планировочного ре-
- 38 -
Поперечный разрез
шения; железобетонные связи должны быть
расположены так, чтобы в них было минималь-
ное количество проемов.
При сравнительно небольшой высоте здания
(10—12 этажей) вместо железобетонной обо-
лочки можно использовать несущую способ-
ность кирпичных стен.
Такая схема при сравнительно небольшом
перерасходе кирпича и бетона, затрачиваемых
на усиление наружных стен, возведение капи-
тальных внутренних стен и устройство пере-
мычек дает относительно большую экономию
стали. Эта схема использована при проекти-
ровании 10 — 13-этажных крыльев гостиницы
на Дорогомиловской набережной.
Таким образом, для высотных зданий Москвы
запроектированы каркасы следующих схем:
1)	рамные — стальные и железобетонные с
жесткой несущей арматурой,
2)	со связями в виде железобетонных обо-
лочек или стенок,
3)	каркасы с несущими кирпичными стенами.
Ниже дано описание каркасов нескольких
высотных зданий, выполненных по этим
схемам.
6. КАРКАС АДМИНИСТРАТИВНОГО ЗДАНИЯ
НА СМОЛЕНСКОЙ ПЛОЩАДИ
На рис. 3 показаны схематические продоль-
ный и поперечный разрезы по осям симметрии
стального каркаса высотного здания на Смолен-
ской площади, а на рис. 4 — схематические пла-
ны каркаса того же здания на различных от-
метках.
Стальной каркас высотной части здания имеет
размеры в плане: общую длину 102 м и ширину—
в центральной части 30,5 м, а в боковых крыльях
49,5 м. Шаг колонн центральной части в попе
речном направлении 6,0, 4,5, 7,0 м и в про-
дольном—6,0 и 4,5 ж, а в лифтовом холле
8,5 и 4,0 м. В боковых крыльях шаг колонн
в продольном и поперечном направлениях
равен 6,0 и 4,0 м. Центральная часть здания
соединяется с боковыми крыльями вставками
длиной 9,0 м и шириной 21,5 ж.
Высоты всех этажей центральной части и
крыльев равны 4,1 м, за исключением вести-
бюлей центральной части, где в пределах высо-
ты трех нормальных этажей расположены два
этажа. Общая высота каркаса около 125,0 м.
39 -
Рис. 4. Схематические планы стального
каркаса здания на Смоленской площади
При выборе схемы стального каркаса дома
на Смоленской площади были проработаны
как рамный вариант, так и вариант со связями.
Высокие архитектурно-планировочные тре-
бования, предъявляемые к административному
зданию, значительно ограничивали возможности
размещения связевых ферм. Сравнение обеих
схем показало, что экономия в весе при схеме
со связями весьма незначительна (около 5%),
но в то же время рамный каркас обладал сле-
дующими существенными преимуществами:
1)	достигалась значительно большая стан-
дартность элементов ригелей и колонн, так как
отсутствовали резко отличающиеся от других
колонны и ригели, образующие связевые фермы;
2)	отдельные рамы имели более плавные
деформации, отсутствовали значительные пере-
Рис. 5. Жесткий клепаный рамный узел со стыками
ригелей на таврах
косы между смежными колоннами, что имело
место в схеме со связями между рядом стоящими
основной и связевой колоннами;
3)	архитектурно-планировочные возможно-
сти (перестановка перегородок и дверей по эта-
жам, объединение комнат в некоторых этажах
и т. п.) были значительно более широкими.
Все эти соображения заставили для сталь-
ного каркаса здания на Смоленской площади
отдать предпочтение рамному варианту.
Несмотря на ряд очевидных преимуществ
рамных каркасов, в прошлой практике проек-
тирования стальных каркасов очень часто при-
менялись схемы со связями; это объяснялось
желанием избежать мощных рамных узлов, кото-
рые в заграничной практике обычно выполня-
лись клепаными, получались конструктивно
сложными, весьма трудоемкими и к тому же
недостаточно жесткими.
Конструкции мощных рамных узлов были под-
вергнуты детальной проработке1.
Вначале был разработан ряд вариантов кле-
паных узлов. На рис. 5 показана конструкция
рамного клепаного узла со стыком ригелей
на таврах из разрезанного двутавра или свар-
ного таврового сечения из двух листов; на
рис. 6 показан клепаный рамный узел с вынос-
ными стыками ригелей, а на рис. 7 — клепаный
рамный узел со стыками ригелей на фланцах.
Все эти конструкции узлов имели очень много
деталей, были весьма трудоемки в заводском
изготовлении, а также неудобны и трудоемки
1 Узлы металлического каркаса многоэтажных зда-
ний, вып. 378, ЦНИЛСС, Проектстальконструкция,
1948—1949,
40 —
Рис. 6. Жесткий клепаный рамный узел
с выносными стыками ригелей
Рис. 7. Жесткий клепаный рамный узел
с фланцевыми стыками ригелей
при монтаже. Эти недостатки заставили отка-
заться от клепаных рамных узлов и перейти
к цельносварным узлам. Были разработаны
оригинальные конструкции рамных сварных
узлов, в которых впервые в практике много-
этажного строительства была применена мон-
тажная сварка.
В табл. 15а приведены сравнительные показа-
тели жестких сварного и клепаного узлов, раз-
работанных для ячейки 6,0x6,0 м и высоты
этажа 4,0 м. Почти все показатели указывают
на большое преимущество отечественной кон-
струкции цельносварного рамного узла. Свар-
ной узел по сравнению с клепаным дает эконо-
мию стали (от общего веса стального каркаса) —
14,2%, из них на соединительных деталях—
7,1%. Для стального каркаса здания на Смо-
ленской площади были разработаны два
варианта жестких узлов, обеспечивающих
жесткость каркаса в поперечном и продольном
направлениях: тип 1 с фланговыми монтаж-
ными швами, тип 2 с лобовыми и фланговыми
монтажными швами.
При узлах типа 1 (рис. 8) колонны каркаса
выполняются с верхними и нижними горизон-
тальными фасонками и вертикальными ребрами
на заводе-изготовителе. Соединение колонн с ри-
гелями осуществляется горизонтальными на-
кладками с помощью фланговых швов, вос-
принимающих изгибающие моменты. Попереч-
ная сила передается на ребро через вертикаль-
ные швы.
Узлы типа 2 (рис. 9) в отличие от первых
имеют накладки, которые при монтаже прива-
риваются к колоннам лобовыми швами, а к ри-
f Конструкции высотных зданий
- 41 -
гелям —фланговыми. Сравнение веса металла
в узлах обоих типов приведено в табл. 16.
Таблица 16
Тип узла	Вес соединитель- ных деталей, "КЗ	Вес наплавлен- ного металла, КЗ
Тип 1—с фланговыми швами		239,5	16,24
Тип 2—с лобовыми и фланговыми мон- тажными швами .	132,6	9,81
Из табл. 46 видно, что в узле типа 1 вес
металла на соединительные детали на 80%
больше, вес наплавленного металла на 65%
больше, чем в узле типа 2.
Однако узел типа 1 с фланговыми швами
обладает известными преимуществами (про-
стота монтажной сварки) и позволяет всю ответ-
ственную сварку перенести на завод-изгото-
витель. Эти соображения, ввиду ответствен-
ности сооружения и первого опыта применения
в больших масштабах монтажной сварки, побу-
дили принять для каркаса здания на Смоленской
площади узел типа 1, т. е. только с фланговыми
монтажными швами.
Применение этой конструкции узла позво-
лило добиться высоких показателей при произ-
водстве сварочных работ на монтаже.
Вместе с тем, при наличии высококвалифи-
цированных сварщиков на монтажной пло-
щадке применение узла типа 2 позволит значи-
тельно уменьшить расход металла и сократить
объемы сварочных работ.
Рис. 8. Жесткий сварной узел при колоннах двутаврового сечения с фланговыми монтажными швами
Как уже упоминалось выше, для каркаса
дома на Смоленской площади был принят
сварной узел типа 1 — с фланговыми монтаж-
ными швами. На рис. 8 показана типовая кон-
струкция этого узла, на рис. 10 — конструкции
узла при примыкании со всех четырех сторон
ригелей равной высоты из прокатных двутав-
ров № 45а и на рис. И — при примыкании
ригелей разной высоты (причем с одной сто-
роны—очень мощного ригеля в виде сварного
двутавра из трех листов). На рис. 12 и 13 пока-
заны фотографии с натуры узлов такого типа
в собранном виде.
Как видно из рисунков, ригели со стороны
горизонталов колонны укладываются на сто-
лик из двух листов, заранее приваренных
к колонне; верхний лист столика шире нижней
полки ригеля, стенка ригеля притягивается
к ребру, а верхняя полка ригеля имеет в одном
уровне лист, приваренный заводским лобовым
швом к колонне; этот лист ц полка ригеля пере-
крываются накладкой меньшей ширины, чем
полка ригеля. Весь узел стягивается черными
болтами и заваривается, причем все основные
швы накладываются в нижнем положении,
и лишь сравнительно мало напряженный шов,
соединяющий ребро с вертикалом ригеля,
варится в вертикальном положении. Поскольку
болты имеют только монтажное значение, отвер-
стия для них могут быть значительно больше
их диаметра, что существенно упрощает сборку,
а возможность при такой конструкции иметь
значительные зазоры по длине ригеля упрощает
его заводку и установку на столик. Для боль-
шей жесткости узла и сохранности его при пере-
возке вертикальное ребро и верхний горизон-
тальный лист узла завариваются заводским
швом.
После сварки узла наклонное ребро, подпи-
рающее нижний вертикальный лист, срубается,
так как статическая необходимость в нем отпа-
дает (вся поперечная сила передается через
- 42
Рис. 9, Жесткий сварной узел при колоннах двутаврового сечения с лобовыми и фланговыми
монтажными швами
вертикальное ребро) и оно мешает при отделке
помещений.
Аналогично решено и примыкание ригелей
к вертикалам колонны —с той только раз-
ницей, что нижний лист подпирается не ребром
колонны, а постоянным вертикальным ребром.
Возможность сохранить под нижним листом
ригеля вертикальное ребро делает излишним
ребро между горизонтальными листами ригеля,
которое в этом случае не делается, — это еще
более упрощает сборку.
В случае примыкания к стенке, так же как
и при примыкании к горизонталам, нижняя
полка ригеля приваривается к более широкому
нижнему горизонтальному листу, а по верх-
нему поясу верхний горизонтальный лист и
верхняя полка ригеля перекрываются мень-
шей по ширине накладкой.
Опирание ригеля на столик дает возмож-
ность иметь по длине ригеля значительные
зазоры, что сильно упрощает особенно тяжелую
ПРД другцх конструкциях заводку ригелей.
Остановимся на причинах, побудивших обе-
тонировать колонны и ригели каркаса.
Для облегчения обетонировки колонны гори-
зонтальные листы узла имеют фигурное очер-
тание и овальные отверстия у вертикалов
колонн.
Двутавровые колонны стального каркаса изго-
товляются из универсальной стали, без строжки
кромок, путем автоматической сварки под
слоем флюса. Для сечений основных колонн
применено минимальное число профилей уни-
версальной стали (табл. 17).
Таблица 17
Сечения универсальной стлли для колонн
Ширина, мм	Толщина, А1Л€
500	40
450	40, 30, 25
35Q	20, 16, 10
- 43 -
Рис. 10. Жесткий сварной узел при примыкании
ригелей равной высоты из двутавра № 45а
Марки колонн и их монтажные стыки назна-
чены в соответствии с грузоподъемностью и
габаритом принятых для монтажа пятитонных
башенных самоподъемных кранов УБК-5—49.
Длина монтажных марок колонн принята
равной высоте двух этажей здания, причем
для удобства сборки монтажные стыки вынесе-
ны вверх от перекрытия на постоянную для
всех этажей высоту, равную 1,0 м.
На рис. 14 и 15 показаны рабочие чертежи
различных марок колонн (нижних этажей—
К1Т и К6Т и верхних этажей—К17).
Монтажные стыки колонн решены с передачей
усилий через фрезерованные торцы.
Для восприятия возможных при монтаже
растягивающих усилий стыки с фрезерован-
ными торцами обычно перекрывались наклад-
ками. Несмотря на сравнительно небольшое
число болтов или заклепок, прикрепляющих
Рис. 11. Жесткий сварной узел при примыкании
сварных ригелей разной высоты
накладки, при большой толщине листов колон-
ны болтовые или заклепочные отверстия
довольно значительно ослабляют основное сече-
ние. Для конструкций каркаса применен мон-
тажный стык с постановкой стяжных болтов
на ввариваемые у конца колонны ребра, играю-
щие роль фланцев. Небольшая поперечная
сила, возникающая во фланцевом стыке гри
монтаже каркаса, уравновешивается трением в
торцах при натяжении болтов. Конструкция
фланцевого стыка показана на рис. 16. При-
менение такого стыка дает по сравнению с кле-
паным уменьшение веса колонн примерно
на 7% и во много раз уменьшает число тело-
дыр1.
В случае уменьшения высоты сечения верх-
ней колонны в стыке, на полки верхних колонн
навариваются коротыши из толстых листов,
совпадающие с полками нижней колонны; эти
1 Узлы металлического каркаса многоэтажных зда-
ний, вып. 378, ЦНИЛСС, Проектстальконструкция,
1948—1949.
Рис. 12. Фото узла
Рис. 13. Фото узла
коротыши после приварки фрезеруются вместе
с верхней колонной.
На рис. 17 показана фотография’собранного
фланцевого стыка; на верхней колонне при-
варены коротыши из толстых листов.
Колонны опираются на фундамент посредст-
вом стальных опорных плит толщиной 80 и
120 ли*. Основные типы опорных плит показаны
на рис. 18. Плоскость плиты, соприкасающаяся
Рис. 14. Колонны К1т и Кб?
с фрезерованным торцом колонны, также фрезе-
руется. Для установки и выверки опорных плит
применены специальные приспособления из трех
— 45 —
USD'
Рис. 15. Колонна К17
болтов диаметром 20 мм, проходящих через план-
ки с нарезками. Планки приварены с трех сто-
рон каждой плиты. Поворотом болтов (по прин-
Рис. 16. Фланцевый стык колонны. Схема
Рис. 17. Фланцевый стык колонны. Фото
ципу приведения в горизонтальное положение
геодезических инструментов) легко достигается
точная установка опорной плиты на требуемой
отметке, при соблюдении горизонтальности ее
поверхности.
На рис. 19 показана фотография установлен-
ной плиты, не подлитой еще раствором.
После установки плиты под ее подошву под-
ливается бетонный раствор. Для удобства под-
ливки и контроля за качеством заполнения
в больших плитах предусмотрено по нескольку
специальных, дополнительных отверстий диа-
- 46 -
метром 100 мм. После подливки и схватывания
раствора на плиту ставится колонна и притя-
гивается к ней анкерными болтами. Для облег-
чения установки колонны на ней и на плите
заранее наносятся риски.
Установка колонн на плиты показана на
рис. 20.
Ригели каркаса, как правило, прокатные
и только в некоторых местах — составные из
трех листов на сварке.
Основные типы ригелей запроектированы из
прокатных двутавров № 45а и № 36а.
Ригели из двутавра № 45а поставлены в пере-
крытиях всех типовых этажей центральной ча-
сти, в переходных пролетах и в крыльях—в зоне
расположения монтажного крана, ригели из
двутавра № 36а—в перекрытиях крыльев.
Рабочие чертежи типовых марок ригелей
приведены на рис. 21.
В узлах примыкания ригелей разных сече-
ний (из двутавров № 45а и № 36а) для неизмен-
ности типовых узлов колонн, разработанных
исходя из примыкания ригелей из двутавров
№ 45 а, у ригелей из двутавра № 36а развиты
опорные сечения, высота которых увеличена
до 45 мм путем приварки снизу обрезка дву-
тавра (рис. 22). На рис. 23 показана фотография
узла с примыканием ригелей разных сечений.
Ригели лифтовых пролетов и некоторые
ригели технических этажей запроектированы в
виде составных сварных двутавров. На рис. 24
приведен рабочий чертеж наиболее часто повто-
ряемых типов сварных ригелей лифтовой ячейки
центральной части здания. Стенки этих ригелей
приняты из листовой стали—800x10, полки—
из универсальной стали 200 x 30. Сварка двутав-
ра осуществляется на автомате под слоем флюса.
Для максимального упрощения установки на
колонны все ригели имеют длину, на 80—100 лш
меньшую, чем соответствующее расстояние по
граням колонн. Такое решение позволило зна-
чительно сократить число марок ригелей за счет
изменения величины зазора при различных
габаритах колонн по этажам. Верхняя полка
ригелей, приходящаяся на одном уровне с вы-
ступающим горизонтальным листом рамного
узла, подрезана на величину, большую, чем
габарит этого листа, что обеспечивает легкость
заводки и установки ригеля.
Удачно решены в этом каркасе лестницы.
Они запроектированы в виде стальных цельно-
сварных маршей, укладываемых сверху на
ригели и площадочные балки.
Узлы крепления лестничных маршей осуще-
ствляются на монтажной сварке. Ступени
лестниц, выполненные из рифленой стали S =
= 6 мм, имеют Z-образную форму и изгото-
вляются на гибочном прессе. Сборка лестнич-
ZM
Рис. 18. Опорные плиты. Схемы
Рис. 19. Опорная плита. Фото
ных маршей производится в специальном сбо-
рочном кондукторе.
Монтаж лестниц (без облицовки) ведется
одновременно с монтажом колонн и ригелей,
чем обеспечивается удобное перемещение рабо-
— 47 —
Рис. 20. Установка колонн
чих по этажам во время выполнения монтажных
и строительных работ.
Таблица 18
Углы перекоса при различных условиях жесткости
каркаса
Условия жесткости каркаса			Средний угол перекоса	
Колонны	Ригели	Узлы	в попереч- ном напра- влении	в продоль- ном напра- влении
Без обе- тонаров- ки	Без обе- тониров- ки	Без учета подат- ливости узлов .	1/850	1/750
То же	То же	С учетом подат- ливости узлов .	1/650	1/700
» »	С учетом обетони- ровки	Без учета подат- ливости узлов .	1/1300	1/1100
» »	То же	С учетом подат- ливости узлов .	1/900	1/1000
С учетом обетони- ровки	» »	Без учета подат- ливости узлов .	1/1650	1/1900
То же	» »	С учетом подат- ливости узлов .	1/1000	1/1550
Рис. 22, Марки ригелей Р72 и Р75 с подваренным
опорным сечением
По окончании основных строительных работ
лестницы облицовываются плитами. Смонтиро-
ванный лестничный марш показан на рис. 25.
Для защиты стального каркаса от пожара
и коррозии все его элементы, т. е. ригели,
колонны и узлы, было решено обетонировать
монолитным бетоном.
Рамный каркас был проработан в двух ва-
риантах.
При разработке первого варианта каркас
рассчитывался только как стальной и обетони-
ровка учитывалась лишь в жесткости эле-
ментов (при расчете на деформативность).
В табл. 18 приведены для сравнения углы пере-
коса для шести возможных комбинаций условий
жесткости элементов каркаса.
48 —
Как видно из сопоставления показателей
табл. 18, при учете податливости узлов угол
перекоса обетонированных колонн и ригелей
более чем в полтора раза меньше перекоса необе-
тонированных колонн и ригелей.
Расход стали на каркас при учете бетона
только при расчетах на деформативность соста-
вил 21,4 кг)м3.
В процессе работы над первым вариантом
возникла идея учесть работу обетонировки
не только при расчете на деформативность,
но и при расчете на прочность.
В развитие этой идеи был разработан второй
вариант рамного каркаса, н котором обеспе-
чена и учтена совместная работа стального
каркаса иобетонировки. Расход стали на каркас
по второму варианту удалось снизить до 16 кг)м3
здания, что дало экономию около 25% и соста-
вило примерно 1500 тп металла.
