starcom68 (starcom68) wrote,
starcom68
starcom68

Как сварка спасла небоскреб

Оригинал взят у ibigdan в Ошибка в проектировании, которая могла привести к ужасной катастрофе

Ситикорп–центр в Нью–Йорке

С его примечательной сорокапятиградусной диагональной «короной», здание Ситикорп–центра является одним из самых узнаваемых небоскрёбов в Нью–Йорке. Оно имеет пятьдесят девять этажей и стоит на третьем месте в списке самых высоких зданий Манхэттена. А на момент своего строительства Ситикорп–центр был седьмым по высоте зданием в мире. На первый взгляд кажется, что огромный небоскрёб парит над Лексингтон–авеню; однако на самом деле его удерживают четыре массивных столба высотой 35 метров, расположенные в центре каждой стороны, а не по углам. Такая необычная конструкция была вызвана необходимостью – здание должны были построить возле достопримечательности, церкви Святого Петра – однако при его проектировании была допущена серьёзная ошибка, которую никто не заметил во время строительства и первоначальной эксплуатации. Если бы эту ошибку случайно не обнаружили и тайно не исправили, то могучий небоскрёб могло бы неожиданно снести сильным порывом ветра.

Структурный каркас здания был разработан инженером по имени Уильям Ле Месерьер в начале 1970–х годов. Церковь Святого Петра представляла собой большую проблему, однако Ле Месерьер был очень способным и творческим инженером. Он решил построить здание на столбах высотой с девятиэтажный дом. Небоскрёб также имел одну, более узкую опору в самом центре: она скрывала шахты лифтов и обеспечивала дополнительную прочность конструкции. Такой дизайн не позволял зданию загораживать церковь, которая располагалась у его северо–западного угла, и создавал изящный «парящий эффект».

Концепция, предложенная Ле Месерьером, была вполне разумной: проект здания выглядел красиво и изящно. Его стальная надстройка весила всего 25 тысяч тонн и была удивительно лёгкой, по сравнению с другими небоскрёбами, такими как Эмпайр–стейт–билдинг (вес его каркаса составляет 60 тысяч тонн). Из–за столбов и небольшого веса конструкции Ситикорп–центра Ле Месерьер в свои планы также включил установку на верхних этажах здания инерционного демпфера, 410–тонного бетонного блока, управляемого автоматической системой. Это стабилизирующее оборудование внушительных размеров было предназначено для того, чтобы в два раза уменьшить раскачивание здания путём преобразования кинетической энергии в силу трения.

Ле Месерьер впервые обнаружил ошибку в проектировании Ситикорп–центра в 1978 году, примерно через год после завершения его строительства. Студентка инженерного факультета по имени Диана Хартли связалась с ним, чтобы задать несколько вопросов, связанных с дизайном здания. Ле Месерьер охотно согласился ответить на них. Профессор, который преподавал Хартли, выразил сомнения по поводу прочности небоскрёба на столбах, которые располагались не по углам. «Передайте своему преподавателю, что он несёт полную чушь, – сказал Ле Месерьер Диане Хартли, – поскольку он не знает о проблеме, которую нам довелось решать». Он продолжил говорить о том, что такая конструкция здания позволяет ему идеально вписываться в отведённое пространство и выдерживать сильные порывы ветра, даже под диагональным углом.



Однако этот разговор заставил его призадуматься, и он решил провести некоторые расчёты, связанные с определением силы диагонального ветра, которую способна выдержать конструкция. Он был особенно заинтересован в последствиях «оправданных» изменений в проектировании, сделанных во время строительства: многочисленные швы скреплялись при помощи болтов, а не сварки. Обычно такие изменения считались приемлемыми, однако дизайн Ситикорп–центра был необычайно чувствителен к диагональным ветрам, что не было учтено строителями. Результаты вычислений Ле Месерьера были тревожными.

