Происходило ли в реальности нечто подобное катастрофическим событиям, описанным в романе Р. Бирна "Небоскреб"? Поиск в Интернете показал, что небоскребы все же пока не падают, хотя сообщения о разрушении телевизионных вышек, особенно в США, не редкость.

Башня Хэнкока с окнами, заделанными фанерой (снимок 1973 года).

Страховой компании Джона Хэнкока принадлежат в Бостоне два небоскреба: старый, 1947 года постройки, и новый, построенный в 1973 году.

Так, 23 октября 1997 года обрушилась телевизионная вышка у города Реймонд в штате Миссисипи, одна из самых высоких в США - 609,3 метра. В этот момент на высоте около 450 метров работали трое монтеров. Они погибли.

Необычно сильный зимний шторм в 1978 году сломал телевышку высотой 491 метр в штате Иллинойс. В 1996 году торнадо полностью уничтожил телевышку высотой 242 метра в Монтгомери. В штате Айова за последние годы обрушились три телевышки. Причина в большинстве случаев - обледенение и сильный ветер.

Недавно была разработана новая компьютерная программа для расчета ветровых нагрузок при обледенении высоких ферменных конструкций, и случаи разрушения стали редкими. Надо учесть, что большинство телевышек в США - не железобетонные, как в Москве, а ферменные конструкции, как в Петербурге.

Скорее всего, автор романа "Небоскреб" опирался на историю башни Джона Хэнкока в Бостоне. Неприятности с этим 60-этажным небоскребом высотой 241 метр начались еще до окончания его строительства.

Ночью 20 января 1973 года над городом бушевал ураган. Скорость ветра на верхних этажах строящегося дома достигала временами 120 километров в час (около 34 метров в секунду). И с недостроенной башни начали сыпаться оконные стекла. Выпало более 60 оконных панелей весом по 226 килограммов (всего в здании10 344 окна).

Здание огородили полицейскими кордонами, так как стекла продолжали падать, хотя и с меньшей интенсивностью. К апрелю 1973 года примерно полгектара поверхности небоскреба вместо стекла заделали черными листами фанеры - и здание прозвали "Фанерным дворцом".

Но история эта в прошлом. Сейчас башня Хэнкока - одна из самых заметных архитектурных достопримечательностей Бостона. Однако споры о том, почему с нее падали зеркальные стекла, продолжаются и сегодня.

Одни говорят, что башня слишком сильно раскачивалась под ветром, оттого стекла и вылетали. Другие считают, что особая форма здания, похожая в сечении на крыло самолета, создавала при обдувании его ветром с определенного направления "подъемную силу", которая выдавливала окна. Эта версия отражена в заметке "Ошибка, стоившая семь миллионов" (см. "Наука и жизнь" № 5, 1974 г.). Третьи утверждают, что дело в слишком сильной осадке фундамента. У всех точек зрения есть свои резоны, но это только часть истины.

Действительная причина остается в основном скрытой и по сей день, так как все участники истории: владельцы дома, архитекторы, инженеры, поставщики стройматериалов, строители - подписали "пакт о неразглашении" и молчат до сих пор. Ведь эта история ставит под сомнение их профессионализм. Однако в 1995 году журналист газеты "Бостон Глоуб" Роберт Кэмпбелл разыскал и расспросил знающих людей, не связанных обетом молчания. Вот что он узнал.

Башня действительно слишком сильно раскачивалась под ветром, но ни стеклам, ни целостности конструкции это не угрожало. Движение, при котором здание раскачивалось и одновременно слегка закручивалось (специалисты назвали его "танцем кобры"), создавало лишь дискомфорт для работающих на верхних этажах. Однако раскачивание и закручивание совпадали по периодам и усиливали друг друга, что выяснилось, когда здание увешали электронными датчиками стресса.

Чтобы устранить проблему, на 58-м этаже установили успокоитель качки (ценой в три миллиона долларов): два свинцовых груза по 300 тонн, укрепленные на пружинах и способные скользить. Их инерция гасит колебания здания.

Специалисты тщательно исследовали состояние окон небоскреба - двойных стекол, укрепленных в стальной раме. Их подвергали разным нагрузкам и даже продували в аэродинамической трубе в Канаде. Оказалось, что для закрепления стекол в стали вместо замазки использовали слишком прочный свинцовый сплав. Стекла впаивали в раму. Но оконное стекло постоянно движется. Оно расширяется и сокращается при изменениях температуры, вибрирует под ветром. Сплав уставал и давал трещину, которая переходила на стекло, и оно лопалось. Такие же неприятности происходили с этим типом оконных рам и в других, менее заметных зданиях. Поэтому пришлось все 10 344 двойных стекла заменить на одинарные закаленные стекла, что обошлось в семь миллионов долларов. А пять тысяч неповрежденных старых рам были проданы (каждая за сто долларов), и эти рамы до сих пор используются в теплицах, невысоких домах и даже в кабинетах, на письменных столах.

Тем временем архитектор Гарри Кобб для анализа прочности конструкции нанял швейцарского инженера Бруно Турлимана - ведущего в мире специалиста по устойчивости небоскребов. И Турлиман в марте 1975 года пришел к выводу, что при определенных условиях ветровой нагрузки здание просто может упасть!

По рекомендации швейцарского инженера так называемое центральное ядро небоскреба, своеобразный позвоночник здания, укрепили диагональными стальными балками, на которые ушло в общей сложности полторы тысячи тонн стали. Балки смонтировали на стенах лифтовой шахты, проходящей в центре здания, - там, к счастью, оказалось достаточно места.

Сейчас башня Хэнкока в Бостоне - один из самых прочных американских небоскребов и наиболее изученное с инженерной точки зрения здание мира.

№8, 1998