Для осуществления был принят второй
вариант. Распределение металла на отдельные
элементы каркаса, выполненного по второму
варианту, приведено в табл. 19.
Таблица 19 Расход стали на элементы каркаса		
Наименование элементов	Общий вес, т	%
Опорные плигы 		100,4	1,8
Колонны		3017,5	53,6
Ригели из двутавров		1931,7	33,9
Ригели сварные		425,5	7,6
Связи 		5,1	0,1
Лестницы		132,8	2,3
Площадки		42,0	0,7
Итого 		5655,0	| 100
Таким образом, стальные элементы не только
являются жесткой арматурой железобетонного
каркаса, но и образуют самостоятельный сталь-
ной каркас, могущий воспринимать все нагрузки
во время монтажа и возведения здания1.
Такая конструкция, допуская полную неза-
висимость и свободный разворот монтажных
и строительных работ, позволяет вести строи-
тельство широким фронтом, что несомненно
приведет к сокращению сроков строительства.
Опыт возведения каркаса здания на Смоленской
площади полностью подтвердил правильность
этого предложения.
Монтаж стального каркаса закончен в весьма
сжатые сроки, что создало широкий фронт для
работы строителей.
Защита стального каркаса монолитным бето-
ном имеет ряд важных преимуществ:
1 Величина предварительной (монтажной) на-
грузки определяется ВТУ-03—49. Прим. ред.
1)	долговечность й прочность каркаса;
2)	весьма значительные сроки сохранения
стали от коррозии без применения каких-
либо антикоррозийных покрытий;
3)	увеличение относительной и общей жест-
кости каркаса в среднем на 25—30%;
4)	значительная экономия стали при учете
работы бетона на прочность.
Основные показатели впервые созданного в
Советском Союзе цельносварного каркаса высот-
ного здания на Смоленской площади следую-
щие:
а)	уменьшение веса по сравнению с анало-
гичными зарубежными сооружениями на 30%;
б)	снижение трудоемкости изготовления на
37%;
в)	снижение трудоемкости монтажа на 50%;
г)	повышение выработки на одного монтаж-
ника почти вдвое;
д)	исключение более 600 тыс. заклепок и
болтов;
е)	уменьшение деформативности по сравне-
нию с аналогичными зарубежными высотными
зданиями почти вдвое.
7.	КАРКАС ЗДАНИЯ ГОСТИНИЦЫ
НА ДОРОГОМИЛОВСКОЙ НАБЕРЕЖНОЙ
На рис. 26 показаны продольный и попереч-
ный разрезы здания гостиницы на Дорогоми-
ловской набережной, а на рис. 27—план колонн
по 4—8-му этажам этого здания.
Стальной каркас высотной части здания за-
проектирован размерами в плане: длиной 60 м
при шаге колонн 4 м и шириной 32,6 м при
шаге колонн 2,50; 3,65; 6,15 и 8,0 м. Централь-
ная часть здания отрезана от крыльев осадоч-
ными швами и соединяется с ними боковыми
вставками. Крылья имеют всего 10 этажей с
башнями по 13 этажей. Основная высота этажа
3,6 м. Общая высота каркаса около 140 м.
Так же как и в административном здании на
Смоленской площади, схема каркаса принята
рамной с жесткими узлами на монтажной
сварке. Положительный опыт монтажной сварки
в больших масштабах, полученный при мон-
таже каркаса здания на Смоленской площади,
позволил при решении каркаса гостиницы на
Дорогомиловской набережной смелее подойти
к применению монтажной сварки и применить
узел по типу 2 с лобовыми и фланговыми мон-
тажными швами, дающий большую экономию
веса необходимых деталей и веса наплавленного
металла (см. табл. 16).
На рис. 28 показан типовой узел сопряжения
колонны с ригелями из двутавра № 45 в обоих
направлениях.
Как видно из чертежа, по поперечной оси,
перпендикулярной к полкам колонн, приварены
7 Конструкции высотных зданий
— 49
Рис. 23. Узел сопряжения колонны с
ригелями разных сечений
Рис. 25. Лестница
Рис. 24. Сварные ригели Р9 и Р97
— 50 —
Рис. 26. Продольный и поперечный разрезы здания
гостиницы на Дорогомиловской набережной
— 51 -
12	3 45 б 7 8 9 10 111213 1415 16 1718 /9 20 212223 24 25262728 2930
Рис. 27. План здания гостиницы на Дорогомиловской набережной
Рис. 28. Узел сопряжения колонны с ригелем
из двутавра № 45
Рио. 29. Узел сопряжения колонны со сварным
ригелем
- 52 —
горизонтальный лист и вертикальное ребро из
уголка. Нижний горизонтальный лист шире
полки ригеля. При монтаже ригель устанавли-
вается на этот лист и притягивается к нему и к
вертикальному ребру черными болтами. Затем
обвариваются в нижнем положении швы по
нижним полкам ригеля и вертикальные швы,
соединяющие стенку ригеля с вертикальным
ребром.
На верхнюю полку ригеля кладется планка
фигурного очертания, которая прихватывается
к ригелю электрозаклепкой и приваривается
к верхней полке ригеля фланговыми швами,
а к полке колонны — односторонним лобовым
швом с подваркой корня. Как фланговые, так
и лобовые швы накладываются в нижнем поло-
жении. Примыкающая к полке колонны сторона
планки имеет одностороннюю обработку верх-
ней кромки.
По продольной оси к полкам колонны при-
варена вертикальная планка, заменяющая вер-
тикальное ребро; планка накрыта нижним
горизонтальным листом, приваренным к полкам
и стенке колонны; нижний лист шире полки
ригеля. В уровне верхней полки ригеля ввари-
вается верхний горизонтальный лист, а полка
ригеля вырезается с зазором, обеспечиваю-
щим легкую заводку ригеля.
При монтаже ригель укладывается на ниж-
ний горизонтальный лист и приваривается
к нему фланговыми швами, накладываемыми
по обрезам полок ригеля в нижнем положении.
По верхнему листу и верхней полке ригеля
кладется горизонтальная накладка меньшей
ширины, чем лист, и полка притягивается
к листу и полке ригеля черными болтами и при-
варивается фланговыми швами также в нижнем
положении. На рис. 29 показан узел сопряже-
ния колонны с мощными сварными ригелями
разной высоты по поперечной и продольной
осям.
Принципиально конструкция узла в этом
случае ничем не отличается от типового узла;
разница только в том, что против нижней полки
ригеля по поперечной оси ставится дополнитель-
ное горизонтальное ребро, так как эта полка
не попадает в один уровень с нижним горизон-
тальным листом ригеля продольного напра-
вления.
При сопоставлении конструкций узлов на
рис. 28 и 29 сдедует отметить, что фигурная
планка, присоединяющая на монтаже ригели
поперечного направления, и обычная планка,
присоединяющая ригели продольного напра-
вления, одинаковы для обоих узлов. Эти планки
одинаковы для всего каркаса. Увеличение
монтажных швов при фигурной планке дости-
гается весьма остроумно: увеличение швов тре-
Рис. 30. Типовая марка колонны
Рис. 31. Типовая марка ригеля поперечного направления
— 53 —
буется при более мощных ригелях, которые
имеют более широкие полки; но при такой
полке, как видно из рис. 29, благодаря кри-
визне накладки увеличивается и длина шва.
В случае обычной планки увеличение мощности
швов достигается их утолщением.
Стандартность монтажных планок по всему
каркасу создает большие удобства при монтаже
и позволяет заводу-изготовителю стальных кон-
струкций отправлять планки отдельно от риге-
лей.
На рис. 30 показана типовая монтажная
марка (блок) колонны промежуточных этажей.
Разбивка на марки произведена, исходя из
грузоподъемности крана 5,0 тп. Марка соот-
ветствует двум этажам, длина ее 7200 см. Мон-
тажные стыки—фланцевые, с фрезерованными
торцами и по конструкции ничем не отличаются
от стыков, принятых в каркасе здания на Смо-
ленской площади (см. рис. 16). Из-за удобства
сборки стыки подняты над уровнем ригелей на
1200 мм.
На рис. 31 показана типовая марка ригеля
поперечного направления; к его стенкам с двух
сторон приварено по два столика для укладки
сборных плит междуэтажного перекрытия.
На рис. 32 показана типовая марка ригеля
продольного направления; она отличается от
марки ригеля поперечного направления только
вырезом с обоих концов верхних полок, в плоско-
сти которых укладывается верхний горизонталь-
ный лист, а также наличием и на верхних пол-
ках двух отверстий для притяжки монтажной
планки.
При проектировании стального каркаса зда-
ния гостиницы на Дорогомиловской набережной
ригели и узлы каркаса для всех вариантов были
приняты обетонированными, а колонны прора-
ботаны в двух вариантах: 1) с обетонировкой
и 2) с обкладкой.
В табл. 20 дается сопоставление веса стали
колонн в обоих вариантах. Как видно из таб-
лицы, экономия стали по высотной части здания
составляет 26% от веса колонн, а экономия
в крыльях—49% при общей экономии стали в
35%. Очень большая экономия стали в крыльях
Рис. 32. Типовая марка ригеля продольного
направления
здания объясняется их небольшой этажностью
(10—13 этажей). При такой этажности влияние
обетонировки весьма значительно, так как
колонны могли бы быть с успехом выполнены
из обычного железобетона без жесткого кар-
каса. Несмотря на ощутительную относи-
тельную и абсолютную экономию стали при
обетонировке колонн, учитывая трудоемкость
вертикальной обетонировки и стремление раз-
работать конструкцию, допускающую приме-
нение высоко индустриальных методов произ-
водства работ, для каркаса здания гостиницы
Таблица 20
Сопоставление веса стали колонн
Вес металла
Наименование элементов
т %
Первый вариант
Ригели обетонированные, колонны
с обкладкой:
высотная часть.................. 3140	100
крылья.......................... 1975	100
Итого . . . 5115	100
Второй вариант
Ригели и колонны обетонированные:
высотная часть		2330	74
крылья		1000	51
Итого . . .	3330	65
на Дорогомиловской набережной был принят
вариант колонн с обкладкой. Поскольку, однако,
даже самый тяжелый тип сечения этих колонн
(из трех листов 600х50лш) был недостаточным
по прочности для трех нижних этажей централь-
ной части каркаса, во избежание конструктивно
неприятных усилений (накладок, ламелей
и т. п.) для этих колонн был принят вариант
с обетонировкой. Это позволило обойтись
сечением из трех листов 600x50 мм и дало
экономию стали около 200 т. Учитывая не-
большую этажность крыльев (10—13 этажей),
было предложено заменить в них каркас по
наружному периметру несущими стенами.
По этому варианту стальные колонны осво-
бождаются от ветровой нагрузки и работают
лишь на вертикальные нагрузки с небольшими
изгибающими моментами при невыгодном загру-
жении ригелей. При таком варианте колонны
- 54
становятся легче, количество их значитель-
но уменьшается и расход стали сильно сни-
жается.
Организация производства строительных ра-
бот по возведению крыльев в данном случае
также не осложнится, так как она будет ана-
логична работам по возведению жилого сектора
того же комплекса зданий.
В табл. 21 дан подробный анализ расхода
стали по элементам конструкции на 10-этаж-
ные крылья при рамном стальном каркасе и не-
сущих стенах.
Таблица 21
С равнителъные данные по расходу стали (в т)
на 10-этажные крылья здания гостиницы
на Дорогомиловской набережной
Наименование элементов	Утвержденный вариант	Вариант с несущими стенами	Примечание
Колонны с узлами .	1975	670	Сокращается чис- ло колонн со 156 до 36 шт.
Ригели рамные . . .	630	415	Сокращаются ри- гели по перимет- ру стен
Балки лифтовой клет- ки и промежуточ- ные 		100	185	Добавляются про- межуточные балки
Монтажные планки и накладки . . .	45	30	Сокращается чис- ло узлов
Плиты опорные . .	50	20	Сокращается чис- ло колонн
Лестницы		100	—	Выполняются из сборного же- лезобетона
Итого. . .	2900	1320	Без учета оке иных переплетов (225т)
При объеме крыльев 161 936 ж3 на 1 м3 здания, кг . .	17,9	8,1	
Экономия стали при применении несущих
стен составляет 2900—1320—1580 т, а если не
учитывать расхода стали на лестницы, кон-
струкция которых не зависит от схемы каркаса,
экономия стали составит 1580—100=1480 т.
При этом объем железобетона для усиления фун-
даментов и устройства надоконных перемычек
увеличится на 985 ж3, а объем кирпичной кладки
составит 9500 м3.
При варианте с каркасом стены выполнялись
из керамических блоков общей толщиной 39 см;
объем кладки составил 5200 м3, Приводя стену из
керамических блоков к эквивалентной кирпич-
ной, мы получим объем кирпичной стены при ва-
рианте с каркасом vk = 5200 = 6800 м3. Та-
ким образом, перерасход кирпича при варианте с
несущими стенами составляет 9500—6800 =
= 2700 ж3, или около 40% от объема кладки, не-
обходимой при варианте с несущим каркасом.
Лишний кирпич расходуется на усиление на-
ружных и сооружение капитальных внутрен-
них стен. Общая экономия в ценах 1949 г. со-
ставила 1 942 000 руб. в пользу варианта с не-
сущими стенами.
Таким образом, для каркаса здания гости-
ницы на Дорогомиловской набережной была
принята следующая схема.
В центральной части — стальной рамный кар-
кас. с обетонированными ригелями и узлами.
Колонны не обетонируются, а защищаются от
огня и коррозии обкладкой, за исключением
нижних трех этажей, в которых колонны бето-
нируются.
В крыльях по периметру здания—несущие
кирпичные стены, воспринимающие всю ветро-
вую нагрузку, а также приходящуюся на них
часть вертикальной нагрузки. Внутри здания—
стальные колонны, работающие только на вер-
тикальную нагрузку и изгибающие моменты
от невыгодного загружения ригелей. Ригели—
стальные обетонированные. Колонны, так же
как в центральной части, — с обкладкой.
В табл. 22 дан расход стали на отдельные эле-
менты каркаса центральной части по приня-
тому варианту с колоннами, защищенными
обкладкой.
Таблица 22 Расход стали на отдельные элементы каркаса центральной части здания при колоннах с обкладкой		
Наименование элементов	Общий вес, т	%
Колонны с узлами		2940	51,8
Ригели рамные		1620	28,4
Балки лифтовых клеток		160	2,8
Промежуточные балки		100	1,8
Монтажные планки и накладки . .	200	3,5
Балки пристройки . . •		50	0,9
Плиты опорные		85	1,5
Лестницы и площадки		140	2,5
Каркас шпиля 		100	1,8
Оконные переплеты		275	5,0
Итого. . .	5670	100
Объем центральной части здания—193 880 м3\
следовательно, расход стали в центральной
части равен 29,6 кг на 1 м3 здания.
- 55 -
ПрМмыый МУ»
Рис. 33. Продольный разрез каркаса жилого дома
на площади Восстания
Рис. 34. План колонн при рамном варианте
Как видно из табл. 22, вес колонн в централь-
ной части при обетонировке равен 2330 тп.
Следовательно, перерасход стали в конечном
итоге составляет всего 2940—2330 =610 тп. Ценой
этого перерасхода достигается высокая инду-
стриализация строительных работ и значитель-
ное сокращение мокрых процессов на стройке.
При обетонированных колоннах общий расход
стали на каркас центральной части составляет
5060 т/г, что дает расход 26,1 кг на 1 м3 здания.
Следовательно, общий перерасход стали на весь
каркас центральной части в результате замены
обетонировки колонн обкладкой даст 29,6 —
—26,1=3,5 кг}м3, что составляет около 12%х.
8.	КАРКАС ЖИЛОГО ДОМА
НА ПЛОЩАДИ ВОССТАНИЯ
Здание, имеющее в плане букву Н, состоит
из трех корпусов.
Центральный корпус протяжением 61,8 м
расположен по направлению Садового кольца;
два других корпуса длиной по 68,6 м обра-
щены торцами к площади Восстания.
Крылья представляют собой здания, имею-
щие по высоте два уступа для образования
террас.
Общая высота крыльев 18 этажей; один
этаж занят магазинами и два этажа (над 12
и 17-м этажами)— технические.
В центре запроектирована повышенная часть
высотой 23 этажа и размерами в плане 28 х
X 19,6 м, заканчивающаяся башней. В этой вы-
сотной части технические этажи расположены
над 12 и 21-м этажами.
Под зданием устраиваются два подвала:
верхний—для хозяйственных целей и нижний—
входящий в конструкцию фундаментов.
Ширина корпусов, расположенных торцами
на площадь Восстания, принята в 16,2 м по
осям колонн.
Суженные части центрального корпуса
имеют ширину 14,6 ж, а повышенная часть
этого корпуса 19,6 м.
Высота этажа принята 3,6 м. Таким образом,
высота первого уступа равна 38 м и второго—
58,2 м. Общая высота боковых корпусов равна
78,9 м.
Высота повышенной части равна 98,6 м, а
высота центральной части с башней и шпи-
лями—125 м.
Кубатура высотной части здания 268,5 тыс. м3.
При проектировании стального каркаса были
проработаны две возможные схемы каркаса.
Первая схема—рамная с жесткими узлами и
обетонированными колоннами и ригелями, т. е.
схема, полностью аналогичная схеме каркаса
административного здания на Смоленской пло-
щади. Продольный разрез каркаса жилого
1 Экономия стали зависит от величины предвари-
тельной нагрузки и составляет 25—45%. См. данные
по зданию на Котельнической набережной в статье
инж. Л- М. Гохмана (стр. 74). Прим. ред.
— 56 -
дома на площади Восстания показан на рис. 33,
а план колонн каркаса при рамном варианте—
на рис. 34.
Вторая схема—со связями в виде монолитных
железобетонных стенок, расположенных в пло-
скости перегородок. При этом варианте ригели
и колонны тоже обетонированные. План колонн
при этом варианте показан на рис. 35. Двойны-
ми линиями в плане обозначены места располо-
жения железобетонных стенок-связей. В табл. 23
показан расход стали по элементам сооруже-
ния при рамном варианте, а в табл. 24 —при
варианте с железобетонными стенками-свя-
зями. Обе таблицы составлены на основании
подсчетов треста Проектстальконструкция; в
обеих таблицах дан теоретический вес и не
учтена арматура сборных плит перекрытий.
Таблица 23
Расход стали на рамный каркас с обетонированными
ригелями и колоннами
Наименование элементов	Вес стали, т		
	прокат	гибкая арматура	всего
Опорные плиты		110		110
Колонны		2084	320	2404
Перекрытия с прокатными			
ригелями		1838	126	1964
Узлы и стыки колонн . . .	500		500
Балки под висячие колонны	100		100
Итого ....	4632	446	5078
Расход стали на 1 м3 здания при рамном
варианте составляет около 19 кг. Этот вариант
требует мощных ригелей, для которых расчет-
ным обычно является опорное сечение. При
рамном варианте потребовались ригели из про-
катных двутавров № 30а и № 55а.
Замена таких больших прокатных профилей
составными могла дать значительный эффект.
Поэтому при проектировании рамного каркаса
дома на площади Восстания был проработан
вариант с составными ригелями.
Двутавр № 55а заменялся двутавром № 24а,
усиленным на опорах половинками разрезанного
по нейтральной оси двутавра № 55а, а двутавр
№ 30а заменялся двутавром № 18а, усиленным
половинкой разрезанного двутавра №30а и дву-
тавром № 14 также с половинкой двутавра № 30а.