Сила ветра, воздействующая на плоские поверхности любого здания, является невероятно огромной. Ветер оказывает немалое воздействие на основание высотного здания, однако гравитация посредством компрессии не позволяет зданию развалиться на части. Здание защищено от ветра до тех пор, пока швы остаются достаточно прочными для того, чтобы противостоять силе ветра. Ле Месерьер переживал, что болты, которые скрепляли швы Ситикорп–центра, были недостаточно прочными для выполнения этой задачи.

Он показал свои расчёты знакомому инженеру Алану Дэвенпорту, который был специалистом в сфере, связанной с поведением зданий в условиях сильного ветра. Дэвенпорт обнаружил, что скорости ветра, равной 112 километрам в час, будет достаточно для того, чтобы повредить болты, соединяющие швы, и привести к разрушению Ситикорп–центра. Таких сильных ветров в Нью–Йорке никогда не было, да и вообще: бури подобного масштаба случались примерно раз в шестнадцать лет. Однако стремительно приближался сезон ураганов, и Дэвенпорт и Ле Месерьер были единственными людьми в мире, кто знал о том, что обитатели нового небоскрёба «Ситикорп–центр» стоимостью 175 миллионов долларов могли стать жертвами его катастрофического разрушения.


Ситикорп–центр возвышается над церковью Святого Петра

Напуганный такой возможностью, Ле Месерьер бежал в свой укромный уголок на озере Себейго, где он хотел проанализировать полученные результаты и рассмотреть возможные варианты. Поскольку Ле Месерьер мог столкнуться с судебным разбирательством, банкротством и профессиональным позором, он начал подумывать о самоубийстве, однако потом его внезапно осенило, что он владел информацией, которую можно было бы применить для того, чтобы спасти тысячи жизней. На следующий день он начал делать телефонные звонки. После разговора с корпоративными юристами и консультации с Лесли Робертсоном, инженером, который помогал проектировать Всемирный торговый центр, Ле Месерьер отправился в Кембридж, чтобы проинформировать о ситуации Хью Стаббинса, архитектора, разработавшего проект здания Ситикорп–центра. Стаббинс вздрогнул, когда он услышал новости.

Вместе они вылетели в Нью–Йорк, чтобы сообщить о проблеме владельцам Ситикорп–центра. «У меня есть для Вас плохие новости, сэр», – сказал Ле Месерьер исполнительному вице–президенту «Ситикорп», Джону Риду. Двое мужчин обозначили недостаток конструкции и предложили своё решение: планомерно укрепить все 200+ болтовых соединений при помощи сварки.

К работе приступили немедленно; она завершилась спустя три месяца. Сварщики работали ночью, а плотники – днём. На случай неминуемой катастрофы был подготовлен план эвакуации, однако широкая общественность ничего не знала о ситуации... Работники прессы в то время бастовали, поэтому новости о ремонте не распространялись среди населения.

Примерно спустя полтора месяца после начала ремонтных работ возникла угроза в виде урагана Элла, который как раз держал курс на Манхэттен, однако, к счастью, он сменил направление, не став проверять на прочность наполовину отремонтированное задание. Работы по укреплению болтовых соединений были завершены в сентябре 1978 года. После этого здание было признано одним из самых прочных небоскрёбов в мире.

Данный инцидент скрывали от общественности на протяжении двадцати лет. Статья о нём появилась в "New Yorker" в 1995 году.


Диана Хартли

Студентка Диана Хартли, которая обнаружила ошибку и сообщила об этом Ле Месерьеру, спасла сотни жизней и помогла сэкономить миллионы долларов. Что касается Ле Месерьера, владельцы «Ситикорп» получили от него компенсацию в размере двух миллионов долларов, несмотря на то, что ремонт им обошёлся в восемь миллионов долларов. Говорят, что их настолько впечатлила прямолинейность Ле Месерьера, что они решили не выдвигать против него никаких обвинений. Некоторые люди высмеивают тот факт, что Ле Месерьер так легко отделался благодаря тому, что просто признал свою ошибку, однако реальность такова, что он был готов взять на себя ответственность за вещи, которые были вне его контроля, чтобы спасти город от неминуемой катастрофы.

источник
Tags: Архитектура, США, Сварка
Subscribe

Posts from This Journal “Сварка” Tag

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments