ΑΡΘΡΑ

Ουρανοξύστες

Θα ήθελα να ασχοληθώ με κάτι περί του οποίου δεν υπάρχει ουσιαστικό κατασκευαστικό παράδειγμα στην χώρα μας. Η έλλειψη ψηλών κτιρίων στην Ελλάδα δεν οφείλεται στην απειρία και μόνο των μηχανικών, αλλά και στην παρεμπόδιση της κατασκευής τους από τον θεσμοθετημένο Γενικό Οικοδομικό Κανονισμό, ο οποίος απαγορεύει ρητά κτίρια άνω των 27 μέτρων. Κτίρια τα οποία όμως θα αποτελούσαν σύμβολα και πόλους έλξης διαφόρων ενδιαφερομένων. Μέχρι σήμερα το ψηλότερο κτίριο παγκοσμίως είναι ο πύργος Taipei στην Ταϊβάν με ύψος 509 μέτρα. Το ρεκόρ αυτό έχει ήδη καταρριφθεί από τον ημιτελή πύργο Burj Dubai στο Ντουμπάι που σήμερα έχει ύψος άνω των 818 μέτρα.

Η κατασκευή όλο και ψηλότερων κτιρίων ανατρέπει τις βασικές αρχές σχεδιασμού. Ενώ θα περίμενε κανείς ότι σε μια τέτοια κατασκευή ο σεισμός θα είναι το δυσμενέστερο φορτίο, κάτι τέτοιο δεν συμβαίνει. Στην πραγματικότητα την μεγαλύτερη επιβάρυνση την φέρνει ο άνεμος. Οι μεγάλες ταχύτητες του ανέμου προκαλούν ισχυρά φορτία με αποτέλεσμα μεγάλου εύρους ταλαντώσεις στους ανώτερους ορόφους. Κι εδώ έρχεται το ασυμβίβαστο της μηχανικής κτιρίων.

Ισχυρά φορτία απαιτούν πιο δύσκαμπτη κατασκευή, με άμεση συνέπεια στο συνολικό κόστος, αλλά με μεγαλύτερο αίσθημα ασφάλειας στους ενοίκους του κτιρίου. Για το λόγο αυτό, όλα τα ψηλά κτίρια ελέγχονται στο στάδιο της μελέτης σε αεροσήραγγα, όπως ακριβώς τα αεροπλάνα και τα αυτοκίνητα. Κοινή τακτική στο σχεδιασμό τέτοιων κτιρίων είναι η επεξεργασία και η εκτίμηση αντοχής από τους μηχανικούς ενός πρώτου κατασταλαγμένου σχεδίου. Εφόσον επιτευχθεί η απαιτούμενη αντοχή προχωρά περαιτέρω η μελέτη.

Έχει αναρωτηθεί κανείς γιατί υπάρχουν επιφανειακές παρεμβάσεις στην επιφάνεια των ουρανοξυστών και δεν είναι ένα απλοί γεωμετρικοί όγκοι μορφής κατακόρυφης στήλης; Τον λόγο έρχεται να εξηγήσει η ρευστομηχανική. Είναι γνωστό ότι όταν ένα στερεό σώμα βρίσκεται μέσα σε ρεύμα αέρα, στην προσήνεμη πλευρά αναπτύσσονται πιέσεις και στην υπήνεμη υποπιέσεις. Αυτό μεταφράζεται ως εξής: στην προσήνεμη πλευρά δρα μια δύναμη η οποία ωθεί το σώμα. Το ίδιο συμβαίνει και στην υπήνεμη πλευρά.

Η υποπίεση δημιουργεί ίδιας φοράς δύναμη, η οποία έλκει το σώμα. Οι δυο αυτές δυνάμεις έχουν την ίδια φορά, επομένως αθροιζόμενες επιβαρύνουν πολύ το στερεό με έντονες μετακινήσεις και κατά συνέπεια ταλαντώσεις. Αναφορικά στην προκειμένη περίπτωση των ουρανοξυστών για να περιοριστούν οι μετακινήσεις πρέπει να αυξηθεί η ακαμψία τους με άμεσο αντίκτυπο στο κόστος της κατασκευής. Για να περιοριστούν οι ταλαντώσεις εφαρμόζεται η ακόλουθη τακτική στον σχεδιασμό των ψηλών κτιρίων. Η μορφολογική ασυνέχεια, ή για να γίνει πιο σαφές οι επιφανειακές ανωμαλίες, στην επιφάνεια τους καθ’ όλο το ύψος τους μειώνουν το εύρος της υπήνεμης περιοχής με αποτέλεσμα την μείωση της αντίστοιχης ελκτικής και της συνολικής δύναμης που δρα στο κτίριο. Όσο για την επιβάρυνση που προκαλεί στην κατασκευή ο σεισμός, αυτός αντιμετωπίζεται με τους κατάλληλους αποσβεστήρες στη θεμελίωση του κτιρίου. Αυτοί αποτελούν ίσως το κυριότερο στοιχείο σεισμικής θωράκισης των νεοαναγειρόμενων κατασκευών. Η ευεργετική τους δράση οφείλεται στη μείωση της σεισμικής ενέργειας λόγω απόσβεσης ενός μέρους αυτής. Μορφολογικά θυμίζουν τεράστια λαστιχένια βαρέλια τα οποία παρεμβάλλονται ανάμεσα στην κύρια θεμελίωση του κτιρίου και στον σκελετό του.

Οπωσδήποτε χρειάζεται ειδική τεχνογνωσία για την κατασκευή τέτοιων έργων. Άποψή μου είναι ότι οι Έλληνες μηχανικοί δεν υστερούν ούτε σε γνώσεις ούτε σε τεχνολογικές ικανότητες. Με την υποστήριξη της πολιτείας μπορεί να ανοίξει και αυτός ο κατασκευαστικός ορίζοντας στη χώρα μας. Ο ιδιωτικός τομέας είναι πάντα σε αναμονή.

Θωμάς Κατσώνης
Πολιτικός Μηχανικός
Α.Π.Θ. Δομοστατικός