Пролетные сечения усиливались гибкой арма-
турой. В результате замены сплошных ригелей
составными вес прокатной стали, расходуемой
на перекрытие, снизился до 1406 т, что соста-
вило разницу по сравнению с перекрытием из
прокатных профилей в 1838—1406=432 т.
Однако вес гибкой арматуры для перекрытия
увеличился примерно на 100 т. Таким обра-
зом, общая экономия стали при составных
ригелях составила 332 т, а общий вес стали
5078—332=4746 тп, что дает около 17,7 кг
на кубометр здания.
Таблица 24
Расход стали на каркас с железобетонными стенками-
связями и стальными обетонированными ригелями
и колоннами
Наименование элементов	Вес стали, т		
	прокат	гибкая арматура	всего
Опорные плиты		110			110
Колонны		1426	363	1789
Перекрытия		1277	100	1377
Узлы и стыки колонн ....	400	—	400
Балки под висячие колонны .	100	—	100
Железобетонные стенки-связи	—	380	380
Крепления подмостей ....	200	150	350
Итого. . .	3513	993	4506
При варианте со стенками-связями расход
стали на кубометр здания составил 16,8 кг.
Расход монолитного и сборного железобетона
при обоих вариантах приведен в табл. 25.
Таблица 25
Расход железобетона при обоих вариантах, м*
Наименование
элементов
Рамный
вариант
Вариант с же-
лезобетонными
стенками-свя-
зями
монолит сборный	1 всего	монолит сборный всего
КОЛОННЫ ..........
Перекрытия . . . .
Стенки-связи . . . .
3100			3100	3100			3100
1480	6180	7660	1480	6180	7660
—	—	—	4000	—	4000
4580 6180 10760 8580 6180 14760
Итого. . .
Следует отметить, что расход монолитного
железобетона на стенки-связи в 4000 м3 получен
в результате приближенного расчета их, в кото-
ром влияние проемов учитывалось по схеме
с ригелями бесконечной жесткости (участки
стенок между верхом проема в нижележащем
и низом проема в вышележащем этажах).
Как видно из примеров, приведенных в табл. 15,
учет гибкости ригелей значительно снизит жест-
кость стенки. При уточненном расчете стенок-
8 Конструкции высотных зданий
- 57 —
связей, невидимому, потребуется увеличение как
их количества, так и их толщины и, очевидно,
расход монолитного бетона на стенки-связи
окажется значительно большим, чем 4000 м3.
Таким образом, вариант со стенками-связями
дает некоторую экономию стали, но за счет
существенного увеличения объема монолитного
бетона.
Кроме того, при этом варианте значительное
увеличение работ по укладке монолитного
железобетона весьма снижает индустриальность
методов производства строительных работ.
Укладка значительного объема монолитного
железобетона неизбежно приводит к производ-
ству бетонных работ в зимнее время, что также
вызовет дополнительные затраты.
Восприятие горизонтальных усилий железо-
бетонными стенками-связями ставит монтажные
работы в зависимость от строительных и не
позволяет монтажникам, пользующимся зна-
чительно более индустриальными методами
производства работ, полностью использовать
свои возможности сокращения сроков монтаж-
ных работ.
Для уменьшения значительных перекосов
панелей, неизбежно возникающих между эле-
ментами, работающими на горизонтальную
силу, и смежными, не принимающими участия
в этой работе, необходимо устройство специаль-
ных мощных железобетонных поясов, вырав-
нивающих вертикальные деформации элементов
каркаса.
Одновременное наличие в системе каркаса
элементов, воспринимающих горизонтальные
силы и не воспринимающих этих сил, значи-
тельно увеличивает число типов колонн и риге-
лей и препятствует их типизации.
Кроме того, бетонирование высоких и тонких
стенок-связей, насыщенных арматурой и с
большим количеством проемов, весьма трудоемко
и едва ли допускает применение индустриаль-
ных методов (подвижной опалубки).
В табл. 26 даны некоторые показатели, харак-
теризующие трудоемкость возведения железо-
бетонного каркаса с жесткой арматурой и желе-
зобетонными стенками-связями (первый ва-
риант) и рамного стального каркаса с обетони-
рованными колоннами и ригелями (второй ва-
риант), причем в первом варианте объем излиш-
него монолитного железобетона, расходуемого
на стенки, принят всего лишь в 4000 ж3.
Из табл. 26 видно, что второй вариант дает
по сравнению с первым экономию в трудовых
затратах на 42,5%х. Учитывая, что фронт
1 Редакция не согласна с приведенными авторами
цифрами, характеризующими экономику рамного и
связевого вариантов конструкций высотного здания
на площади Восстания. По аналогичным подсчетам,
Таблица 26
Т рудоемкость возведения каркасов
Показатели	Варианты	
	железобетонный каркас с жест- кой арматурой и железобетон- ными стенками- связями	рамный стальной каркас с обе- тонирован^ ными эле- ментами
Дополнительный расход основных материалов в сравнении с сопо- ставляемыми вариан- тами	Монолитного бетона 4000 м\ в том числе: цемента 1204 ш гравия 4155 м* ij&cksl 2535 » досок 1116 »	Металло- конструк- ций 572 т
Дополнительный вес транспортируемых ма- териалов, т	12 736	572
Общая трудоемкость монтажных и строи- тельных работ, чел,- дней	78 670	45 312
По каркасу здания, %	100	57,5
работы при втором варианте значительно шире,
чем при первом, так как монтаж стальных кон-
струкций ведется независимо, в то время как
при первом варианте он не может значительно
обгонять работы по бетонированию стенок-
связей и перекрытий, можно полагать, что
монтажные и строительные работы по возведе-
нию рамного каркаса можно осуществить вдвое
быстрее, чем эти же работы при каркасе с желе-
зобетонными стенками-связями.
Несмотря на все эти существенные производ-
ственные недостатки, экономия стали в 572 т
в пользу варианта с железобетонными стен-
ками-связями по сравнению с рамным вариан-
том с прокатными ригелями заставила принять
к исполнению вариант со связями. Решение
рамного варианта с составными ригелями значи-
тельно приближало этот вариант по расходу
стали к варианту со связями. Однако осуще-
ствление составных ригелей было в данном
случае затруднено отсутствием на заводе, изго-
товлявшем стальные конструкции здания, обо-
рудования и приспособлений для организации
сделанным трестом Мосгорпроект, экономия стали
при варианте каркаса со связями составляет 1200 тп,
а трудоемкость его изготовления (с учетом устройства
в рамном варианте перегородок) не больше, а меньше,
чем при рамном варианте.
Все эти подсчеты следует, однако, рассматривать
как ориентировочные; расхождение их результатов
в обоих случаях указывает на необходимость более
детального сопоставления обоих вариантов, Прим. ред.
- 58 -
Рис. 36. Первый вариант узла сопряжения колонны
с ригелями при колоннах двутаврового сечения
Рис. 39. Крепление к полкам колонн ригеля
из двутавра № 30
Рис. 40. Крепление к полкам колонн ригеля
из двутавра 36
Рпс. 37. Второй вариант узла сопряжения колонны
с ригелями при колоннах двутаврового сечения
~ 59 —
Рис. 41. Крепление к стенкам колонн ригелей
из двутавра № 20
арматурных работ и неудобством перевозки
ригеля с гибкой арматурой. Несомненно, что
идея составных ригелей как дающая значи-
тельную экономию стали найдет применение
в каркасах многоэтажных зданий, но, неви-
димому, потребует организации на площадке
строительства арматурного двора, на котором
будут производиться заготовка и приварка гиб-
кой арматуры к конструкциям, прибывающим
с завода-изготовителя.
При принятом варианте со связями воспри-
нятие горизонтальных сил железобетонными
стенками-связями позволило облегчить узел
сопряжения колонн и ригелей каркаса; отпала
необходимость в восприятии колоннами изги-
бающих моментов от ветровой нагрузки, но для
облегчения ригелей потребовалась конструкция
узла, обеспечивающая их неразрезность.
На рис. 36 показан первый вариант узла
сопряжения колонн с ригелями каркаса жилого
дома на площади Восстания.
В поперечном направлении ригели в зави-
симости от их мощности ставятся или на коро-
тыши из двутавра с обрезанной полкой, или на
коротыши из уголков. Стенки ригелей притя-
гиваются к вертикальным коротышам. На верх-
ние полки ригелей кладется горизонтальная
Рис. 42. Крепление к стенкам колонн ригелей
из двутавров № 20 и № 30
накладка, которая приваривается к ригелям
фланговыми швами, а к полке колонны—лобо-
выми; нижние полки привариваются к короты-
шам фланговыми швами. Все эти швы наклады-
ваются в нижнем положенцц. Стенка ригеля
приваривается к ребру вертикальным швом.
Для передачи усилий от верхних горизонталь-
ных накладок на стенку колонны в их плоскости
полки колонны соединяются горизонтальной
диафрагмой.
В продольном направлении ригель ставится
на сварной столик и приваривается нижней
полкой к его горизонтальному листу. Верхние
полки ригелей соединяются неразрезной на-
кладкой, пропущенной через отверстие в стен-
ке колонны.
На рис. 37 показан второй вариант узла
сопряжения колонн с ригелями. Принципиаль-
ным его отличием от первого варианта является
отсутствие в плоскости верхней полки ригеля
горизонтальной диафрагмы, соединяющей полки
колонны. Отсутствие диафрагмы заставило заме-
нить горизонтальные накладки вертикальными,
передающими усилия на стенку колонны через
вертикальные швы, соединяющие ее с пол-
ками.
В табл. 27 даны сравнительные показатели
узлов по первому и второму вариантам.
Как видно из табл. 27, преимущество по всем
показателям имеет второй вариант узла, но
самым главным его достоинством является
отсутствие горизонтальной диафрагмы, сильно
затрудняющей бетонирование.
Исходя из всех этих факторов, для выполне-
ния был принят второй вариант узла.
Таблица 27
Сравнительные показатели узлов по первому
и второму вариантам
Варианты	Число деталей, шт.	Вес деталей, КЗ	Вес наплавленного металла швов, кг	
			завод- ских	монтаж- ных
Первый		13	52	2,34	2,44
Второй 		8	37	0,48	2,28
На рис. 38, 39 и 40 показаны разработанные
для принятого варианта узла типовые крепле-
ния ригелей из одного двутавра № 20, 30
и 36 к полкам колонны.
На рис. 41 показано крепление ригелей из
двутавра № 20 к стенкам колонны при двусто-
роннем (а) и одностороннем (б) примыкании
ригеля. В этом случае с другой стороны прихо-
дится, к сожалению, ставить горизонтальную
диафрагму и к ней приваривать накладку, про-
пущенную через стенку колонны. Следует
отметить, что таких мест очень немного.
На рис. 42 показано крепление к стенке
колонны ригелей из двутавров №20 и № 30. При
ригеле этого сечения накладка получается такой
ширины, что устраивать для пропуска ее отвер-
стие в стенке колонны становится неконструк-
тивным. В этом случае накладка приваривается
Рис. 43. Узел сопряжения ригелей с колонной
из двух швеллеров
к стенке колонны лобовым швом. При примы-
кании с другой стороны ригеля из двутавра
№ 20 он также присоединяется к стенке колонны
горизонтальной накладкой, приваренной лобо-
вым швом. Для типизации деталей по всему
каркасу первоначально предполагавшийся по
второму варианту узла (рис. 37) столик на
стенках колонны был заменен вертикальными
и горизонтальными коротышами из уголков и
обрезанных двутавров, одинаковых с аналогич-
ными деталями креплений ригелей к полкам
колонны.
Необходимость экономии листовой и универ-
сальной стали заставила для этого каркаса
проработать вариант колонн верхних этажей
из двух швеллеров. При этом решении колонны
получились несколько тяжелее, но зато не тре-
бовалось затраты универсала, сильно сокра-
щался расход электродов и трудоемкость завод-
ского изготовления.
На рис. 43 показан узел сопряжения ригелей
с колонной из двух швеллеров. Швеллеры раз-
двинуты на 16 мм, что увеличивает их жесткость
из плоскости, а также дает возможность пропу-
стить через зазор неразрезную вертикальную
планку, соединяющую верхние пояса ригелей.
Недостатком зазора является его малая вели-
чина, что не обеспечивает хорошего бетониро-
вания. Для ликвидации этого недостатка зазоры
между швеллерами лучше закрыть путем пред-
варительной заливки их цементным раствором
или другими средствами.
Монтажные стыки в этом каркасе решены
аналогично стыкам каркасов зданий на Смолен-
ской площади и на Дорогомиловской набереж-
— 61
so iso бд
Установочные
риски,
фрезеровать к \
d*30
§
1
fL
5
Поясные
швы
0*12
16>
\3C0
Я
/25И
1
725
-1Ы
1)6
260
290
290
МЛ
О?!
Рис. 44. Марка колонн нижних этажей
резероват
Установочные
риски
К4
Поясные
швы
0*12
Рис. 45. Марки ригелей Б6, Б7 и Б10,
примыкающих к полкам колонн
Рис. 46. Марки ригелей Б4 и Б5, примыкающих
к стенкам средних колонн
Рис. 47. Марки ригелей Б2 и БЗ, примыкающих
к стенкам крайних колонн
62
Рис. 48. Расчетная схема рамы на
постоянную вертикальную нагрузку
нэй, т. е. с фрезерованными торцами и стяж-
ными болтами на фланцах.
Монтажные марки колонн разбиты, исхо-
дя из^ габаритов и грузоподъемности кранов
На* рис. 44 показаны монтажные марки сред-
ней (К4) колонны нижних этажей. Наименова-
ние марки наносится в определенном месте, на
верхнем конце колонны, внутри обведенного
краской квадрата.
На рис. 45, 46 и 47 показаны типовые марки
ригелей Б2, БЗ, Б4, Б5, Б6, Б7 и Б10, при-
мыкающих к полкам колонн (рис. 45), к стенкам
средних колонн (рис. 46), а также к стенкам
крайней колонны (рис. 47). У каждого конца
ригеля к полке или стенке его притянута на
болтах деталь, прикрепляющая в узле верхний
пояс соответствующего конца ригеля. Такая
конструкция, несколько усложняя заводское
изготовление, упрощает монтаж, так как уста-
новленный на свое место ригель сразу имеет
все детали, нужные для крепления его в узле.
На одном из концов каждой марки ригеля
в определенном месте внутри обведенного крас-
кой квадрата наносится наименование марки.
Маркировка в этом проекте является фикси-
рующей, т. е. при установке любой детали марка
должна находиться на ней в такой же ориен-
тировке, в какой она нанесена на монтажной
схеме.
9. ПРИНЯТАЯ МЕТОДИКА РАСЧЕТА
РАМНЫХ КАРКАСОВ
Расчет многоэтажного рамного каркаса пред-
ставляет собой весьма сложную статическую
Рис. 49. Упрощенная расчетная схема рамы
на постоянную вертикальную нагрузку
задачу. При расчете рамных каркасов упомя-
нутых выше зданий была принята следующая
методика.
а) Расчет на вертикальную на-
грузку. При расчете рам на постоянную
нагрузку по схеме рис. 48 можно сделать сле-
дующие предположения:
1)	все этажи имеют одинаковую нагруз-
ку;
2)	моменты инерции колонн (J3,J\,J5)
одинаковы;
3)	моменты инерции ригелей (/i,/u,/m,/iv)
одинаковы;
4)	число этажей не ограничено.
Все эти предположения достаточно близки
к действительности. При соблюдении этих пред-
посылок углы поворота узлов по вертикали
равны между собой, т. е.
(?1 = ?2=--=?5)-
Вследствие этого точки перегиба стоек будут
расположены по серединам их высот, и схему
рамы (если пренебречь сдвигом) можно пред-
ставить в виде упрощенной схемы на рис. 49.
Эта схема наиболее просто решается методом
деформаций.
Ввиду сравнительно небольшого влияния вре-
менной вертикальной нагрузки по сравнению
с постоянной, в большинстве случаев времен-
ная нагрузка просто прибавляется к постоян-
ной.
Исключения из этого правила, разумеется,
возможны и должны быть проверены соответ-
ствующими расчетами.
б) Расчет на горизонтальную
нагрузку1. Применяемый в настоящее время
для строительства высотных домов стальной
каркас большей частью представляет собой ряд
многопролетных многоярусных рам, связанных
междуэтажными перекрытиями.
1 Расчет многоэтажных рам каркаса высотных
зданий на ветровую нагрузку, вып. 465, ЦНИЛСС,
Проектстальконструкция, 1949. Методология расчета
разработана инженерами Е. Э. Локшиным .и Н. И. Ша-
пошниковым.
— 63 —
Наличие жестких диафрагм, каковыми
являются междуэтажные перекрытия, позво-
ляет считать смещения всех рам на уровне
каждого этажа одинаковыми. Таким образом,
с расчетной точки зрения каркас представляет
собой пространственную многократно статиче-
ски неопределимую систему.
Расчет такой системы обычными методами
строительной механики представляет значитель-
ные трудности ввиду необходимости решать
при этом большое количество уравнений со
многими неизвестными.
Ввиду этого для расчета таких систем приме-
няют приближенные методы. Существующие
приближенные методы расчета могут быть раз-
делены на две группы.
Методы первой группы («консоль-
ный» и «портальный» методы) дают возможность
при помощи самых элементарных выкладок
быстро решать раму с любым числом ярусов.
Однако пользоваться этими методами следует
с большой осторожностью: во многих случаях
ошибки могут достичь 100—200%.
Методы второй группы (угловых
деформаций и др.) отличаются большей точ-
ностью, но и значительно более трудоемки.
Для определения расчетных нагрузок на
рамы (учитывая пространственную работу кар-
каса) следует распределить общую нагрузку
на каркас, исходя из равенства прогибов.
Основная идея принятого метода расчета за-
ключается в возможности замены всех рам,
входящих в состав каркаса, одной эквивалент-
ной «полу рамой». Расчет этой полу рамы про-
изводится точным способом. Ввиду того что
при этом получается система трехчленных урав-
нений, расчет такой полу рамы не представляет
затруднений даже при большом числе ярусов.
- 64 -
Из расчета этой полурамы получаем отно-
сительные смещения ярусов и изгибающие
моменты для стоек и ригелей полурамы. Эти
изгибающие моменты являются соответственно
суммами моментов всех стоек и ригелей данного
яруса каркаса*
Для определения изгибающего момента в лю-
бом элементе каркаса могут быть применены
три способа:
1)	определение моментов при помощи коэфи-
циентов R, характеризующих жесткость данной
стойки;
2)	определение моментов у любого узла кар-
каса, исходя из прогибов в местах нулевых
точек стоек; расстояния нулевых точек от узла
принимаются на основании эпюры моментов
полурамы;
3)	определение моментов в отдельных частях
каркаса, исходя из относительных смещений
этажей Д и угла перекоса этажа
где h—высота этажа.
В качестве основной предпосылки прини-
мается, что при действии на раму узловых гори-
зонтальных нагрузок нулевая точка эпюры
изгибающих моментов любого ригеля находится
на его середине.
Следствием этой предпосылки является воз-
можность расчленения многопролетной рамы
на ряд полурам, с каким-то принятым опреде-
ленным законом распределения между ними
узловых нагрузок.
На рис. 50, а, б, виз показано постепенное
превращение трехпролетной рамы в эквива-
лентную полу раму1.
На рис. 50, а представлена трехпролетная мно-
гоэтажная рама с узловыми нагрузками Р.
Погонные жесткости i и к колонн и ригелей
могут иметь разные значения. Предпосылка,
что точка перегиба эпюры моментов любого
ригеля находится на его середине, дает воз-
можность вместо рамы на рис. 50, а рассмат-
ривать полурамы б, в и г на том же рис. 50, к
которым на каждом ярусе приложены какие-то
силы, относительно коих известно лишь, что их
сумма равняется нагрузке соответствующего
яруса рамы.
