Todos los edificios altos del mundo se balancean con los fuertes vientos. ¿Por qué pueden vivir en paz?
A partir de las clasificaciones anteriores, podemos ver el rápido progreso y desarrollo de China en los últimos años. De los 65.438+00 edificios de gran altura, 6 están ubicados en China. ¿en? ¿Chow Tai Fook? Vale la pena destacar el hecho de tener dos edificios, pero no se analiza en este artículo.
Por supuesto, esto es sólo una lista de los edificios de gran altura que se han construido hasta ahora. En un futuro próximo se construirán muchos rascacielos nuevos y se reorganizarán los asientos.
Según los datos, el edificio más alto del mundo seguirá estando en Dubai en el futuro, ¡y la World Tower en construcción alcanzará los 1.600 metros! En ese momento, el Burj Khalifa solo puede ocupar el segundo lugar; el centro y sur de Suzhou en China ocupará el tercer lugar con una altura de 729 metros; el Centro Verde de Wuhan en China ocupará el cuarto lugar con una altura de 636 metros; el Centro de Shanghai sólo puede ocupar el quinto lugar; el edificio Tianjin Yinhua 117 ocupará el sexto lugar con una altura de 621 metros.
China representa cuatro de los seis primeros. ¿Construirá China el edificio más alto del mundo en un futuro próximo? Es posible, pero no diremos nada hasta que tengamos información precisa. De hecho, todavía hay un edificio alto que no figura en la lista, pero debo decir que este es el Empire State Building en Nueva York, Estados Unidos. Construido en 1931, el edificio tiene 88 años. Ocupó la posición del edificio más alto del mundo durante décadas y sigue siendo uno de los edificios emblemáticos de Nueva York.
Los amigos que han estado en edificios de gran altura saben que estos edificios aparentemente imponentes no están estacionarios, pero cuanto más suben, más tiemblan. Balanceaban los sauces con el viento, bailando con gracia todo el tiempo. ¿Por qué estos edificios altos no pueden soportar el viento y las olas, pero yo sigo de pie? De hecho, esto es lo que la gente hace a propósito. Esto lo hará más seguro.
Porque son estos graciosos bailes los que pueden aliviar la presión causada por los fuertes vientos en la cima. Al igual que cuando practicamos Tai Chi, sólo entendemos los riesgos después de tambalear aquí y allá.
Si realmente construyes un edificio alto, definitivamente quedará impresionado. Los edificios altos no pueden ser mejores que la grava.
Porque a gran altura el viento es muy fuerte y los edificios de gran altura se inclinarán cuando reciban mucha fuerza al resistir el viento. Si son demasiado rígidos, solo soportarán una presión cada vez mayor. y al final sólo pueden confiar en? ¿doblar? para aliviar el estrés. Los sauces que se mecen con el viento, se balancean y se arrastran, están liberando y aliviando la presión, ¿entonces? ¿Sin descuento? .
Esta verdad también nos dice que en el viaje de la vida, cuando te encuentras con obstáculos insuperables, también puedes desviarte y dar un paso atrás para ver el cielo, como un edificio alto que se balancea en el cielo. viento.
Por lo tanto, al diseñar edificios de gran altura, se debe considerar el coeficiente de oscilación de los edificios de gran altura. Según el artículo 3.7.3 de las "Especificaciones técnicas para estructuras de hormigón de edificios de gran altura" de mi país, dependiendo de la estructura, el desplazamiento superior debe limitarse a 1/550 ~ 1000, y el desplazamiento de edificios con una altura no superior a 1/550 ~ 1000. menos de 250 metros debe limitarse a 1/500.
El giro de los edificios de gran altura dentro de este rango se denomina giro seguro.
Para garantizar la seguridad de los edificios de gran altura, los edificios con una altura superior a 300 metros restringidos por las regulaciones nacionales requieren un diseño especial y una revisión profesional, y el proceso de aprobación es muy estricto.
Generalmente, cada edificio de gran altura tiene un diseño único y el rango de balanceo permitido también es diferente.
Para resolver el problema de seguridad causado por las sacudidas de los edificios de gran altura, es necesario tomar decisiones muy profesionales en materiales y diseño, como seleccionar acero de alta calidad con buena ductilidad y mantener espacios adecuados en la estructura de muro cortina.
