Inženjeri su za visoke zgrade tradicionalno koristili čelik ili armirani beton, a postoje prednosti svakog materijala za gradnju. „Kompozitne građevine“ kombiniraju dva materijala korištenjem čeličnih stubova i greda za gradnju spratova i betonska za jezgru strukture koja sadrži lift i stepeništa za hitne slučajeve.
Ne tako davno, većina visokih građevina gradila se strukturnim čelikom, poput Willis Tower nebodera u Čikagu, što je ujedno i najviša građevina u SAD-u. Međutim, napreci u betonskoj industriji prethodnih nekoliko godina napravili su sadašnji trend s betonom. Neki stručnjaci kažu kako su pokušali izbjeći pristranost u izgradnji i projektovanju. Često su imali procjenu za sve betonske, čelične i kompozitne sisteme, ostavljajući odluku vlasnicima, a većina odluka se donosila na osnovu cijene.
Trendovi u gradnji
Danas, većina nebodera koristi betonske sisteme konstrukcije. Geografski trend uveliko utječe na odluku pri gradnji. Dizajni su također utjecali na trendove, na primjer, strukturno ojačan beton postaje efikasan kada prostor između stubova ne prelazi 5x10m. To stvara idealnu praksu za izvođače radova za korištenje ravnih konstrukcijskih metoda za spratove. Pločasti podovi smanjuju vrijeme formiranja i povećavaju produktivnost. Vlasnici također mogu iskoristiti ovaj oblik konstrukcije, jer je nekad moguće dobiti dodatni sprat bez povećavanja visine građevine.
Kada su prostori između stubova veći, Baker kaže kako je neophodno dodati ili betonske ili čelične stubove, što koristi dodatno vrijeme i troškove da se završi novi sprat. Generalni izvođači koji grade nebodere obično sami rade s betonom, dok se za čelik obično potraži pomoć stručnih, tj specijaliziranih podizvođača.
Prednosti u odabiru betona
Postoji mnogo razloga zašto vlasnici, projektanti, inženjeri i izvođači radova biraju beton. Za korisnike je smanjena buka između jedinica, građevina je otpornija na sile vjetrova (smicanje vjetrova) zbog mase i ukočenosti, i povećana je zaštita od požara.
Za zajednicu projektovanja i izgradnje, betonom je brže graditi od čelika. Izvođači čak spratove mogu izgraditi u roku od 3 dana. Projektanti ponekad koriste betonske stubove u građevinama koje imaju čelične potporne stubove. To smanjuje troškove za jednu petinu, iako su betonski stubovi veći i strukturi dodaju težinu. Iz arhitektonske perspektive beton je prilagodljiviji materijal, jer se može oblikovati u interesantne dizajne.
S obzirom na to da je održivost sve veći problem za konstrukciju građevine, beton postaje očigledan izbor. Mješavina betona visokog performansa (HPC) obično zamjenjuje portland cement s letećim pepelom, šljakom ili silicijem da bi se dobilo ono što obično postaje otpadni proizvod. Ove mješavine također poboljšavaju performans krajnjeg betonskog proizvoda i smanjuju zagađenje zraka zbog proizvodnje cementa. Ali ključni dijelovi održivosti betonske strukture su njena dugovječnost i energetska efikasnost. Betonske strukture smanjuju troškove grijanja i hlađenja, pogotovo kad se izoliraju betonskim panelima, zbog čega postaju još više eneretski efikasne.
Tehničke inovacije
Brojna tehnološka unapređenja učinila su konstrukciju betonskih nebodera konkurentnijima u toku godina, od konstrukcijskih metoda do poboljšanja betonskih mješavina. Svaka metoda doprinijela je poboljšanju prednosti betona kao glavnog materijala za gradnju nebodera. U to ulaze metode pločastih podova, sistema formiranja, pumpanja betona, mješavina betona i armature.
Neki se stručnjaci osvrću na gradnju visokih betonskih građevina kao „balet na nebu“. Generalni izvođači moraju biti veoma organizovani i razumjeti kako da, za prihvatljivo vrijeme, unesu i uspješno spoje sve elemente.