Очевидно, что погонные жесткости ригелей
полурам следует принимать равными удвоен-
ной погонной жесткости ригелей рамы, примы-
кающих к рассматриваемой стойке, так как
при одинаковом моменте инерции длина их в два
раза меньше.
В полурамах бив (рис. 50) ригели, примы-
1 Рамы типа, представленного на рис. 50, б, в
и г, условно называем «полурамами». ЦНИЛСС—465.
кающие к стойке с двух сторон, могут быть
заменены одним ригелем суммарной погонной
жесткости. Таким образом, рама, представлен-
ная на рис. 50, а, может быть разбита на четыре
полурамы, показанные на рис. 50, в.
Далее полагаем, что если мы имеем ряд полу-
рам (рис. 50, в), у которых узлы каждого яруса
под влиянием действующих на них нагрузок
имеют одинаковые смещения, то эти смещения
могут быть найдены из расчета рамы на рис. 50, г.
Точно так же для любого яруса (например,
для 3-го) действительны равенства:
>?-2 + >3-2 + >3-2 + >3—2 = >3-2;
>3—4 + >3—4 + >3—4 + >3—4 = >3-4,
где >3-2, >3—2 ит. д.—изгибающие моменты
в стойках полу рам а
и б выше узла <3;
Мз-4, Л^з-4 и т. д.—изгибающие моменты
в стойках полурам а
и б ниже узла 3;
ТИз-2 и Л/з-4 — изгибающие моменты в
стойке полурамы на
рис. 50, г выше и ни-
же узла 3.
Погонная жесткость стоек полурамы на рис.
50, г принимается равной сумме погонных
жесткостей соответствующих стоек полурам на
рис. 50, в.
Погонная жесткость ригелей полурам на
рис. 50, г принимается равной сумме погонных
жесткостей ригелей данного яруса полурам
на рис. 50, в, или, что то же, учетверенной
сумме погонных жесткостей ригелей рамы на
рис. 50, а.
Узловые нагрузки полурамы на рис. 50, г
равняются сумме соответствующих узловых
нагрузок полурам а, б, в и г на рис. 50, в.
Поскольку было принято, что рама на рис. 50, а
эквивалентна системе рам на рис. 50, в, то из
предыдущего следует, что смещения узлов и
сумма моментов стоек яруса рамы на рис. 50, а
могут быть получены из расчета полурамы на
рис. 50, г.
В подтверждение этих положений в упомяну-
том уже выше выпуске ЦНИЛСС Проектсталь-
конструкция № 465 за 1949 г. на ряде примеров
дано сравнение результатов расчетов рам, про-
изведенных точным методом, с результатами
расчета соответствующих эквивалентных полу-
рам.
В табл. 28 сопоставлены изгибающие момен-
ты и прогибы при различных жесткостях
стоек и ригелей при точном расчете основной
рамы и при расчете эквивалентной полу рамы.
В табл. 28 рассмотрена однопролетная рама
с заделанными в основании стойками. Погон-
9 Конструкции высотных зданий
— 65 —
Рис» 51. ^Эпюры изгибающих моментов и кривые прогибов двухпролетной семиэтажной рамы,
решенной: по точному методу (схема 1) и путем приведения к эквивалентной подураме
(схема 2), на схемах 1 и 2 указаны погонные жесткости стоек и ригелей
- 66 -
С оповта зление	Таблица 28 иееибающия моментов и прогибов при точном расчете основной рамы и при расчете эквивалентной полурамы		
	1	схема	2 схема
		к	Зя
			
			
			t и /с—погонные жесткости стоек и ригеля
Погонные жесткости			Изгибающие моменты	Прогибы
k	<2	1з	ftp		Me	Мд-i Mb	Мр	2Ма /2е
13	5	4	8	0,28 +0,423=0,703	0,702	0,144+0,153=0,297	0,298 0,1386 0,1383
14	6	4	10	0,303+0,425=0,728	0,73	0,134+0,138=0,272	0,27	0,118	0,1184
11	2	4	3	0,226+ 0,382=0,608	0,6	0,178+ 0,214 =0,392	0,4	0,274	0,267
1	0,5	1	4	1,5	0,208 + 0,354 = 0,562	0,555	0,188 + 0,25 =0,438	0,455 0,458	0,442
1	0,25	0,5	4	0,75	0,194 + 0,341=0,535	0,53	0,186 + 0,279=0,465	0,47	0,806	0,787
1	0,1	0,5	4	0,6	0,11 +0,435= 0,545	0,524	0,114 + 0,341=0,455	0,476 1,06	0,953
1	4	20	4	24	0,165+0,678=0,843	0,833	0,075+0,082=0,157	0,167 0,0638 0,0625
ные жесткости: ригеля к и стоек г2 и £3. Парал-
лельно рассматривается эквивалентная полу-
рама с погонной жесткостью ригеля Ap=4&
и погонной жесткостью стойки гс = /2+/3.
В табл. 28 для разных значений к, i3 на
основании точного расчета даны изгибающие
моменты у пят рамы Л/р, Мс и сумма этих момен-
тов Л/р + Л/с, изгибающие моменты в месте
приложения силы МА , Мв и сумма этих момен-
тов МА-\-Мв. Для полурамы даны моменты
МЕ, MF. Для обеих схем определены смещения.
Из рассмотрения этой таблицы можно сделать
следующие выводы.
1.	Сумма изгибающих моментов у пят рамы
MD+MC близка к значению момента М р у пяты
полурамы.
2.	Сумма изгибающих моментов в месте при-
ложения нагрузки МА + МВ близка к значению
момента Мр полурамы.
3.	Значения прогибов, вычисленные по эпю-
рам моментов рам и полурам, близки между
собой. Наибольшее совпадение получается в том
случае, когда жесткости стоек больше жестко-
стей ригелей, а разница в относительных жест-
костях стоек наименьшая.
На рис. 51 приводятся эпюры изгибающих
моментов и прогибов двухпролетной семиэтаж-
ной рамы, решенной по точному методу (1-я
схема) и с помощью приведения к эквива-
лентной полу раме (2-я схема).
Как видно из сопоставления эпюр суммар-
ных изгибающих моментов по стойкам и эпюр
прогибов по 1-й и 2-й схемам, сходимость их
весьма близкая, что дает основание заключить
о полной приемлемости метода замены много-
этажной рамы эквивалентной полурамой.
Расчет такой полурамы может быть произве-
ден как методом сил, так и методом деформаций.
В том и другом случае число лишних неизвест-
ных равно числу ярусов полурамы. Решая
любую полу раму, получаем систему трехчлен-
ных уравнений с числом уравнений, равным
числу лишних неизвестных, т. е. числу ярусов
полурам. Решение такой системы уравнений
не представляет особых затруднений даже при
большом их количестве.
При практических расчетах многоэтажных
рам изгибающие моменты в отдельных частях
каркаса определяют, исходя из перекоса этажа:
♦ -Т>
где: А—относительное смещение двух смеж-
ных по вертикали этажей и
h—высота этажа.
Смещение одного яруса каркаса относительно
другого может быть определено из интеграции
эпюры изгибающих моментов эквивалентной
полурамы с единичной эпюрой статически опре-
делимой системы. Проще всего это может быть
сделано на основании эпюр рис. 52.
Смещение яруса А относительно В опреде-
ляется по формуле:
в? —
Рмс. 52. Схема эпюр для определения А


Рис. 53. Расчет-
ная схема для
верхних этажей
Рис. 54. Расчет-
ная схема для
нижних этажей
О--.... — пЧ)
% ?пр.
о
Рис. 55. Расчет-
ная схема для
верхних этажей
при осадке
фундамента
Рис. 56. Расчет-
ная схема для
нижних этажей
при осадке
фундамента

д = 1|(2Л/л-Л/в^ + ^-;
£(2Ма-Мв) + ^. . (1)
а
Смещение может быть выражено также через
углы поворота узлов Ал В, <рд и срв и попереч-
ную силу Q этажа.
Для этого выразим изгибающие моменты
через углы поворота и поперечную силу,
именно:
5Г’ f»=—а— + -зг =
_«^и_* + та;
Мд — Мв = 2/срв—2/срд;
Мд+Мв = <?Л.
Из последних равенств получаем:
2 Л/д == 2& срв — 2/ срд -f~
Mb = —	+ i<fA +	•
Вставляя полученные выражения в форму-
лу (1) и принимая во внимание, что Мр = ЗЛсрд,
получаем:
д =s _.. — ^2i(fB — 2ii(f д + Qh -f-
+ iyB — icpA—^ + 6cpAi =
= • А ГЗгсрв + Згсрл +	=
_ Q^2 , ?а + ?д г, .
~ 124ф 2 П ’
ф=4
Qh  и + ч>д
tai'1* 2
(2)
По формуле (1) определяется угол перекоса
этажа при расчете полу рамы по методу сил,
по формуле (2) — при расчете по методу дефор-
маций.
По найденным значениям ф определяются из-
гибающие моменты в ригелях и колоннах.
Для определения изгибающих моментов в ко-
лоннах и ригелях верхних этажей, где нулевые
точки очень близки к серединам элементов,
применяется схема на рис. 53:
Мк = ыЛ,—А_;
2 1+£
*р
in
Мр = 3ZP (фв + фн) —~-у-.
14-^-
1р
Для определения изгибающих моментов в
колоннах и ригелях нижних этажей приме-
няется схема на рис. 54. По полученным значе-
ниям углов поворота определяются изгибающие
моменты:
М к = £к (6ф — 4<рв 2<рн)>
Л/р = З/р (срл 4; Српр)«
Нормальные силы от ветра определяют,
исходя из фактической эпюры изгибающих
моментов в ригелях.
Расчет на осадку фундамента производится
следующим образом. Из расчета фундаментов
определяют углы поворота и перекосы пане-
лей и по этим данным находят усилия в ко-
лоннах и ригелях.
Расчетные схемы те же, что и для ветровой
нагрузки. В верхних этажах по схеме на рис. 55:
1
Мк = 6/кфср |	’
1р
- 68 -
где
* Р 1рл + <рпр ’
>р = г’р (6<|> — 4<рл — 2<рпр) •
В нижних этажах по схеме на рис. 56:
Л/к = /к (4<рв + 2<рн);
МР “	--2срПр)«
Нормальные силы определяются так же, как
и от ветровой нагрузки.
Таким образом, можно рекомендовать сле-
дующий ход расчета на горизонтальную на-
грузку (ветер) блока рам, связанных между
собой жесткими перекрытиями.
1.	Определяется общая ветровая нагрузка
на рассматриваемый блок.
2.	Определяются погонные жесткости стоек
и ригелей.
3.	Устанавливается расчетная схема экви-
валентной полурамы блока, в которой погонная
жесткость стойки каждого этажа равна сумме
погонных жесткостей всех стоек этого этажа.
Погонная жесткость ригеля полурамы в каж-
дом перекрытии равна сумме учетверенных
погонных жесткостей всех ригелей этого пере-
крытия.
4.	По установлении расчетной схемы полу-
рамы блока она рассчитывается на всю ветро-
вую нагрузку блока методом сил или методом
деформаций (более принят метод деформаций).
В результате расчета определяется угол ф
перекоса этажа.
5.	Зная угол ф перекоса этажа, по вышепри-
веденным формулам определяются изгибающие
моменты в колоннах и ригелях каждого этажа.
10. ВЫВОДЫ
Подводя некоторые итоги опыта проектиро-
вания стальных каркасов высотных зданий,
следует признать, что наиболее рациональной
схемой стального каркаса является цельносвар-
ной рамный каркас со сварными жесткими узла-
ми и с применением монтажной сварки.
Для обеспечения качества монтажной сварки
конструкция узлов должна обеспечивать нало-
жение на монтаже основных рабочих швов в
нижнем положении.
Рамная схема каркаса имеет следующие основ-
ные существенные преимущества:
а)	обеспечивает включение в совместную
работу всех конструкций сооружения, созда-
вая возможность пространственной работы
стального каркаса, как единого целого;
б)	создает благоприятные условия для пере-
распределения усилий, исключая возможность
чрезмерной перегрузки отдельных элементов
конструкций;
в)	приводит к однообразию размеров и сече-
ний элементов конструкций, что влечет за собой
повышение надежности и долговечности кар-
каса;
г)	создает плавность деформаций каркаса и
уменьшает их;
д)	на илучшим образом сочетается с архитек-
турно-строительными решениями здания, допу-
ская свободу планировки по этажам;
е)	позволяет провести широкую типизацию
конструкций, содействуя внедрению передовых
индустриальных методов их изготовления;
ж)	не связывая строительные работы с мон-
тажными, рамная схема обеспечивает возмож-
ность проведения монтажа стального каркаса
поточно-скоростными методами с применением
средств современного монтажного оборудова-
ния.
Успех применения для высотных зданий
Москвы цельносварного рамного каркаса с
жесткими узлами на монтажной сварке в значи-
тельной степени предопределился высоким уров-
нем развития у нас электросварки, родиной
которой является Советский Союз.
Проектирование стальных конструкций кар-
каса должно производиться с учетом приме-
нения современного оборудования заводов-изго-
товителей и давать возможность разработать
наиболее совершенный технологический про-
цесс изготовления с применением:
1)	специализации производственных проле-
тов завода по типам изготовляемых конструк-
ций;
2)	машинной газовой резки по магнитным
копирам;
3)	усовершенствованных способов автомати-
ческой сварки толстолистовых конструкций;
4)	фрезеровки торцов колонн и опорных
плит.
Проектирование стального каркаса должно
создавать оптимальные условия для монтажа
конструкций в кратчайшие сроки, а поэтому
оно должно вестись с учетом наиболее эффек-
тивного использования намеченного для мон-
тажа оборудования и в тесной увязке с проек-
тированием организации монтажных работ.
Все сопряжения — узловые и стыковые —
должны конструироваться с наличием возмож-
ности удобной установки и выверки конструк-
ций, для чего должны предусматриваться мон-
тажные столики, стяжные болты и тому подоб-
ные детали.
Как уже выше отмечалось, защита стали кар-
каса монолитным бетоном имеет ряд преиму-
ществ, из которых одним из самых существен-
ных является увеличение жесткости каркаса
- 69 -
в среднем на 25—30%1 и значительная экономия
стали при обеспечении совместной работы на
прочность стали и бетона.
Исходя из этих соображений, вопрос об обе-
тонировке колонн должен быть подвергнут
весьма детальному изучению. Разработка удоб-
ного способа производства работ по обетони-
ровке колонн, давая возможность широко при-
менять этот эффективный метод защиты, по-
зволит сэкономить на каркасах намеченных
к строительству высотных зданий много тысяч
тонн стали. Несомненно, творческая мысль
советских инженеров в состоянии решить этот
вопрос.
Для эффективной организации работ при
производстве вертикальной обетонировки ко-
лонн, повидимому, основной схемой рамного
каркаса для высотных зданий будет рамный
железобетонный каркас с жесткой арматурой
и с рамными узлами на монтажной сварке.
Жесткая арматура должна проектироваться
так, чтобы обеспечить жесткость каркаса при
монтаже на высоту многих этажей; это позволит
вести работу по монтажу стальных конструкций
независимо или сильно обгоняя строительные
работы, что в свою очередь обеспечит широкий
фронт для производства последних1 2.
Опыт проектирования каркасов высотных
зданий по схеме с железобетонными связями-
оболочками (жилой дом на Котельнической
набережной и др.) показал, что если архитек-
турно-планировочное решение здания позво-
ляет создать полноценную оболочку с разме-
рами, обеспечивающими достаточную жесткость
ее (перекосы 1 : 2500—1 : 3000), то стальной
каркас может работать только на вертикальные
нагрузки, что облегчает его вес и значительно
упрощает рамные узлы каркаса. В случае полу-
чения перекосов связей больших, чем 1 : 2500,
в стальном каркасе также необходимо учиты-
вать перекосы; в этом случае применение связей
делается мало рациональным, так как вес сталь-
ного каркаса по схеме со связями начинает
приближаться к его весу по рамной схеме при
дополнительной затрате значительного объема
бетона.
Следует еще раз отметить большое влияние
проемов в железобетонных связях (особенно
плоских) на снижение их жесткости, что
1 Увеличение жесткости против чисто стального
каркаса составляет 80—100%. Прим. ред.
2 ВТУ-03—49 требуют, чтобы разрыв между монта-
жей арматурного каркаса и его обетонированием был
минимальным (2—4 этажа). Большой разрыв приводит
н удорожанию арматуры, перерасходу стали и выклю-
чает монтажные механизмы из последующих строи-
тельно-монтажных работ. Прим. ред.
должно быть учтено в самой начальной стадии
проектирования—уже в архитектурно-планиро-
вочном решении должно быть установлено,
может ли здание иметь оболочки или плоские
стенки с небольшим количеством проемов.
Влияние проемов на плоские стенки (табл. 15)
еще более велико, чем в оболочках; поэтому
стенки-связи, повидимому, могут быть эконо-
мично применены лишь при возможности осу-
ществления их с очень небольшим числом
проемов.
Опыт применения несущих кирпичных стен
и работающего на вертикальную нагрузку
внутреннего стального каркаса для 10—13-этаж-
ных крыльев здания гостиницы на Дорогоми-
ловской набережной еще раз подтвердил целе-
сообразность этого решения как с точки зрения
экономии стали, так и общего снижения строи-
тельной стоимости сооружения. Повидимому,
для зданий высотой 10—11 этажей и для крыльев
этой же этажности в более высоких зданиях
схема с несущими стенами должна быть основ-
ной.
Повышение механической прочности крас-
ного кирпича может расширить область приме-
нения этой схемы и для зданий большей этаж-
ности.
Историческое решение советского правитель-
ства о реконструкции Москвы, включающее
возведение ряда высотных зданий, повело к
подъему строительной индустрии на новый,
значительно более высокий технический уро-
вень. Общий прогресс строительной индустрии
не мог не отразиться и на вопросах проектиро-
вания и, в частности, на проектировании сталь-
ных конструкций.
За сравнительно короткий срок работы по
проектированию каркасов высотных зданий со-
здан оригинальный тип отечественного цельно-
сварного рамного каркаса. Впервые в практике
высотного строительства в широких масштабах
применена монтажная сварка, существенно об-
легчившая и упростившая создание мощных
рамных узлов. Кроме экономических преиму-
ществ, сварные рамные узлы качественно выгод-
но отличаются от клепаных вследствие значи-
тельно меньшей деформативности.
При проектировании стальных каркасов вы-
сотных зданий разработаны оригинальные при-
ближенные методы расчета многоэтажных рам
на ветровую нагрузку, имеющие весьма высо-
кую степень точности.
Большой творческий успех советских инже-
неров в деле проектирования каркасов высот-
ных зданий еще раз подтвердил зрелость отече-
ственной школы проектирования стальных кон-
струкций.
КОНСТРУКЦИИ ВЫСОТНОГО ЗДАНИЯ
НА КОТЕЛЬНИЧЕСКОЙ НАБЕРЕЖНОЙ
В МОСКВЕ
Ллурелт Сталинской премии
инж. Л. X. ГОХМАН
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ
КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯ
ЗДАНИЯ
Основными критериями для оценки конструк-
тивного решения высотного здания являются:
1) жесткость здания, имеющая решающее зна-
чение для его капитальности и долговечности
(как и любого иного высотного сооружения,
воспринимающего значительные горизонталь-
ные—ветровые нагрузки);
2) расход металла на основную несущую кон-
струкцию — каркас здания.
Из практики известно, что при недостаточной
жесткости здания, которая характеризуется
большим смещением верхнего этажа и значи-
тельными перекосами панелей каркаса от дей-
ствия горизонтальной (ветровой) нагрузки, на-
рушается целость стенового заполнения и рас-
страиваются узловые сопряжения каркаса, что
делает необходимыми частые ремонты здания.
