Небоскреб

Приложение

Выдержки из отчета Брайана Митчелла, направленного председателю состава присяжных по делу о крушении здания Залияна.

Конструкция основания здания Залияна была спроектирована и построена на предположении, что все сооружение будет весить около 127 тысяч тонн, что давало бы фактор безопасности в три единицы, то есть вдвое больше минимума в полторы единицы, определенного нью-йоркским городским строительным кодексом. Серия изменений в проекте уменьшила общий вес здания примерно до 82 тысяч тонн, и в результате этого фактор безопасности от опрокидывания составил всего лишь 0,95 единицы.

Общий вес был сокращен вследствие:

а) изменения высоты стеновых бетонных панелей с 6 до 4 футов, а ленточного остекления с 4 до 6 футов;

б) изменения толщины бетонных панелей в 2,5 дюйма и гранитной облицовки панелей в 5,5 дюйма на один дюйм для бетонных панелей и 4 дюйма для гранита;

в) изменения конструкции пола с тяжелого бетона в 2,5 дюйма, положенного на трехдюймовый глубокорифленый настил, на 2,5 дюйма легкого сборного бетона, положенного на двухдюймовый глубокорифленый настил;

г) общего сокращения количества использованной строительной стали примерно на 10 процентов, хотя необходимость прежнего количества была подтверждена повторным компьютерным анализом.

Несмотря на сокращение общего веса здания на 35 процентов указанными способами, все из которых разрешены кодексом, в фундаменте не было сделано вообще никаких изменений, чтобы дать возможность внешним колоннам сопротивляться подъемной силе, вызванной ветровой нагрузкой. Чем легче здание, тем менее оно способно противостоять опрокидыванию его горизонтальными силами.

Восточная треть здания поддерживалась предварительно напряженными бетонными опорами. Существуют документы, показывающие, что не все сваи были вбиты в скальный пласт. Если раскопки этого места докажут, что именно так и произошло, это будет означать, что оставшиеся сваи подвергались нагрузкам, превышающим их возможности, даже когда здание и не раскачивалось.

Ослабленность здания и его относительно легкий строительный каркас привели к повышенной гибкости, и естественный период качания достиг 20 секунд. Для сравнения: период качания башен Всемирного торгового центра равен 10 секундам, а у зданий Западного побережья, спроектированных так, чтобы противостоять сейсмическим силам, он равен всего лишь 5–6 секундам. В нескольких случаях, включая и утро катастрофы, сильные порывы ветра усилили период колебания здания Залияна и создали исключительные колебательные движения, которые постепенно и разрушили сваи с подветренной стороны.

В дополнение к резонирующим порывам ветра общая ветровая нагрузка оказалась значительно больше, чем предполагалось кодексом. Ветровая продувка в аэродинамической трубе, возможно, покажет, что недавно завершенное здание государственных контор на западном конце площади создало эффект Вентури, который не только увеличил общую нагрузку на западный фасад здания Залияна, но и сместил вектор равнодействующей силы выше, увеличив, таким образом, силу опрокидывания.

Усадки северо-восточного угла здания вследствие уличного провала оказалось достаточно, чтобы нарушить уже ставшее ненадежным соотношение сил.

При создании любой инженерной структуры делаются ошибки: в проекте, в изготовлении, в строительстве, в эксплуатации, которой подвергается сооружение, в самых разных областях. Почти всегда эти ошибки достаточно малы, чтобы их не могли перекрыть различные факторы безопасности. Иногда ошибки компенсируются или сводятся на нет, однако в случае со зданием Залияна они как бы усилили друг друга. Все векторы сил действовали в одном и том же направлении, и здание рухнуло.

Мои предложения, которые следует предпринять, чтобы предотвратить повторение подобных катастроф, применимы не только к городу Нью-Йорку, но и ко всем местностям, где есть небоскребы:

1. Ответственность за строительство должны нести городские власти, а не застройщики. Высокие сооружения представляют собой большую угрозу для населения, поэтому последнему следует иметь своих представителей на месте строительства на всех его этапах, чтобы убедиться, что интересы населения не нарушаются. То, что уже является общей практикой при проектировании государственных зданий, может быть также применено и к крупным частным проектам, что демонстрируется в городе Лос-Анджелесе.

2. Необходимы испытания макетов в аэродинамической трубе при реализации крупных проектов. Недавний опыт Бостона, Чикаго, Хьюстона, а теперь и Нью-Йорка предполагает, что нынешние кодексы, относящиеся к проектированию окон, недостаточно надежны для полной безопасности населения. Масштабные модели при таких испытаниях должны включать в себя и окружающие здания.

3. Надо требовать внимательного рассмотрения инженерных планов. Проектировщиков следует заставить проверять все внешние факторы вплоть до деталей самого маленького соединения. Такое изменение в американской инженерной практике будет стоить недешево — в Европе это порой обходится почти так же дорого, как и оригинальный проект, однако изменение должно быть сделано для долговременных проектов и для проектов высотных зданий. Риск слишком велик. На карту поставлена человеческая жизнь.

4. Найти способ сделать доступным анализ технических данных аварий и катастроф. Гигантское количество информации заперто в картотеках страховых компаний, которым удалось уладить претензии вне суда. Чтобы защитить заинтересованных лиц от новых исков, нужная информация утаивается, причем даже от профессионалов-проектировщиков. В настоящее время изучается два возможных подхода: создать либо оснащенный компьютерами Информационный инженерный центр, который стал бы хранилищем необходимых фактов, взятых из картотек сотрудничающих проектировщиков и страховых компаний, либо Национальный центр расследования аварий и катастроф, который будет облечен властью исследовать и описывать любые аварии и катастрофы по своему выбору. Оба проекта нуждаются и заслуживают серьезного федерального финансирования.

Для того чтобы увеличить безопасность высотных зданий и восстановить доверие к ним людей, требуется не так уж много.

Брайан Митчелл Брендон, штат Вермонт.