СТРОИТЕЛИ - строителна техника, материали, технологии, инструментигодина XIII, брой 4, 2016

Предизвикателство беше сеизмичното осигуряване и фундирането на Капитал Форт

Разговор с инж. Борис Първанов, Управител на фирма Структо

Предизвикателство беше сеизмичното осигуряване и фундирането на Капитал Форт

„Структо“ е проектантско бюро с офис в гр. София. Екипът от инженери, проектанти, консултанти и технически специалисти предлага професионални услуги, свързани с проектирането на носещата конструкция на сгради и съоръжения. От създаването си през 2003 г. екипът с водещи проектанти инж. Борис Първанов и инж. Камен Славнин се разраства и днес се състои от 12 висококвалифицирани строителни инженери и консултанти в областта на стоманобетонни, предварително напрегнати и метални конструкции, сеизмични и геотехнически анализи. „Структо“ работи с BIM платформата на Autodesk Revit от 2007 г. Фирмата ползва и други продукти основаващи се на BIM технологията - от 2014 г. Allplan на Nemetschek, а от 2015 г. и Tekla на Trimble - световен лидер в софтуера за стоманени конструкции. Обектите на Структо са с висока сложност на проектните решения, при които ползването на съвременен лицензиран софтуер е гаранция за високо качество на всяка отделна фаза на конструктивното проектиране: пространствено моделиране – изчисления - детайлиране.

Инж. Първанов, Капитал Форт е най-високата сграда в страната. Проектът е доста мащабен, какви предизвикателства постави пред Вас като проектанти по част Конструктивна?
Най-голямото предизвикателство за нас като конструктори беше сеизмичното осигуряване и фундиране на високата сграда.

При проектирането на една висока сграда е необходимо конструкторът целенасочено да намалява теглото на конструкцията, за да подобри сеизмичното поведение на сградата. Най-често това е в противоречие с големите междуосия, които се използват за подобни престижни офис сгради. Такъв е и случаят със сградата на Капитал Форт – междуосията от 8,1 до 10,8 мeтра наложиха използването на предварително напрегнати плочи - иновативно за България решение за олекотяване на подовите конструкции.

Фундирането на толкова многообразни като натоварване и геометрия зони в рамките на един общ парцел наложи използването на комбинирано фундиране, в което се използват най-добрите качества на плоското и пилотното фундиране.

Много време ни отне да се справим с изключително сложната геометрия на сградата. При проектирането масово се използваше тримерно моделиране със създаване на т. нар. Building Information Model (BIM), в който бяха включени не само основните стоманобетонни елементи на конструкцията, а и така характерните за проекта архитектурни елементи от конструктивна стомана и алуминий. Дори най-подробното двумерно представяне на конструкцията в много случаи не беше достатъчно, за да даде еднозначност на проектните решения. За някои от най-сложните детайли на стоманените конструкции се използваше и 3D принтиране, което служеше за прототип при изпълнението на действителните елементи. Имаше моменти в този процес, в които проектирането се доближаваше повече до самолетостроенето отколкото до строителното проектиране.

Важен момент от проектирането на сградата беше и съгласуването на конструктивния проект с технологичните решения, необходими за строителството на сграда с подобна височина. Над 50-я метър се наложи да се използва допълнителна разпределителна стрела за бетониране, анкерирана в ядрото на сградата. Използваха се допълнителни работни платформи и високо индустриализирани кофражи за най-трудоемкия конструктивен елемент – централното ядро.

Функционално целият комплекс Капитал Форт се състои от 4 части – подземна, подиум, висока сграда и ниско тяло. Какво бихте казали за конструктивните системи и носещите конструкции на отделните части?
Монолитният стоманобетон е основният строителен материал използван за конструкцията на сградата. Отделните конструктивни системи и елементи се характеризират с голямо разнообразие, в зависимост от функционалното предназначение на зоната, в която са разоложени.

Двуетажната подземна конструкция се състои от обща фундаментна плоча под целия сутерен, изливни пилоти под високата част, безгредови етажни плочи и сутеренни стени. За конструкцията на подиума са използвани масово стоманени рамкови конструкции с междуосия от 8 до 16 метра. Мецанин нивата са изпълнени със стоманобетонни гредови и безгредови конструкции.

Конструктивната система на високата офис сграда е комбинация от скелетно-гредова и безгредова конструкция. Основната система за поемане на вертикални и хоризонтални товари от вятър и земетръс се състои от централно ядро и периферни единични колони и рамки. Периферните рамки по двете крайни оси работят съвместно с централното ядро и намаляват деформативността на конструкцията по направление, перпендикулярно на бул. Цариградско шосе. В отворите между стените на ядрото са проектирани щурцове с диагонална армировка, които осигуряват дуктилно поведение на конструкцията при проектно сеизмично въздействие. Подовите плочи на високата сграда са предварително напрегнати с дебелина 22cm.

Ниската офис сграда е със скелетно-гредова конструктивна система, с три ядра, разположени в двата края и в средата на етажните плочи. Поради хоризонталната нерегулярност и големите разстояния между ядрата, в сеизмичния анализ е включено рамковото действие на колоните и плоските греди. Подовите конструкции са съставени от плоски греди с височина 35cm и кръстосано армирани полета с дебелина на плочата 20cm.

Фундаментите са един от най-важните конструктивни елементи, предвид и голямото тегло и големите сечения на носещите елементи на високата сграда. Как е решено фундирането в този обект?
Използвано е комбинирано фундиране, при което ефективно се използва взаимодействието между пилоти и фундментна плоча. Предимствата на този тип фундиране пред пилотното или плоското фундиране са много, като най-важните са: отчитането на натисковите напрежения под фундаментната плоча в изчислителните модели увеличава носимоспособността и коравината на пилотната група, при което се постига намаляване на броя и/или дълбочината на пилотите при сравнение с конвенционално пилотно фундиране; пилотите се концентрират на подходящи позиции под зоните с големи вертикални товари, с което се постига значително намаляване на относителните слягания при сравнение с конвенционално плоско фундиране. Това е илюстрирано в проекта на Капитал Форт, в който се използва обща фундаментна плоча под всички сгради от комплекса, а пилотите са съсредоточени само под високата част.

Фундаментната плоча на Капитал Форт е с височина на напречното сечение 250cm под високата част и 120cm под останалите сгради. Пилотите са сондажно-изливни с диаметър 120cm и дълбочина 28m.

Какви строителни материали са вложени в конструкцията, предвид високите изисквания, които произхождат от вида на сградата?
Използвани са бетони с по-високи якости от обичайните – клас С32/40 и С35/45. Към момента на проектиране на сградата нямаше възможност за масово производство на високоякостни бетони с клас С50/60 и по-високи, което наложи да се използват по-масивни вертикални елементи. За да се осигури по-добро поведение при сеизмично въздействие, масово е използвана армировъчна стомана с висока дуктилност клас В500С.

Прелисти броя

  • Прелисти този брой на списание СТРОИТЕЛИ

още в рубриката

Събития

Новини