Так, во время урагана во Флориде недоста-
точно жесткие каркасы ряда высотных зданий
сильно деформировались, стеновое заполнение
их разрушилось. Известно также, что вследствие
недостаточной жесткости каркасов некоторых
американских высотных зданий колебания верх-
них этажей их настолько значительны, что
вызывают неприятные физиологические ощуще-
ния у пребывающих в них людей, расплескива-
ние воды в сосудах, раскачивание подвешенных
предметов и т. д.
Таким образом, при большой деформатив-
ности каркасов высотных зданий резко сни-
жается капитальность, а следовательно, и дол-
говечность этих зданий.
В связи со строительством высотных зда-
ний в Москве перед Научно-исследователь-
ским институтом промышленных сооружений
(ЦНИПС) была поставлена задача исследовать
влияние деформативности каркаса на целость
стенового заполнения.
Для решения этого вопроса ЦНИПС были
проведены эксперименты в условиях, отвечаю-
щих действительной работе стенового заполне-
ния каркаса. Опыты показали, что даже при
перекосах панели каркаса в 1/2Ооо, т. ©• вдвое
меньше допускаемых Техническими условиями
(х/хооо), в стеновом заполнении появляются
трещины. Поэтому повышение капитальности
и долговечности высотных зданий потребовало
увеличения жесткости их каркаса.
Анализ применяемых в практике высотного
строительства конструктивных решений сталь-
ных каркасов (рамных или со связями) пока-
зывает, что повышение их жесткости вызывает
значительное увеличение расхода стали, что
противоречит указаниям об экономии ме-
талла.
Чтобы достигнуть повышения жесткости со-
оружения не только без увеличения расхода
стали, а напротив, при одновременной экономии
стали, необходимо было отказаться от при-
вычных стальных каркасов и найти новое
конструктивное решение в виде железобетон-
ного каркаса с несущей (жесткой) арматурой в
сочетании с пространственной системой железо-
бетонных связей.
Такое конструктивное решение каркаса пред-
ложено в проекте и осуществлено на строи-
тельстве высотного здания ца Котельнич^
ской набережной.
— 71 -
Такая конструкция каркаса резко повысила
его жесткость и одновременно снизила расходы
стали по сравнению с обычно применяемым
стальным каркасом почти вдвое.
Достигнутая жесткость каркаса характери-
зуется следующими показателями:
а)	смещение (прогиб) верхнего 33-го (а с
учетом технических—37-го) этажа на высоте
135 м не превышает 3,5 см, или 2/з850 полной
высоты здания Н;
б)	перекос панелей каркаса составляет от
1/ббОО Д° /2500*
Эти показатели деформативности каркаса зна-
чительно меньше допускаемых по Техническим
условиям (прогиб 1/б00 Н и перекос панелей
1/юоо)*
Учитывая значительную высоту здания (пол-
ная высота его со шпилем более 170 м), следует
считать достигнутую жесткость каркаса здания
важнейшим достоинством предложенной кон-
струкции. Другим, не менее важным достоин-
ством является достигнутая экономия стали.
Для сравнительной оценки полученной эконо-
мии стали был разработан проект стального
каркаса с решетчатой системой связей, более
выгодного по расходу металла, чем рамный
каркас.
Результат сравнения следующий:
136 Варианты каркаса	Расход стали на каркас		
	т	кг на 1 л<8 здания	%
Стальной	5800	28,5	100
Осуществленный . . .	3240	15,9	56
Примечание.В расход стали 3240 тп на осуществленный
каркас включено 27 2 • m проката для несущей арматуры
каркаса и 520 m дополнительной круглой арматуры для
колонн, ригелей и связей.
Осуществленная конструкция каркаса позволи-
ла также резко сократить расход стали на фун-
даменты здания за счет совместной работы про-
странственной системы связей и фундаментов:
Варианты каркаса	Расход стали на фундаменты		
	т	кг на 1 м3 бетона фун- дамента	%
Стальной 		1355	150,0	100
Осуществленный . . .	657	72,8	48,5
Примечание. Расход стали на фундаменты при сталь-
ном каркасе взят по аналогии с минимальным расходом стали
в фундаментах других строящихся в Москве высотных зданий.
Таким образом, осуществленная конструкция
каркаса дала общую экономию стали (по срав-
нению со стальным каркасом) в 3260 тп, в том
числе: по каркасу 2560 тп и по фундаментам
700 т.
Достигнутое повышение жесткости каркаса
и экономия стали позволяют считать, что
предложенная конструкция вполне удовле-
творительно разрешила задачу, поставленную
перед строителями,—увеличить жесткость зда-
ния при одновременном сокращении расхода
стали.
Кроме того, бетон служит защитой стального
каркаса от огня и коррозии.
Железобетон с несущей арматурой для кар-
касов высотных зданий впервые теоретически
обоснован советскими учеными и инженерами;
до сих пор он применялся только в 10—12-стаж-
ных зданиях.
По трудоемкости возведения железе бетон-
ные каркасы с несущей арматурой на первый
взгляд несколько уступают стальным каркасам.
Но если учесть, что в гражданских зданиях,
в отличие от промышленных, стальные кон-
струкции требуют дополнительной затраты тру-
да и материалов на устройство защиты от огня
и коррозии, можно считать, что по трудоем-
кости железобетонные каркасы с несущей арма-
турой в условиях высотного строительства
близки к стальным каркасам.
Наличие несущей арматуры позволяет исполь-
зовать ее в качестве базы для установки
подъемных механизмов и применить подвесную
систему опалубки, что значительно облегчает
производство строительных и монтажных работ.
Практика высотного строительства в Москве
подтвердила высокие качества советских пол-
зучих башенных кранов не только на монтаже
стальных конструкций каркаса, но ина верти-
кальном транспорте строительных материалов;
поэтому использование несущей арматуры как
базы для установки этих кранов является
весьма важным преимуществом железобетон-
ного каркаса.
Несмотря на бесспорные преимущества желе-
зобетонных каркасов с несущей арматурой,
их широкому применению в высотном строи-
тельстве мешало ничем не оправданное недо-
верие некоторых инженеров к совместной
работе бетона и стальных профилей крупного
сечения; вследствие этого недоверия обетони-
ровка стального каркаса учитывалась только
при расчете каркаса на жесткость и не учиты-
валась при расчете элементов каркаса на проч-
ность, что приводило к необоснованному пере-
расходу стали. Некоторым препятствием слу-
жило также отсутствие удовлетворительного
решения узлов несущей арматуры, отвечающих
- 72 -
Рис. 1. Общий вид здания
природе железобетона и обеспечивающих надле-
жащую совместную работу стали с бетоном.
Многократные попытки применения конструк-
ций узлов стальных каркасов для узлов железо-
бетонных каркасов с несущей арматурой выяви-
ли трудности хорошего обетонирования таких
узлов и вызвали неуверенность в совместной
работе бетона и стали в узлах каркаса.
Отказ от «классических» узлов стального
каркаса с горизонтальными диафрагмами при-
вел к разработке нового типа узла, конструк-
ция которого полностью оправдала себя на
практике.
Преимуществами предложенной конструкции
узлов являются:
1)	удобная и надежная их обетонировка,
2)	простота монтажа на строительстве,
3)	малый расход стали и малая трудоемкость
изготовления на заводе.
Такая конструкция узлов будет способство-
вать широкому внедрению железобетонных кар-
касов с несущей арматурой в строительство
высотных зданий.
При возведении железобетонных каркасов
с несущей арматурой возможно применять раз-
личные методы производства работ. Ввиду того
что несущая способность таких каркасов сла-
гается из несущей способности: а) жесткой арма-
туры, б) бетона и в) дополнительной круглой
арматуры, методы возведения каркаса зависят
от того, большая или меньшая часть расчетных
усилий передается на несущую арматуру.
Так, если большую часть усилий передать
на несущую арматуру, которая сама по себе
является облегченным стальным каркасом, то
возведение ее не будет зависеть от последующей
обетонировки. Это позволяет произвести мон-
таж всей несущей арматуры скоростными ме-
тодами аналогично монтажу обычных стальных
каркасов и после этого обетонировать элементы
каркаса и выполнять другие строительные
работы.
Однако при этом теряется основное преиму-
щество железобетонного каркаса с несущей
арматурой по сравнению с чисто стальным—
экономия стали.
10 Конструкции-Высотных^зданий
— 73 —
1
@ @ @ @@)@ @ @ @
гюо
Рис. 2. План типового этажа
Если же значительную часть расчетных уси-
лий передать на бетон, а несущую арматуру
рассчитать только на монтажные нагрузки от
4—6 этажей, придется применить такой метод
производства работ, при котором монтаж несу-
щей арматуры зависит от ее последующей обе-
тонировки.
Фактически это приведет к применению со-
вмещенного способа работ для всех строительных
процессов на строительной площадке. Такой
способ производства работ позволит в полной
мере использовать основное преимущество желе-
зобетонного каркаса с несущей арматурой—
получить значительную экономию стали. В дан-
ном случае, при сочетании железобетонного кар-
каса с несущей арматурой с пространственными
железобетонными связами, эта экономия до-
стигла 44%.
Такое конструктивное решение железобетон-
ного каркаса не только диктует организацию
комплексного производства работ по прин-
ципу потока и совмещения всех строительных
процессов, но и позволяет наиболее эффективно
использовать такие соперщенцые подъемные
- 74
План tO,&22 этажей
Рис. 3. План 18—24-го этажей
механизмы, как советские ползучие башенные
краны, выгодно отличающиеся от применяемых
за рубежом кранов-дерриков.
Если при независимом от последующих работ
монтаже несущей стальной арматуры каркаса
эти краны используются только для монтажа
стальной арматуры каркаса и не участвуют
в дальнейших строительных процессах, то при
совмещенном методе производства работ благо-
даря небольшому опережению монтажа несущей
арматуры те же краны не только монтируют
стальные конструкции каркаса, но и поднимают
необходимые материалы и стройдетали для дру-
гих частей здания. Такое всестороннее исполь-
зование ползучих башенных кранов решает
в значительной степени проблему вертикального
транспорта на строительстве высотных зданий
и притом наиболее экономно.
Не следует забывать, что вес стальных кон-
струкций каркаса составляет всего 5—6% от
веса здания, и потому использование таких
мощных кранов только для монтажа стальных
конструкций экономически нецелесообразно.
Таким образом, осуществленная конструкция
железобетонного каркаса имеет следующие
преимущества по сравнению со стальным кар-
касом:
1)	значительно меньший расход стали;
10*
- 75
Рис. 4. Продольный разрез здания (1—1)
2)	повышенная жесткость как отдельных эле-
ментов, так и всего каркаса в целом;
3)	надежная защита несущей стальной арма-
туры от огня и коррозии;
4)	более эффективное использование совет-
ских ползучих башенных кранов;
5)	обязательное применение совмещенного
метода производства всех строительных работ.
Внедрению в практику высотного строитель-
ства железобетонных каркасов с несущей арма-
турой способствовало издание «Временных тех-
нических условий проектирования железобетон-
ных каркасов с несущей (жесткой) арматурой
многоэтажных зданий в г. Москве» (ВТУ-
03—49), разработанных Институтом строитель-
ной техники Академии архитектуры СССР.
Эти «Временные технические условия» помог-
ли практическому применению таких каркасов
для высотных зданий на Котельнической набе-
режной, на площади Восстания и других строя-
щихся в Москве зданий.
Требования всемерной экономии стали при-
вели к пересмотру Норм и технических усло-
вий проектирования железобетонных конструк-
ций 1948 г. (НиТУ-3—48) в части более пра-
вильного использования несущей способности
стальной арматуры в железобетонных конструк-
циях и изменения коэфициентов запаса для
колонн с несущей арматурой.
Так, при пересмотре этих НиТУ в 1949 г. рас-
четный предел текучести для растянутой и сжа-
той арматуры из прокатной стали марки Ст. 3
повышен с 2500 до 2850 кг1см? (§ 13, п. 2).
Согласно §21 тех же НиТУ, для железобетон-
ных колонн с жесткой арматурой, подвержен-
ных центральному сжатию или внецентренному
сжатию по второму случаю, при коэфициенте
армирования > 0,05 устанавливается коэфи-
циент запаса А"=1,85 вместо К =2.
Тем самым ликвидирован существенный недо-
статок НиТУ-3—48, заключавшийся в том,
что несущая способность стали одной и той же
марки по-разному использовалась в железобе-
тонных конструкциях с жесткой арматурой и в
чисто стальных конструкциях. Так, например,
ранее расчетное напряжение в жесткой арматуре
из прокатной стали марки Ст. 3 в центрально-
сжатых железобетонных колоннах не превы-
шало ^^ = 1250 кг)см2 при допускаемом на-
пряжении для стали той же марки 1600 кг]см2.
Это приводило к тому, что при определенном
проценте армирования железобетонная колонна
с жесткой арматурой требовала такого же
расхода стали, как и чисто стальная колонна
той же несущей способности, что явно нелепо.
Теперь, когда согласно указаниям § 13 и 21
НиТУ-3—49 расчетное напряжение в жесткой
арматуре колонн при тех же условиях дости-
гает |^|5=1540 кг/сж2, такого положения быть
не может.
Естественно, что новый, более логичный и
правильный метод расчета железобетонных кон-
струкций с несущей арматурой даст еще боль-
шую экономию стали по сравнению со сталь-
ными конструкциями и вместе с тем позволит
успешно применить железобетонные каркасы
с несущей арматурой в еще более высоких зда-
ниях (порядка 45—50 этажей).
- 76 -
Поэтому можно ожидать, что в дальнейшем
в строительстве высотных зданий стальные кар-
касы будут полностью вытеснены железобетон-
ными с несущей арматурой, сочетающими в себе
как конструктивно-строительные, так и эконо-
мические преимущества.
АРХИТЕКТУРНОЕ РЕШЕНИЕ ЗДАНИЯ
Высотное здание является центром ансамбля
застройки квартала, расположенного на Котель-
нической—Подгорской набережных у места
впадения реки Яузы в Москву-реку.
Ранее выстроенный корпус А на Котельниче-
ской набережной и новый корпус В на Под-
горской набережной соединяются с высот-
ным корпусом Б вставками с арочными проез-
дами (рис. 1).
Главная ось высотного корпуса является
центральной осью ансамбля застройки и напра-
влена вдоль Москворецкой набережной в сторо-
ну Кремля. Строящийся высотный корпус Б
является, так же как и корпуса А и В, жилым
зданием.
Центральная часть высотного корпуса имеет
37 этажей, из которых в 24 этажах располо-
- 77 -
Рис. 6. Главный фасад здания
— 78 —
1мой гивроизола+2 моя метмлоизола+1слой пергамина1
Рис. 8. Гидроизоляция основания и стен
фундаментной коробки
Рис. 7. [Схемы армирования нижней плиты
фундаментной коробки
жены квартиры, в 8 верхних этажах—обще-
жития и 5 этажей, включая цокольный, — тех-
нические.
Трехлучевая форма плана высотного здания
позволила наиболее удобно расположить квар-
тиры по странам света. Центральная, шести-
гранная часть имеет 24 жилых этажа и завер-
шается круглой 9-этажной башней со шпилем.
Лучи здания завершены 5-этажными башнями
и имеют по 22 жилых этажа.
План типового этажа показан на рис. 2,
план 18—24-го этажей —на рис. 3.
Общая высота здания от уровня земли до
верхнего перекрытия 133,30 м, а вместе со
шпилем 174,0 м (рис. 4 и 5).
Здание обслуживается 10 скоростными лиф-
тами: 4—в центральной части и по 2 в трех
лучах здания.
Главный фасад здания (рис. 6) на высоту
четырех нижних этажей облицовывается гра-
нитом, а выше — керамическими блоками свет-
лого тона с фактурой, близкой к известняку.
РЕШЕНИЕ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Основания и фундаменты. Осно-
ванием под фундаменты высотного корпуса
служит слой красноцветных мергелистых глин
толщиной 2,0 м (с ▼ 117,00 до ▼ 115,00), подсти-
лаемый мощным слоем дорогомиловских извест-
няков толщиной 10,5 м (с▼ 115,00 до ▼ 104,50);
далее залегает второй слой красноцветной мер-
гелистой глины толщиной 6,5 ж (ст 104,50 до
▼ 98,00), под которой залегает второй слой изве-
стняков (хамовнических). Геологические раз-
резы грунтов основания показаны на рис. 4 и 5.
Допускаемое давление на грунт основания—
мергелистые глины —установлено в 5,0 кг)см2.
79 -
Рис. 9. План расположения стенок-связей от верха
фундамента до 18-го этажа
Рис. 10. План расположения стенок-связей в пределах	Рис. 11. План расположения
18—24-го этажей	стенок-связей в пределах
25—26-го этажей
- 80 -
Рис. 12. План каркаса с 1-го по 17-й этаж
Рис. 14. План каркаса
с 27-го по 33-й этаж
И Конструкции высотных зданий
— 81 -
257,80	<о 1		18
253,50			
249,70		~32_	
246,10		7L	
242,50		30	17
238,90		29	
235,30		28	16
231,70		27	
227,10	I	01*090	26	15
223,50		25	
219,90		Тех.	14
216,30		24	
212,70		23	13
209,10		~22	
205,50		21	12
201,90		20	
198,30		19	11
194,70		18	
192,60	210	Тех	10
189,00	1	6*090	,	|	17	
185,40		16	9
181,80		15	
178,20		14	8
174,60		77	
171,00		12	7
167,40		11	
163,80		10	6
160,20		9	
158,10	210	feu	5
154,50	360* 7	8	
150J0		7	L 4
147,30		~6	
143,70		5	. 3
140,10		~4	
136,50		3	- 2
132,90		~2	
129,75	315	9нп	i 1
126, 70	305	1	
122,70	400	Цок	
117,00	570	'IW- бал	
Рис. 15. Разрез по каркасу (по главной оси здания)
Уровень грунтовых вод на участке строи-
тельства близок к уровню Москвы-реки в этом
месте (▼ 120,00) и в нормальных условиях нахо-
дится на ▼ 120,00—122,00, но в период производ-
ства работ по устройству фундаментов здания
благодаря интенсивной откачке воды Метро-
строем в районе Таганской площади был пони-
жен до ▼ 117,00, что позволило произвести зем-
ляные работы и заложить фундаменты здания
в сухих условиях. В связи с этим запроектиро-
ванное заложение фундаментов на ▼ 117,15 ока-
залось весьма удачным.
Конструкция фундамента высотного корпуса
принята в виде коробчатой железобетонной
сплошной плиты под все здание. Полная высота
коробчатого фундамента 5,50 м.
При проектировании фундаментной коробки
особое внимание было уделено установлению
оптимальной формы ее в плане, позволяющей
добиться равномерной передачи нагрузки от
здания на грунты основания и обеспечить
наилучшие условия для создания надежной
гидроизоляции.
В результате тщательной проработки всего
комплекса вопросов, связанных с установлением
четкой и правильной схемы самого фундамента,
а также с производством работ по его возведе-
нию, была выбрана коробчатая форма фун-
дамента. В центральной части, где высота зда-
ния достигает 135 м, фундаментная коробка
несколько развита и вынесена за габарит зда-
ния, что позволило выравнять давление на
грунт. Благодаря срезке всех прямых углов
очертание фундамента в плане получило обте-
каемую форму, наиболее удобную для произ-
водства гидроизоляционных работ.
Для возведения фундаментной коробки уло-
жено 9032 м3 бетона при расходе арматурной
стали всего в 72,8 кг на кубометр бетона. Ниж-
няя фундаментная плита, для которой расход
арматуры составляет 89,7 кг на кубометр бетона,
армирована тремя сетками; схемы армирования
этой плиты приведены на рис. 7.
Жесткая связь фундаментной коробки с желе-
зобетонными стенками пространственной систе-
мы связей каркаса здания позволила весьма
экономно рассчитать конструкции фундамент-
ной коробки и получить значительно меньший
расход арматурной стали, чем в фундаментах
других высотных зданий. Сравнительные под-
счеты показывают, что полученная экономия
стали по фундаменту здания составляет не менее
700 тп, что также подтверждает рациональность
выбора общей конструктивной схемы здания.
Высокий расчетный уровень грунтовых вод
(▼122,50), соответствующий уровню верха фун-
даментной коробки, потребовал устройства
надежной гидроизоляции как самого основа-
ния, так и стен фундаментной коробки. В каче-
стве гидроизоляционного материала приняты
меяаллоизол и гидроизол.
Изоляция основания фундаментной коробки
произведена следующим образом. По бетонной
подготовке толщиной 15—20 см был уложен
слой асфальта, по которому наклеены один
слой гидроизола, два слоя металлоизола и один
слой пергамина; по верху пергамина уложен
второй защитный слой асфальта (рис. 8). По
защитному слою асфальта была уложена арма-
тура нижней фундаментной плиты, после чего
производилось бетонирование плиты.
Стены фундаментной коробки изолированы
йаклейкой непосредственно по поверхности
бетона трех слоев гидроизола. Для защиты
гидроизоляционного ковра устроена стенка из
бетонных камней толщиной 10 см с пилястрами
для жесткости.
Наружные стены цокольного (технического)
этажа, расположенные ниже уровня земли, вы
полнены из бетона и изолированы тремя слоями
гидроизола (учитывая возможный катастрофи-
ческий случай подъема уровня грунтовых вод
при паводке) с устройством также защитной
стенки из бетонных камней.
Фундаменты бетонировались в три очереди:
сначала—нижняя плита, затем стены и, нако-
нец, верхняя плита.
Товарный бетон поступал в котлован через
бункеры, установленные на отметках, соответ-
ствующих высотам бетонируемых частей фунда-
ментной коробки. Арматура и опалубка заго-
товлялись на строительном дворе и в готовом
виде доставлялись автомашинами на строитель-
ство.
Одновременно с армированием верхней фун-
даментной плиты устанавливались анкерные
болты для опорных стальных плит несущей
арматуры колонн каркаса. Точность их уста-
новки была достигнута тем, что каждая группа
болтов (из двух анкерных и двух дополнитель-
ных, установочных) сваривалась между собой
в виде жесткого каркаса и имела специальную
планку с нанесенными на ней рисками осей.
После тщательной выверки каркасы анкер-
ных болтов были сварены между собой связями
из арматурной стали, что обеспечило их неиз-
менное положение при бетонировании.
Благодаря этим мероприятиям дальнейшая
работа по установке и выверке опорных плит
производилась быстро и точно с минимальной
затратой труда.
Каркас здания. В результате анализа
ряда возможных схем каркаса было принято
Рис. 16. Несущая арматура колонн (монтажная марка)
Рис. 17. Несущая арматура ригелей (монтажная марка):
а—балка Б-1, примыкающая к консолям колонн; б—балка Б-2, укладываемая на столик Б-2
11*
— 83 —
Рис. 18. Конструкция стыка несущей арматуры
колонн
с изменением объема здания (рис. 9, 10 и И)
и органически увязаны с планировкой этажей.
Жесткость рам каркаса, расположенных вне
связей, настолько мала по сравнению с жестко-
стью системы связей, что расчетом не учиты-
валась.
Междуэтажные железобетонные перекрытия,
как жесткие диафрагмы, монолитно связанные
с системой связей, передают последним всю
ветровую нагрузку и вместе с тем являются
ребрами жесткости для стенок-связей.
Наличие таких жестких диафрагм, располо-
женных через 3,60 м по высоте здания, обес-
печивает устойчивость стенок-связей и поз-
воляет по аналогии с ребристыми оболочками
рассчитывать всю систему связей при деформа-
ции от изгиба под действием ветровой (гори-
зонтальной) нагрузки, исходя из закона пло-
ских сечений.
Величины смещений (абсолютных и относи-
тельных) в уровнях габаритов здания следую-
щие:
решение, удовлетворяющее следующим требо-
ваниям:
а)	обеспечение высокой жесткости каркаса;
б)	минимальный расход стали, требуемой
для возведения каркаса;
в)	наилучшая увязка каркаса с принятым
планом здания.
Каркас запроектирован железобетонным с
несущей арматурой и связями в виде верти-
кальных железобетонных стенок толщиной
20 см по всей их высоте. В центральной части
здания эти стенки связаны между собой и обра-
зуют общую пространственную систему, обла-
дающую весьма высокой жесткостью и воспри-
нимающую 87 % всей ветровой нагрузки.
Остальные 13% воспринимают, стенки-связи,
расположенные в лучах здания.
Расположение и конфигурация системы
связей изменяются по высоте соответственно
№ расчетного этажа	Высота от верха фун- дамента, м	Абсолютное смещение, см	Относитель- ное смещение
20-й		72,2	1,22	1/5900
28-й		101,00	2,02	1/500.0
37-й		135,00	3,51	1/3850
Максимальные перекосы панелей каркаса,
как уже указывалось выше, находятся в пре-
1 1
ДеЛаХ 0Т 5500 Д0 2500’
Стальная несущая арматура железобетон-
ного каркаса является, по существу, облег-
ченным стальным каркасом; поэтому проекти-
рование, изготовление и монтаж всей несущей
арматуры производились с учетом требований,
предъявляемых к стальным конструкциям.
Разрез 1~1
Рис. 19. Конструкция узла несущей арматуры каркаса
— 84 —
Рис. 20. Конструкция стальных опорных плит колонн.
Назначение болтов: I—установочные, 2—анкерные, 3— уста-
новочные и анкерные. Нижние гайки болтов 1 и 2 служат для
установки плиты в горизонтальном Положении на проектной
отметке
Необычная и сложная форма плана здания
потребовала тщательной проработки схемы
каркаса для обеспечения простоты и удобства
изготовления и монтажа его стальной несущей
арматуры без ухудшения архитектурно-плани-
ровочного решения.
Результатом такой проработки является чет-
кая схема каркаса с многократной повторяе-
мостью монтажных марок и с полным отсут-
ствием висячих колонн, требующих лишней
затраты стали и труда.
В соответствии с изменением габаритов зда-
ния по его высоте изменяется и план каркаса
(рис. 12, 13 и 14) только за счет уменьшения
числа элементов, но без изменения самых
монтажных марок. Высота монтажной марки
колонн принята равной двум этажам, кроме
первого и последнего (верхнего) ярусов, имею-
щих высоту трех этажей. Каркас имеет 18 ярусов
(рис. 15) и увенчан конструкцией шпиля высо-
той (до верха эмблемы) 40,0 м.
Для несущей арматуры колонн каркаса при-
нято двутавровое сечение, сваренное (автома-
тической сваркой) из трех полос универсальной
стали (рис. 16), а для ригелей—из прокатных
двутавровых балок (рис. 17).
Для передачи усилий непосредственно в стык
торцы несущей арматуры колонн фрезерованы.
Поставленные стыковые накладки на черных
болтах служат только для монтажа (рис. 18).
По сравнению со стыком стяжного типа с гори-
зонтальными диафрагмами принятый тип стыка
требует несколько большего расхода стали
и более трудоемок в изготовлении на зароде,
но зато благодаря отсутствию диафрагм он
обеспечивает надежную обетонировку стыка
и позволяет произвести более точную выверку
несущей арматуры каркаса до ее обетонировки.
Разработанный новый тип узла несущей
арматуры каркаса (рис. 19) без каких-либо
горизонтальных диафрагм, затрудняющих по-
следующую обетонировку, прост в изготовле-
нии на заводе и удобен при монтаже. Прак-
тика строительства подтвердила его высокие
качества именно для железобетонных каркасов
с несущей арматурой.
- 85 -
*оэр«3 tit 1’1
Рис. 21. Схема
монтажных работ по
установке несущей арматуры каркаса
Стальные опорные плиты колонн (рис. 20)
толщиной 60 мм с простроганной дорожкой
для установки на ней фрезерованного торца
несущей арматуры колонн укреплены на трех
болтах, имеющих регулировочные гайки, рас-
положенные под плитой*
С помощью этих регулировочных гаек
выверка опорных плит производилась весьма
просто и точно и фиксировалась путем затяжки
верхних гаек, после чего зазор между опорной
плитой и фундаментом тщательно зачекани-
ва л ся ста л ебетоном.
- 86 —
Рис. 24. Конструкция перекрытий:
в жилых^комнатах: 1—паркет на мастике, 2 —асфальт, 3—шла-
кобетон, 4—пергамин, 5— звукоизоляционные асбестовые плиты,
6—выравнивающий слой, 7—железобетонная плита, 8—штука-
турка;
в санитарных узлах: 9—метлахские плитки, 10—цементная
подготовка, 11— два слоя гидро изола, 12— цементная стяжка,
13— шлакобетон, 14— железобетонная плита, 15— штукатурка,
161 17 и 19— упругие прокладки, 2о—перегородка из кирпича
па ребро
S3 Башенный кран
Путь перемещения крана
И Второе положение башенного
крана на высоте верхнего
Мигеля 9 • го яруса
Рис. 22. Разбивка здания на отсеки
Две контрольные дыры диаметром 75 мм
в середине опорной плиты служили для конт-
роля качества произведенной зачеканки. Опор-
ные плиты колонн устанавливались на анкер-
ные подставки, забетонированные в верхней
плите фундаментной коробки.
Изготовление несущей арматуры каркаса на
заводе и монтаж ее на строительстве подтвер-
дили простоту выполнения и сборки этой кон-
струкции.
Монтаж несущей арматуры каркаса произ-
водился тремя ползучими башенными кранами
(УБК-3—49) с вылетом стрелы 22 м и грузо-
подъемностью 3 тп, Грузоподъемность крана
Рис 25. Конструкция плоской крыши:
/—бетонные плиты, 2—гравий, 3—гравий, вкатанный в битум,
4— гидроизоляция (два слоя металлоизола и один слой гидро-
изола), 5—цементная стяжка, 6—бетонная подготовка, 7—пе-
ностекло, 8— гидроизол на битумной мастике, 9—железобетонная
плита
была продиктована весом монтажных марок
конструктивных элементов со 2-го яруса и выше,
так как несущая арматура колонн 1-го яруса
Рис. 23. Арматура плит перекрытий
- 87 -
Рис. 26. Конструкция заполнения
каркаса наружных стен:
много дырчатый кирпич, 2 —керамические блоки, 3—анкеры,
.<£—ниша, 5—железобетонная рандбалка, 0—минеральная проб-
ка, 7—сборная железобетонная перемычка
с весом монтажной марки до 5 тп устанавли-
валась гусеничными кранами. Порядок уста-
новки элементов несущей арматуры каркаса
указан на схеме монтажных работ (рис. 21).
Для ускорения монтажных работ и достижения
требуемой техническими условиями точности
установки несущей арматуры здание было разде-
лено в плане на четыре отсека (рис. 22), в каж-
дом из которых предусматривались базы, с
которых велась окончательная выверка и за-
варка установленных конструкций.
По окончании монтажа 10-го яруса кран 1-го
отсека перемещали в центральную часть для
дальнейшего монтажа элементов несущей арма-
туры каркаса до 18-го яруса (37-го этажа).
Параллельно с монтажем несущей арматуры
каркаса производилось ее обетонирование с от-
ставанием от монтажа арматуры в три яруса
(6 этажей). Для подачи бетона были исполь-
зованы шахтные подъемники, установленные
в центральной части здания (в шахтах лифтов),
и частично—ползучие башенные крапы.
Подача опалубных щитов и арматуры осуще-
ствлялась башенными кранами. Уплотнение
Рис. 27. Конструкция пилястры (план):
1 -многодырчатый кирпич, 2-керамические блоки
бетона производилось вибраторами различных
типов.
Порядок бетонирования по этажам был сле-
дующий: в первую очередь бетонировались
стенки-связи, далее колонны, затем ригели
и, наконец, —плиты перекрытий.
Перекрытия. Все перекрытия—моно-
литные, железобетонные, в виде плит, опертых
по периметру на ригели каркаса. Плиты имеют
толщину 10—15 см, в зависимости от пролета,
и армированы сварными сетками. Бетонирова-
ние плит перекрытий производилось по щитовой
опалубке, подвешенной к несущей арматуре
ригелей. Арматура плит перекрытий пока-
зана на рис. 23.
Конструкции перекрытий в жилых комнатах
и в санитарных узлах приведена на рис. 24.
Ввиду того что здание предназначается под
„жилье, особое внимание было уделено устрой-
ству надежной звукоизоляции перекрытий и
перегородок. Конструкция пола отделена от
железобетонной плиты перекрытия специаль-
ными звукоизоляционными (асбестоцемент-
ными) плитами толщиной 30 мм, а от стен
и перегородок—асбестовыми прокладками. На-
личие под паркетом асфальтового слоя также
повысило звукоизоляцию перекрытий. Все
работы, связанные со звукоизоляционными
устройствами, как особо важные производились
по специально разработанным указаниям и под
надлежащим техническим контролем.
Для скрытой проводки сетей освещения и
связи применены специальные электротехни-
ческие стальные трубы, закладываемые для
сети освещения в толще железобетонной плиты,
и для сетей связи—в защитном слое над звуко-
изоляционными плитами.
Все крыши в здании плоские и расположены
над техническими этажами, что обеспечивает
их раздельную работу от междуэтажных пере-
крытий и улучшает эксплоатационные условия.
Конструкция плоских крыш приведена на
рис. 25‘.
- 88 -
Для гидроизоляции принят металлоизол
(в три слоя), обладающий ваилучшими гидроизо-
ляционными свойствами, а для термоизоляции—
пеностекло с объемным весом в 500 кг!м3 слоем
толщиной 12 см. Полы на плоских крышах—
из бетонных плит, уложенных на слое гравия.
Отвод воды осуществляется через систему внут-
ренних водостоков, расположенных в местах
шахт для санитарно-технических труб. Для
уборки снега предусмотрены снеготаялки, при-
соединенные к системе горячего водоснабже-
ния и установленные в технических этажах
под плоскими крышами.
Стены. Заполнение каркаса наружных
стен, начиная с 5-го этажа и выше, принято из
многодырчатого кирпича в сочетании с облицо-
вочными керамическими блоками (рис. 26). Ми-
нимальная толщина стены 50 см (полтора кирпи-
ча плюс керамический блок толщиной 11 см).
Конструкция керамических блоков, изго-
товляемых из часов-ярских глин, предложена
инженером К. С. Левин-Щириным и инженером
Спектором, которые разработали и техноло-
гию их изготовления.
Такой тип заполнения стен применяется
впервые и выгодно отличается от обычно при-
меняемых конструкций тем, что облицовочный
элемент (керамические блоки) является одно-
временно составной частью конструкции стены
и имеет при этом хорошую и неизменяемую
внешнюю фактуру, что очень важно для долго-
вечности фасадов здания.
Надежная связь ке-
рамических блоков с
многодырчатым кир-
пичом осуществляет-
ся специальной их
перевязкой и анкера-
ми из нержавеющей
стали. Стены поэтаж-
но устанавливаются
на железобетонные
рандбалки (рис. 26).
Для облегчения кон-
струкции стены в ме-
стах развитых пи-
лястр в кладке пре-
дусмотрены верти-
кальные пустоты
(рис. 27).
В 4-х нижних эта-
жах, где стены сдви-
нуты по отношению
к стенам верхних эта-
жей на 40 см и обра-
зуют цоколь здания,
предусмотрена обли-
цовка: по главному
фасаду естественным
камнем (гранитом), а
по дворовым фаса-
дам — искусственным
камнем. Для раз-
грузки каркаса и
Рис. 28. Конструкция
наружных стен нижних
четырех этажей:
1— анкеры	12 через 1,5-2 м,
2—хомуты 0 8 через 0,5 м,
<3—гранитная облицовка, 4 — ко-
лонна каркаса, 5 —бетон, 6—гид-
роизоляция, 7—защитная стен-
ка
Рис. 29. Конструкция сборного железобетонного лестничного марша
12 Конструкции высотных зданий
- 89 —
Разрез 22
Рис. 30. Конструкция сборной железобетонной
площадки лестниц
Рис. 31. Опирание сборных площадок лестниц
на стальные конструкции каркаса:
1 — сборный железобетонный марш, 2— мозаичные плиты,
3— стальная полоса, 4—петля марша, 5 —штырь
Рис. 33. Ограждение лестниц
Деталь узла 1
д ...	15	____________30
использования несущей способности самой клад-
ки ^четыре нижних этажа опираются непосред-
ственно на фундамент здания (рис. 28), что
облегчило конструкцию каркаса и вместе с тем
увеличило жесткость самого фундамента по
всему его периметру. Стены верхнего подвала
(технического цокольного этажа) приняты бе-
тонными, толщиной 80 см.
& Кладка наружных стен четырех нижних эта-
жей и облицовка их велись с наружных труб-
Рис. 32. Конструкция узлов примыкания лестничных
маршей к площадкам
— 90 —
чатых инвентарных лесов. Комбинированная
кладка фасадных стен верхних этажей (из мно-
годырчатого кирпича с облицовочными керами-
ческими блоками) производилась непосред-
ственно с перекрытий с помощью подвесных
лесов, вертикально передвигающихся по фасаду.
Внутренние стены лестниц и шахт лифтов
приняты из многодырчатого кирпича толщиной
25 а там, где они совмещены со стенками-
связями каркаса здания,—из железобетона тол-
щиной 20 см. Кладка внутренних кирпичных
стен велась непосредственно с перекрытий
с применением переносных подмостей.
Лестницы. Лестницы выполнены из
сборных железобетонных маршей (рис. 29)
и площадок (рис. 30), монтируемых ползучими
башенными кранами одновременно с монтажей
несущей арматуры каркаса. Преимуществами
примененной конструкции лестниц являются:
а) значительно меньший расход стали по срав-
нению со стальными лестницами, принятыми
в других строящихся высотных зданиях; б) хо-
рошая огнестойкость; в) малая трудоемкость
монтажных работ; г) удобное пользование лест-
ницами во время строительства, исключающее
надобность во временных лестницах.
Максимальный вес сборочного элемента лест-
ниц 1480 кг. Монтаж лестниц начинался с уста-
новки этажных площадок. Этажные площадки
укладывались непосредственно на балки кар-
каса, а промежуточные—на специальные сталь-
ные подставки, приваренные к колоннам и бал-
кам каркаса. Лестничные марши устанавлива-
лись на уложенные площадки; после их выверки
производилась приварка опор площадок к эле-
ментам каркаса и лестничных маршей—к пло-
щадкам. Для этой монтажной сварки использо-
вались специальные стальные закладные детали,
укрепленные в бетоне опорных частей площадок
и лестничных маршей (рис. 31). Перед оконча-
нием строительства укладывались мозаичные
плиты проступей (рис. 32) и устанавливались
ограждения лестниц (рис. 33). Последние выпол-
нены в виде панелей на всю длину марша; при
их установке предусматривалась приварка
нижней полосы ограждения к стальным заклад-
ным деталям, забетонированным в тетивах
маршей.
ИЗ ПРАКТИКИ СТРОИТЕЛЬСТВА ВЫСОТНОГО ЗДАНИЯ
НА СМОЛЕНСКОЙ ПЛОЩАДИ
Инж. А. Я. КОЗАКОВ
Организация строительства высотного здания
на Смоленской площади, как и других строя-
щихся в Москве высотных зданий, предусма-
тривает применение наиболее совершенных
строительных механизмов и широкое внедрение
передовых методов производства работ.
Богатый опыт, накопленный строительными
и специализированными организациями Мини-
стерства строительства предприятий тяжелой
индустрии, широко используется ими при воз-
ведении высотных зданий.
На строительстве высотных зданий реали-
зуются основные принципы современной орга-
низации строительных работ: максимальное
снижение трудовых затрат на самой площадке
строительства и вынесение большей части строи-
тельных процессов на производственные и под-
собные предприятия.
На этом строительстве нашли применение
наиболее рациональные приемы производства
работ, проверенные уже на строительстве мно-
гих крупнейших предприятий тяжелой инду-
стрии.
Имеющиеся в системе Минтяжстроя произ-
водственные предприятия используются как для
изготовления строительных деталей и конструк-
ций для массового применения, так и для освое-
ния на них выпуска новых видов материа-
лов, деталей и конструкций, применяемых спе-
циально в строительстве высотных зданий. Так,
например, бетонный завод треста Центрострой-
деталь поставляет строительству высотного
здания на Смоленской площади товарный бетон
и железобетонные изделия; этот завод также
освоил массовое производство сварных арма-
турных сеток; Днепропетровский завод метал-
локонструкций изготовил стальной каркас
здания; Харьковский комбинат стройдеталей
(ныне переданный Министерству промышленности
строительных материалов) освоил выпуск высо-
кокачественных керамических облицовочных
блоков; заводы трестов Сантехдеталь и Электро-
монтажконструкция изготовляют ряд деталей
и конструкций для санитарно-технических и
электротехнических устройств.
На московском заводе треста Электромонтаж-
конструкция организовано даже такое сложное
производство, как изготовление алюминиевых
оконных переплетов.
Само собой разумеется, что номенклатура
деталей и конструкций, получаемых от собствен-
ных предприятий Минтяжстроя, не исчерпы-
вает потребностей строительства высотных зда-
ний и значительную часть заказов выполняют
предприятия промышленных министерств.
Строительство высотных зданий, кроме
материалов и конструкций, используемых в
обычном строительстве, применяет ряд совер-
шенно новых, не применявшихся ранее в строи-
тельной практике материалов, конструкций,
деталей, инженерных устройств, оборудования
и т. д.
Новые конструкции и устройства потре-
бовали разработки новых методов производ-
ства работ, а следовательно, и новых ти-
пов строительных механизмов и приспособ-
лений.
При этом необходимо было учитывать, что
значительная высота здания требовала особого
решения вертикального транспорта, наличие же
стального каркаса, монтируемого впереди дру-
гих работ, позволяло использовать его для
— 92 —
Подвески опалубки, наружный Лесов й Монтажа
шахт подъемных устройств.
Нельзя утверждать, что на строительстве
здания на Смоленской площади, начатого
ранее других высотных зданий и где поэтому
большинство строительных конструкций возво-
дится несколько раньше, чем на строительстве
других зданий, все вопросы организации строи-
тельства работ’ решены настолько удачно, что
эти решения могут быть целиком рекомендо-
ваны и для других строек. Однако значительная
часть .этих решений может быть с успехом
использована не только на строительстве высот-
ных зданий, но и на обычном гражданском
строительстве.
Следует отметить, что проектирование зда-
ния, проектирование организации строитель-
ства и самые строительные работы велись, почти
одновременно, в связи с чем не всегда имелась
возможность заблаговременно разработать ме-
тоды производства работ. Однако это обстоя-
тельство имело и свою положительную сторону,
поскольку каждое решение немедленно подвер-
галось проверке в условиях реального строи-
тельства, негодные решения немедленно отбра-
сывались, а наиболее совершенные в течение
короткого периода времени легко завоевывали
себе признание.
За сравнительно короткий период строитель-
ства высотного здания на Смоленской площади
строительные организации получили много
новых, но уже проверенных практикой меха-
низмов, приспособлений и устройств.
Для строительства высотных зданий в Москве
Минтяжстроем был организован специальный
.строительный трест Особстрой. Этот трест,
накопив опыт на строительстве здания на Смо-
ленской площади и имея в своем распоряжении
комплект проверенных на практике механизмов,
приспособлений, вспомогательных устройств,
лесов, специально приспособленных для строи-
тельства высотных зданий, сможет, очевидно,
проверенными уже методами в короткие сроки
сооружать и другие высотные здания сто-
лицы.
Современный строительный трест, тем более
трест, призванный возводить сложные соору-
жения, каковыми, несомненно, являются вы-
сотные здания, должен иметь собственную,
хорошо организованную производственную
базу.
Но в то же время строительный трест, осо-
бенно в столице, не должен организовывать
«натуральное хозяйство» и изготовлять для
своих строек все необходимые им материалы
и конструкции.
Значительно возросшие за последние годы
промышленные предприятия, поставляющие
Рис. 1. Погрузка стальных конструкций
на автомашины
строительствам материалы и полуфабрикаты,
в том числе собственные предприятия Минтяж-
строя, освобождают строительные организации
от необходимости самим изготовлять все нуж-
ное для стройки.
Поэтому производственная база строитель-
ного треста, призванного строить высотные
здания, должна быть не промышленной, а ком-
плектовочной, складской, имеющей только те
производства, которые являются неотъемлемой
частью строительной организации. ‘
Так, например, база треста Особстрой по
проекту должна иметь только следующие пред-
приятия, выпускающие промышленную продук-
цию: 1) деревообделочный цех, специально
приспособленный для выпуска опалубки, щитов
для лесов, а также строительного инвентаря
и приспособлений для ведения строительных
работ; 2) бетоно-растворный завод с небольшим
цехом для производства нестандартных железо-
бетонных изделий и 3) арматурную мастерскую
для изготовления как готовых каркасов и се-
ток, так и для заготовки отдельных стержней
арматуры.
— 93 -
Рис. 2. Брезентовый навес над рабочей зоной
при возведении фундаментов
Рис. 3. Разгрузка бетона на эстакаде
В то же время этот трест имеет большое склад-
ское хозяйство с развитыми железнодорожными
путями. В частности, на складе производится
механизированная разгрузка стальных кон-
струкций из вагонов и погрузка их на
автотранспорт мощными мостовыми кранами,
которые передвигаются по специальной под-
крановой эстакаде (рис. 1). Площадь, которая
обслуживается этими кранами, рассчитана на
единовременное размещение 5000 т конструк-
ций высотных зданий, что обеспечивает воз-
можность монтажа в год до 10 000 т стальных
конструкций.
Остальные предприятия треста также отве-
чают основной задаче—служить базой, комплек-
тующей необходимые материалы, детали и кон-
струкции по графику возведения здания.
К числу необходимых строительному тресту
предприятий относятся также машинопрокат-
ная база с ремонтно-механическим цехом и
автогараж.
Поскольку основные материалы и конструк-
ции поступают на стройку с производственно-
складской базы, расположение на ее терри-
тории автогаража позволяет свести к минимуму
холостые ’ пробеги автомашин.
На соседнем с производственно-складской
базой земельном участке строится поселок для
рабочих-строителей из 3- и 4-этажных каменных
жилых домов, оборудованных всеми видами
благоустройства. Наличие хорошей производ-
ственно-складской базы и жилого поселка
создает необходимые предпосылки для успеш-
ного решения задач по строительству высотных
зданий.
Организация работ на самой площадке потре-
бовала много новых решений, до сего времени
не имевших места в строительной практике,
и одновременно использования приемов и мето-
дов, проверенных уже в промышленном и жи-
лищном строительстве.
Земляные работы. Для того чтобы
заложить фундаменты 26-этажного здания на
Смоленской площади, потребовалось вырыть*
котлован объемом более 80 000 м3. Эта работа
была произведена экскаваторами, число кото-
рых доходило одновременно до четырех.
Разработка котлована производилась в два
яруса: первый ярус разрабатывался прямой
лопатой с заходом экскаватора в забой, а второй
ярус—драглайном. Такая система разработки
позволяет свести к минимуму объем земли,
дополнительно вынимаемой для устройства
въездов, и лучше организовать поток автомашин.
Ввиду значительных размеров котлована в
плане (длина более 100 м, ширина более 50 м)
устройство креплений стенок котлована было
исключено, так как в этом случае крепления
были бы весьма дорогими и сложными и сильно
затруднили бы производство работ по возведе-
нию фундамента.
При выборе схемы организации земляных
работ были рассмотрены следующие два ва-
рианта:
1) открытый котлован с откосами по углу
естественного откоса грунта и
2) котлован, укрепленный подпорной стенкой
(высотой до1 м), наличие которой могло умень-
шить объем вынимаемого грунта.
После сравнения экономичности и возможных
сроков работ был принят вариант открытого
котлована, так как устройство подпорной
стенки хотя и сокращало объем подлежащего
выемке грунта, но не давало никакой экономии,
а в то же время создавало дополнительные
трудности в производстве работ.
Основной объем земли из котлована под фун-
дамент высотной части здания был целиком
- 94 —
вывезен на свалку, земля же из котлованов под
фундаменты крыла и полукруглой части, кото-
рые разрабатывались позднее, была использо-
вана для засыпки откосов.
Необходимо отметить, что отсутствие на пло-
щадке строительства грунтовых вод значи-
тельно облегчило производство земляных
работ.
Устройство фундаментов. Осно-
ванием под фундамент высотной части здания
на Смоленской площади служит плотный песок.
Однако, поскольку при производстве работ
было неизбежно некоторое разрыхление верх-
него слоя грунта, для уменьшения возможных
осадок фундамента подошва котлована была
уплотнена слоем щебня.
Сооружение фундамента было начато в зим-
них условиях, в связи с чем над рабочей зоной
фундамента был сооружен брезентовый навес,
предохраняющий эту зону от атмосферных
осадков. Навес был смонтирован на трубчатом
каркасе, который одновременно служил лесами
для развозки бетона (рис. 2).
В целях уменьшения усадочных деформаций
весь фундамент был разделен на три отсека,
которые разделялись рабочими швами шириной
по 3 м. Этй швы были забетонированы после
возведения всего остального фундамента и после
окончания основной усадки бетона в конструк-
циях.
Бетонирование фундамента, выполненного в
виде железобетонной коробки, разделялось
также и по ярусам: нижняя плита, стены и
вер хняя плита.
Обеспечить непрерывность укладки бето-
на как в целом фундаменте, так и по отдель-
ным отсекам его было совершенно невоз-
можно.
Объем бетона в каждом отсеке настолько
велик, что обеспечить при непрерывном бето-
нировании весь фронт укладки своевременной
подачей бетона было практически невоз-
можно. Поэтому пришлось, по согласованию
с конструкторами, разделить конструкции фун-
дамента на отдельные захватки рабочими
швами, расположив их в наименее напряжен-
ных местах и вдоль направления изгибающих
моментов.
В пределах, ограниченных намеченными рабо-
чими швами, бетонирование велось непрерывно
при темпе подачи бетона, достигавшем в отдель-
ные дни 3 ле8.
Подача бетона с бетонных заводов произво-
дилась самосвалами, так как организация на
площадке строительства бетонного хозяйства
была явно нецелесообразной.
Для приема бетона на противоположных
концах котлована были устроены две эстакады
Рис. 4. Сборно-разборные металлические леса
под опалубку фундаментной плиты
с подвешенными к ним металлическими бунке-
рами. Самосвалы опрокидывали бетон в эти
бункеры; отсюда он попадал самотеком на уро-
вень зоны бетонирования, где перегружался
в стерлинги, которыми и доставлялся к месту
укладки (рис. 3).
Арматура, детали лесов и опалубки также
доставлялись на стройку в готовом виде. Заго-
товка арматуры производилась на стройзаводе
треста Строитель, где была освоена сварка
круглой стали диаметром до 40 мм на сты-
ковом электросварочном аппарате. Таким спо-
собом заготовлялись отдельные «плети» арма-
туры, длина которых по условиям транспорти-
ровки не могла превышать 20 м. Соединение
этих плетей на месте укладки производилось
дуговой электросваркой с применением накла-
док из стальных уголков. Пересечения арма-
турных стержней между собой и выпуски из
фундаментных плит закреплялись электросвар-
кой, что намного увеличивало общую жесткость
арматурного каркаса и значительно облегчало
условия бетонирования.
Опыт арматурных и бетонных работ по воз-
ведению фундамента высотного здания на Смо-
ленской площади указывает на необходимость
укрупнять сечения арматуры и производить
ее укладку готовыми сетками или кар-
касами.
Большая толщина и значительный вес верх-
ней фундаментной плиты заставили отказаться
от устройства лесов под опалубку этой плиты
на обычных инвентарных стойках и разработать
специальный тип лесов, способных выдержать
значительную нагрузку.
На строительстве здания на Смоленской пло-
щади были применены сборно-разборные метал-
лические леса (разработаны и осуществлены
0S -
Рис. 5. Подвесная опалубка плит междуэтажных перекрытий
Рис. 6. Подвесная опалубка ригелей каркаса
трестом Строитель), конструкция которых ясна
из рис. 4.
Эти леса состояли из отдельных элементов—
стоек, ригелей и раскосов, которые быстро
собирались и разбирались без болтов и других
креплений.
Опалубка фундаментной коробки собиралась
из готовых щитов, укладываемых по кружалам
из брусьев.
Железобетонные работы. Общий
объем железобетона в центральной части зда-
ния на Смоленской площади, не считая бетона
в фундаментах, составляет 19 тыс. м3.
Практика строительства этого здания пока-
зала, что и монолитный железобетон может при
определенных условиях не нарушать прин-
ципов индустриального строительства.
Эти условия следующие:
а)	доставка на стройку готового бетона, при-
готовляемого на стационарных бетонных заво-
дах;
б)	рациональный тип опалубки и поддержи-
вающих ее лесов, обеспечивающий их высокую
оборачиваемость и требующий минимальной
затраты труда на их сборку;
в)	сокращение трудоемкости арматурных
работ путем применения изготовленных на
заводах готовых сеток и каркасов;
г)	хорошо организованный вертикальный
транспорт и механизация укладки бетона в
конструкции.
Ниже излагается, каким образом эти усло-
вия были выполнены на строительстве высот-
ного здания на Смоленской площади.
На площадке строительства не было органи-
зовано никакого бетонного хозяйства и все
количество бетона доставлялось на стройку
в готовом виде. Это обстоятельство избавило
строителей от необходимости иметь на площадке
склады эапасов цемента и инертных и довольно
сложное бетонное хозяйство. Поставщиком
бетона являлся бетонный завод треста Центро-
стройдеталь в Камушках.
Наиболее сложными вопросами были выбор
рациональной опалубки для плит междуэтаж-
ных перекрытий и колонн каркаса, а также
выбор типа поддерживающих лесов. Группой
проектирования организации работ треста
Промстройпроект было разработано несколько
вариантов конструкции подвесной опалубки.
Принятая конструкция подвесной опалубки
плит междуэтажных перекрытий изображена
на рис. 5; окончательные поправки в эту кон-
струкцию были внесены лишь на опыте бето-
нирования перекрытий первых этажей.
Основной несущей конструкцией опалубки
является прутковый прогон с горизонтальным
верхним поясом, который подвешивается на
болтах-тяжах к ригелям несущей арматуры
каркаса здания. Болты-тяжи закрепляются в
специально приваренных к ригелям коротышах
из стального уголка. На прутковые прогоны
устанавливаются кружала из досок, а по ним
укладываются щиты опалубки типа Слезингера.
В первых этажах вместо показанных на чер-
теже приваренных уголков применялись особые
съемные кронштейны, которые имелось в виду
многократно использовать вместе с другими
деталями подвесных лесов. Однако практика
- 96 -
работ по устройству опалубки показала неце-
лесообразность применения съемных кронштей-
нов, так как они придавали неустойчивость
опалубке и не давали гарантии от возможных
перекосов отдельных панелей. В то же время
кронштейны необходимо было выбивать из
затвердевшего бетона, что крайне затрудняло
разборку этих Деталей.
Изображенная на рис. 5 конструкция опа-
лубки явилась самой рациональной из всех
предложенных вариантов и с успехом приме-
нялась на строительстве.
Необходимо отметить, что, после того как
бригады опалубщиков освоили все производ-
ственные процессы по сборке лесов и опалубки,
эти работы перестали лимитировать темпы
производства железобетонных работ.
Подвесная опалубка ригелей каркаса (рис. 6)
собирается из отдельных готовых щитов, под-
вешенных на хомутах из стального уголка.
Для возможности очистки опалубки ригелей
перед бетонированием были применены откид-
ные днища, которые позволили удалять строи-
тельный мусор из-под полки стального дву-
тавра.
В опалубке колонн каркаса необходимо отме-
тить применение универсальных щитов, которые
позволяют устанавливать опалубку для колонн
различного сечения из одних и тех же щитов.
Для этого опалубка колонн не имеет отдельных
стяжных хомутов, а вместо них на щитах
опалубки укреплены уголки с просверленными
отверстиями.
Стяжные болты устанавливаются в эти отвер-
стия в зависимости от необходимого сечения
колонны и вместе с уголками создают своего
рода разборный хомут.
Общий вид снизу опалубки междуэтажного
перекрытия показан на рис. 7, а вид опалубки
каркаса — на рис. 8.
Рассматривая опалубку железобетонных кон-
струкций высотного здания на Смоленской
площади, остановимся вкратце на вопросе о
целесообразности использования для опалу-
бочных щитов фанеры.
Применение фанерной опалубки представляет
ряд преимуществ, а именно:
а)	возможность получения гладкой и ровной
поверхности плит перекрытий, не требующей
последующей оштукатурки;
б)	большая оборачиваемость щитов;
в)	.легкость щитов, значительно облегчившая
подъем опалубки и снизившая затраты труда
по сборке щитов на месте.
Однако уже опыт бетонирования первых
двух этажей здания заставил решительно отка-
заться от применения фанеры и применять
щитовую опалубку из досок.
Рис. 7. Общий вид снизу опалубки междуэтажного
перекрытия
Рис. 8. Общий вид опалубки каркаса
Главными причинами отказа от фанерной
опалубки были:
а)	практически недостаточная водостойкость
фанеры;
б)	необходимость при толщине фанеры 6 мм
устанавливать большое количество ребер жест-
кости, так как иначе опалубка не выдерживала
давления бетона.
43 Конструкции высотных зданий
— 97 -
Рис. 9. Электропрогрев бетона плиты накладными
щитами
Рис. 10. Электровоздуходувка со снятой обмуровкой
Нужно отметить, что фанерная опалубка
может найти широкое применение только в том
случае, если она будет иметь гарантированную
водостойкость и если фанера будет поставляться
толщиной не менее 10—12 мм.
Благодаря хорошо организованному произ-
водству сварных арматурных сеток на заводе
треста Центростройдеталь в Камушках, удалось
значительно облегчить арматурные работы. На
стройку доставлялись в готовом виде арматур-
ные сетки как для плит перекрытий, так и для
балок и колонн каркаса. В отдельных случаях,
когда по расчету требовалось укладывать допол-
нительные арматурные стержни, они также
не заготовлялись на стройке, а доставлялись в
готовом виде. Значительная часть арматурных
сеток изготовлялась из холоднотянутой про-
волоки диаметром 5 мм, что позволило снизить
расход стали в железобетонных конструкциях.
Для армирования колонн и балок применялись
сетки, согнутые по длине под углом 90°. Эти
сетки также гнулись на заводе машинным спо-
собом. Из четырех таких угловых сеток с не-
большим заходом одна на другую создавалась
арматура колонн, а из двух сеток—арматура
балок.
Для подъема бетона по этажам в шахтах
будущих лифтов было смонтировано два бетоно-
подъемника ковшевого типа. Подъем и подача
бетона к месту укладки производились в сле-
дующем порядке: автосамосвал, груженный гото-
вым бетоном, въезжал в первый этаж здания,
где бетон вываливался в приемный бункер,
установленный ниже уровня первого этажа.
Из этого бункера бетон самотеком попадал
в ковш бетоноподъемника и поднимался на этаж,
где производилась укладка. На этажах были
установлены раздаточные бункеры, куда бетон
загружался при опрокидывании ковша бетоно-
подъемника, а затем развозился по специальным
ходам стерлингами.
При укладке бетон уплотнялся высокочастот-
ными и площадочными вибраторами. При бето-
нировании плит перекрытий в летних условиях
широко применялось также вакуумирование
бетона.
Производство железобетонных работ весьма
осложнилось зимой 1949/50 гг., которая ока-
залась достаточно суровой. Однако, несмотря
на длительные и сильные морозы, бетонирова-
ние не останавливалось ни на один день.
С завода бетон выходил с температурой
25—30°С и не терял положительной темпера-
туры до поступления на стройку. Но, поскольку
при этой температуре запасов тепла в бетоне
оказывалось недостаточно для того, чтобы не
дать ему замерзнуть во время подъема и раз-
возки к месту кладки, пришлось организовать
дополнительный электропрогрев бетона в про-
межуточных бункерах.
Это мероприятие обеспечило укладку бетона
с положительной температурой в опалубку даже
при сильных морозах. Уложенный бетон под-
вергался электропрогреву. Для прогрева плиты
на нее укладывались специальные отепленные
щиты с укрепленными на их нижней поверх-
ности пластинчатыми электродами (рис. 9),
а для прогрева колонн и балок электроды из
круглой арматурной стали укреплялись непо-
средственно к опалубочным щитам.
По сравнению с электропрогревом обычных
железобетонных конструкций работы по элек-
тропрогреву на строительстве здания на Смолен-
- 98 -
ской площади были весьма осложнены наличием
несущей арматуры из мощных профилей.
Укладка бетона на мерзлую поверхность стали
техническими условиями была запрещена, что
вызвало необходимость специально прогревать
ее перед самой укладкой бетона. Применение
для этой цели пара оказалось возможным
только при самых небольших морозах (по-
рядка Минус 1—5°С). При более же низких тем-
пературах на металле образовывались наледи,
препятствовавшие бетонированию.
Кроме того, мощные профили несущей армату-
ры каркаса всегда возвышались над ярусом, где
производилось бетонирование, и отводили из бе-
тона большое количество тепла. Все это заставило
разработать более эффективные способы про-
грева бетона и несущей арматуры.
Работниками треста Центроэлектромонтаж,
которые вели работы по электропрогреву, были
сконструированы и построены особые типы
элект ровоздуходувок.
Эти воздуходувки, предложенные инж. Комис-
саровым, состоят из свернутой в виде спирали
стальной трубки, через которую пропускается
электрический ток. Спираль из трубки пред-
ставляет собой значительное электрическое
сопротивление, при прохождении тока сильно
нагревается и может накалиться докрасна.
Через спиральную трубку продувается сжатый
воздух, подведенный от компрессора. Проходя
последовательно через все витки накаленной
трубки, воздух нагревается до температуы
300° С. Нагретым до такой высокой темпера-
туры воздухом можно пользоваться как для
очистки от наледи несущей арматуры каркаса,
так и для прогрева ее перед укладкой бетона.
Конструкция электровоздуходувки чрезвы-
чайно проста, благодаря чему она может быть
изготовлена даже в построечных условиях.
На рис. 10 показана воздуходувка со снятой
обмуровкой. Мощность одной воздуходувки
подобрана таким образом, что она может быть
подключена к обычному электросварочному
трансформатору. Необходимо отметить, что при-
менение таких электровоздуходувок может полу-
чить значительное распространение при произ-
водстве работ в зимних условиях, когда необ-
ходимо получить большое количество концен-
трированного тепла.
Весьма важно было также обеспечить поло-
жительную температуру стального стержня
колонны во время твердения бетона для тсго,
чтобы сцепление бетона со сталью было доста-
точно надежным. Прогрев только тела бетона
не мог, разумеется, гарантировать положи-
тельную температуру стального стержня колон-
ны, особенно в его верхней части, где он
выходил из бетонируемого сечения на воздух
Рис. 11. Установка керамических облицовочных
блоков
Рис. 12. Общий вид отепленных
подвесных лесов
и, как мощным насосом, отсасывал бы из бетона
тепло. Проблема сохранения положительной
температуры стального стержня колонны каза-
лась самой сложной и почти неразрешимой.
Действительно, если бы этот вопрос не мог
быть надежно решен, то обетонирование несу-
щей арматуры каркаса зимой было бы практи-
чески неосуществимо.
99 -
Рис. 13. Внутреннее устройство
подвесных лесов
Эта задача была разрешена работниками треста
Центроэлектромонтаж простым и остроумным
способом. Была предложена следующая схема
подключения накладных электродов у бетони-
руемой колонны. Все электроды в середине
колонны (по высоте) имели разрыв, причем все
верхние электроды подключались к одной
фазе, а нижние — к другой^ Благодаря тому,
что путь от электрода к стальному стержню
колонны оказался наиболее коротким, электри-
ческий ток пошел целиком от электродов к сер-
дечнику, а затем —от сердечника ко второй
группе электродов. Сердечник же колонны,
являясь проводником с ничтожным сопротивле-
нием, распределял плотность электрического
тока равномерно по всей высоте колонны.
При этом ток, проходя от бетона к металлу,
в месте перехода (которое, как известно, имеет
повышенное электрическое сопротивление), со-
здавал в нем повышенную температуру.
Благодаря этому во все время твердения
бетона, пока ток не был отключен, стальной
сердечник колонны оставался теплым, и за
счет создаваемого током тепла восполнялись
потери его, которые были вызваны тем, что
над бетонируемым ярусом колонна ничем не
бздда изолирована от мороза. При этом процессе
легко было на-глаз контролировать, действи-
тельно ли металл имеет положительную тем-
пературу, так как граница между нагретым
и промерзшим металлом всегда была покрыта
характерным налетом инея. Организованный на
стройке тщательней контроль за температурой
бетона в процессе его твердения нашел свое
отражение в специальной документации, где
фиксировались все данные наблюдений, позво-
ляющие судить о прочности бетона.
Каменные и облицовочные ра-
боты. Наружные стены высотного здания на
Смоленской площади выкладываются из дыр-
чатого кирпича с облицовкой из пустотелых
керамических блоков. Конструкция стен ре-
шена таким образом, что облицовочные блоки
в каждом третьем ряду кладутся вперевязку
с кирпичной кладкой. Для получения надеж-
ной перевязки облицовочные блоки устанавли-
ваются одновременно с укладкой кирпича.
При таком способе производства работ тру-
довые затраты являются наименьшими. Кроме
того, все керамические блоки, помимо пере-
вязки, крепятся к кирпичной кладке анке-
рами из нержавеющей стали, которые устана-
вливаются одновременно с кладкой. Архитек-
турные формы фасада, решенного в строгих
вертикальных линиях, со значительным коли-
чеством выступов, пилястр и других переломов
фасадной грани стены в плане, привели к необ-
ходимости изготовлять керамические блоки
не с горизонтальными, а с вертикальными пусто-
тами. Установка блоков с вертикальными
пустотами является несколько более сложной,
так как эти пустоты необходимо предохранять
от попадания в них раствора. Для этого пустоты
в верхней части затыкаются тампонами из
бумаги, которые поддерживают раствор и не
позволяют ему проваливаться в пустоты. Кера-
мические блоки доставляются на строительство
в ящиках. После отсортировки необходимые для
укладки типы керамических блоков подаются
шахтными подъемниками на этажи, где раз-
возятся в тачках к месту укладки. Кирпич
доставляется с завода и транспортируется до
рабочего места в контейнерах сист. Мальцева.
Кладка стены выполняете в следующем по-
рядке: сначала облицовщик выкладывает ряд
облицовочных блоков пилона или простенка,
а затем, следом за ним, каменщик закладывает
кирпичом внутреннюю часть стены. Установка
облицовочных блоков показана на риСг. 11.
Вследствие большой высоты здания устрой-
ство для облицовки наружных стоечных лесов
исключалось. Поэтому на строительстве были
применены подвесные люльки с укрепленными
на них лебедками. Эти люльки опоясывают
весь периметр фасадов здания. Подвешиваются
- 100 -
Условные обозначения
»О«"О*в Растворопровод
—►	Загрузка и разгрузка подъемников
«мф	Транспорт материалов тележками > сист Мальцева
Рис. 14. Схема расположения подъемников. План (см. экспликацию к рис. 15)
люльки на тросах к временным выпускам из
двутавровых балок, прикрепленным к несу-
щей арматуре каркаса. Рабочие, находящиеся
на подвесных лесах, могут поднимать их на
уровень, необходимый для производства работ
поворотом рычага лебедки. Общий вид подвес-
ных лесов изображен на рис. 12, а их внутрен-
нее устройство—на рис. 13.
Эта конструкция подвесных лесов оказалась
очень удачной и позволила вести облицовку
без какого-либо перерыва на перестановку лесов.
Вертикальный транспорт матери-
алов. Наиболее сложным вопросом организа-
ции производства работ на строительстве высот-
ного здания является вертикальный транспорт
строительных материалов. Большая высота
сооружения не позволила использовать обыч-
ные механизмы, которые применяются на строи-
тельстве московских 8—10-этажных зданий.
Необходимо было также учесть большой объем
бетонных работ, которые на строительстве обыч-
ного гражданского здания почти отсутствуют,
а также необходимость подъема длинномерных
материалов внутри здания, так как при
наличии смонтированного каркаса и при боль-
шой высоте здания подача длинномеров на боль-
шую высоту наружным подъемником была бы
крайне неудобной. Кроме того, при строитель-
стве высотного здания необходимо организовать
подъем рабочих и инженерно-технического пер-
сонала.
При современных методах строительства,
koi да изделия и полуфабрикаты, включая бетон
и раствор, завозятся на стройку в готовом виде,
правильная организация вертикального транс-
порта в значительной мере обеспечивает успех
всего строительства.
Первоначальный проект организации верти-
кального транспорта на строительстве высот-
ного здания на Смоленской площади был соста-
влен трестом Промтранспроект Минтяжстроя,
но в процессе производства работ оказалось
необходимым внести в этот проект ряд суще-
ственных изменений. Окончательный проект
разработан группой организации работ треста
Промстройпроект, работавшей непосредственно
на строительстве.
Согласно этому проекту, большинство подъем-
ников было установлено в шахтах будущих
постоянных лифтов. Наличие этих шахт и смон-
- 101 —
Рис 15. Схема расположения подъемников. Разрез:
1—бетоноподъемники; 2— башенный кран У БК-5; 3— грузо-пассажирские лифты; 4—шахтные подъемники 1-го
яруса; 5—подъемники длинномерных грузов; 0—цвухстоечные контейнерные подъемники; 7—шахтные
подъемники 2-го яруса
тированного на всю высоту стального каркаса
значительно облегчило установку подъемников.
Расположение подъемников в шахтах постоян-
ных лифтов имеет, однако, то неудобство, что
в связи с необходимостью монтировать лифты
эти шахты не могут быть использованы под
подъемники до конца строительства.
Расположение подъемников показано на
рис. 14 и 15.
Для подъема бетона были смонтированы два
ковшевых бетоноподъемника, которые могли
подавать бетон без перегрузки на всю высоту
13-этажных крыльев. Объем бетона этих эта-
жей, не считая фундаментов, составляет более
- 102 -
70% всего бетона в здании. Приемный бункер
бетоноподъемника был расположен ниже уровня
1-го этажа таким образом, чтобы самосвал с
бетоном, въезжая внутрь здания, мог выгрузить
бетон в этот бункер. Ковш бетоноподъемника,
опускаясь ниже выпускного отверстия бункера,
позволял наполнять его бетоном самотеком.
В этажах, где производилось бетонирование,
были установлены поэтажные бункеры, куда
бетон сбрасывали путем опрокидывания ковша
подъемника.
Ковш подъемника имел емкость 0,75 м3.
Управление бетоноподъемником было автома-
тизировано и осуществлялось с нижнего загру-
зочного этажа. Между постом управления и эта-
жом, куда подавался бетон, действовала элек-
трическая сигнализация, которая позволяла
персоналу, работавшему на приемке бетона,
давать сигналы: 1) вызывной, 2) для опрокиды-
вания ковша с бетоном и 3) для опускания
ковша. Моторист, стоящий у поста управления,
нажатием соответствующих кнопок отправлял
подъемник на нужный этаж, опрокидывал ковш
с бетоном, а после очистки ковша опускал его
для новой загрузки.
Поскольку установленные бетоноподъемники
могли подавать бетон не на всю высоту, на
уровне 11-го этажа были установлены два до-
полнительных шахтоподъемника, которые под
нимали стерлинги с бетоном на вышележащие
этажи здания. Для бетонирования верхней
башни был использован один из башенных кра-
нов, установленных для монтажа стального
каркаса. Этот кран, являясь как бы «дежурным»
механизмом, обеспечил подачу бетона и других
материалов на самые высокие этажи здания,
а также оказался полезным в наиболее напря-
женные периоды строительства.
Для подачи кирпича, керамических облицо-
вочных блоков и других штучных материалов
в шахтах постоянных лифтов были смонтиро-
ваны четыре шахтных подъемника, которые
могли поднимать эти грузы на высоту 13-этаж-
ных крыльев здания.
Два из них представляют собой обычные
строительные подъемники без автоматического
управления и отличаются только увеличенной
грузоподъемностью (до 1 т), а также размером
платформы, на которой размещаются две
тачки. Необходимо отметить, что эксплоатация
подъемников в таких условиях, когда моторист
не может видеть движения платформы, весьма
неудобна.
Телефонная связь между приемным этажом
и постом управления только отчасти возмещает
отсутствие автоматики.
Другие два подъемника, получившие на
стройке название «контейнерных», вполне оправ-
Рис. 16. Разгрузка подъемника для длинномерных
материалов
дали себя и могут и в дальнейшем найти при-
менение в многоэтажном строительстве.
Их основным достоинством является полная
автоматизация управления, которое может осу-
ществляться не только снизу, но и с любого
промежуточного этажа. Такое управление поз-
воляет одновременно загружать подъемник ма-
териалами для двух и более этажей, на которых
ведется работа, а также использовать их для
подъема между промежуточными этажами.
Рабочий, разгрузивший такой подъемник на
верхнем этаже, может нажатием кнопки сам
отправить платформу вниз для новой загрузки.
Скорость этих подъемников была увеличена до
1 м в секунду.
Для длинномерных материалов ВНИОМС был
спроектирован специальный подъемник, кото-
рый был установлен в специально оставленной
шахте в месте лифтовых холлов; для установки
этого подъемника пришлось задержать устрой-
ство перекрытий в центральных лифтовых хол-
лах на всю высоту здания.
Проектом организации работ была предусмо-
трена установка двух таких подъемников, однако
смонтирован был только один. Поэтому в наибо-
лее напряженные периоды для подачи длинно-
мерных материалов, особенно на верхние
этажи, приходилось использовать и башенный
кран.
Платформа подъемника для длинномерных ма-
териалов представляет собой консольную конст-
рукцию, которая перемещается по двум направ-
ляющим. Платформа входит в направляющие
своей узкой стороной, остальная часть ее поддер-
живается специальной выносной конструкцией.
На этом подъемнике поднимались такие грузы,
как щиты опалубки, арматурные сетки, трубы
для электротехнических и сантехнических про-
водок и т. п. (рис. 16).
— 103 —
Управление этим подъемником, так же как
и контейнерными подъемниками, было авто-
матизировано.
К сожалению, ни у контейнерных подъемни-
ков, ни у подъемников для длинномеров не были
смонтированы предусмотренные проектом вы-
движные тележки, которые могли бы значи-
тельно ускорить загрузку этих подъемни-
ков.
Для обслуживания верхних этажей были
использованы два специальных грузо-пассажир-
ских лифта, которые поднимаются до перекры-
тия 26-го этажа. Эти подъемники были запроек-
тированы Южшахтпроектом по типу подъемни-
ков, применяемых на угольных шахтах.
Грузоподъемность их составляет 1,5 тп, ско-
рость подъема превышает 1 м в секунду. Для
возможности вкатывания рельсовой тележки
в кабину подъемника в каждом этаже было
предусмотрено специальное устройство, кото-
рое позволяет, несколько опуская кабину,
точно устанавливать ее на заданной от-
метке.
Управление этими лифтами полностью авто-
матизировано и может осуществляться (при
соответствующем переключении) из кабины
или из пульта управления, расположенного на
нижнем этаже. Для предохранения кабины
от падения предусмотрено устройство спе-
циальных «ловителей» (по типу так называемых
«парашютов»), которые приходят в действие
при обрыве троса или при увеличении скорости
опускания кабины выше допускаемой. В основу
работы ловителей положен следующий принцип:
вес кабины, висящей на тросах, удерживает
сильные пружины, которые при свободном
падении кабины освобождаются и особыми
приспособлениями захватывают направляющие
лифта, благодаря чему кабина плавно остана-
вливается:
Однако сложные схемы автоматики и бло-
кировки, несовершенство ряда деталей, большая
стоимость оборудования и монтажа—все это
не позволяет рекомендовать такие подъемники
к широкому применению.
Помимо описанных подъемников, на строи-
тельстве высотного здания на Смоленской пло-
щади работало некоторое количество обычных
подъемных механизмов, которыми пользовались
для подъема материалов в отдельных местах,
например при кладке башен, сооружаемых над
13-этажными крыльями, для подачи по этажам
кирпича, блоков и раствора на внутренние леса
и т. п.
В настоящее время еще не имеется достаточ-
ных данных для сравнения экономичности и
целесообразности тех или других принципов
организации вертикального транспорта, однако
опыт эксплоатации подъемных механизмов на
строительстве высотного здания на Смоленской
площади позволяет все же сделать некоторые
предварительные выводы.
Существенным недостатком организации вер-
тикального транспорта на этом строительстве
является большое число различных типов меха-
низмов и особенно различие в схемах их упра-
вления.
К числу достоинств можно отнести приме-
нение подъемников с увеличенной скоростью
и с автоматическим управлением, позволяю-
щим эксплоатировать их в условиях, когда
моторист не видит движения клети.
Опыт использования башенного крана типа
УБК-5 для подъема строительных грузов пока-
зал возможность применения его для этих
целей и в дальнейшем; особенно хорошо эти
краны могут быть использованы при монтаже
стальных конструкций одновременно с выпол-
нением других строительных работ.
В дальнейшем при установке временных
подъемников желательно располагать их пол-
ностью или хотя бы частично вне лифтовых шахт
для того, чтобы часть этих подъемников могла
работать до последнего периода строительства.*
Наиболее целесообразно использовать для
вертикального транспорта штучных материалов
и материалов для отделочных работ механизмы
постоянных лифтов, устанавливая в шахтах
этих лифтов временные кабины. Эта возможность
сможет быть реализована в ближайшем буду-
щем, поскольку уже изготовляются высотные
быстроходные лифты, которые смогут устана-
вливаться в строящемся здании.
Тогда при наличии башенных кранов, об-
служивающих монтаж основных несущих
конструкций здания, необходимо будет допол-
нительно решать только подачу бетона и рас-
твора.
Автор статьи отнюдь не пытался дать исчер-
пывающее освещение всех вопросов организа-
ции строительства высотного здания на Смолен-
ской площади. Он стремился лишь ознакомить
читателей с некоторыми ыз основных вопросов
организации этого строительства.
За сравнительно короткий срок, прошедший
с начала строительства высотных зданий, это
строительство дало мощный толчок дальнейшему
развитию советской строительной индустрии.