Los materiales y el diseño de alta calidad pueden garantizar que los edificios de gran altura se balanceen con el viento y sean estructuralmente estables sin roturas ni daños. Se deben conservar los coeficientes correspondientes en el diseño. Por ejemplo, el "Estándar uniforme para el diseño de confiabilidad de estructuras de edificios" (GB 50068-2001) estipula que el factor de seguridad de las estructuras de edificios generales es 1,5, lo que requiere una garantía de factor mayor para edificios de gran altura.
En pocas palabras, solo necesita soportar una presión de 100, y el diseño debe poder soportar una presión de 150 o más. Si está diseñado para resistir un tifón del 12%, en realidad puede resistir un súper tifón del 18%.
Por supuesto, la sacudida del edificio es inevitable, pero hay que controlar la amplitud. Si se le permite oscilar libremente con el viento sin control, la amplitud es demasiado grande o causa * * * vibración, dañará el edificio. En la actualidad, los amortiguadores se utilizan con mayor frecuencia en países de todo el mundo para controlar la oscilación de los edificios. ¿Este amortiguador pertenece a un edificio de gran altura? ¿Ding Feng Dan? .
Cualquiera que haya leído Viaje al Oeste sabe que Tang odiaba a sus discípulos y aprendices que viajaban a través de la Montaña de la Llama para aprender las escrituras del Oeste, y que tenían que usar abanicos de plátanos para apagar el fuego en el Montaña de llamas. Sin embargo, el abanico de plátanos estaba en manos de la esposa de Niu Wangmo, la Princesa Iron Fan, intentó tomar prestado el abanico de plátanos, tanto suave como duro, pero la Princesa Iron Fan voló a cien millas de distancia con el abanico de plátanos.
Cuando Sun Wukong llegó al monte Sumeru, el Bodhisattva le dio un? ¿Ding Feng Dan? Cuando regrese, la Princesa Iron Fan nunca más lo abofeteará.
¿Este amortiguador que maneja la presión del viento en edificios de gran altura pertenece a edificios de gran altura? ¿Ding Feng Dan? .
¿Esto? ¿Ding Feng Dan? Para decirlo sin rodeos, ¿es del tipo pesado? ¿Peso? ¿Cuál es el nombre estándar? ¿masa? Está suspendido en medio de un edificio alto técnicamente complejo, con un complejo sistema de amortiguación conectado debajo.
Cuando el edificio es arrastrado por el viento, ¿esto? ¿Peso? Al igual que un péndulo, se balancea cuando el edificio se balancea, pero la amplitud del balanceo es menor que la del edificio, lo que provoca un efecto de histéresis y una oscilación inversa.
¿Estás en línea? ¿Ding Feng Dan? Bajo la atracción del edificio, la amplitud de oscilación del edificio se reduce considerablemente. La explicación científica es que la energía mecánica ejercida por los fuertes vientos en los edificios de gran altura se convierte en energía térmica y se disipa a través del sistema de amortiguación.
¿Nuestra Torre de Shanghai? ¿Ding Feng Dan? ¿Llamar? ¿Amortiguador de masa sintonizado montado por corrientes de Foucault? Con un peso de 1.000 toneladas, es actualmente el amortiguador más pesado del mundo y un logro tecnológico innovador. Según datos proporcionados por la empresa constructora de la Torre de Shanghai, este amortiguador puede reducir la aceleración máxima causada por el viento en más de un 43% y puede mantener el 90% del confort espacial del edificio.
También hay un amortiguador muy famoso, que es el Edificio 101 en Taipei. Los amortiguadores del edificio, que alguna vez fueron los más pesados del mundo, han sido rotos por la Torre de Shanghai.
El amortiguador de masa sintonizado del Edificio 101 pesa 680 toneladas y parece una esfera dorada. Suspendido desde el piso 92 del edificio de 101 pisos, es el único regulador de tiro expuesto del mundo y está disponible para visitantes de todo el mundo. De hecho, el sistema de compuerta estable de los edificios de gran altura se puede diseñar de acuerdo con las condiciones locales según las diferentes formas y funciones del edificio, así como las diferentes ubicaciones de los descansos.
Por ejemplo, ¿la desconocida Torre de Cantón en la lista de los 10 edificios más altos se conoce comúnmente como así? ¿Cintura pequeña? La altura real del edificio alcanza los 600 metros y debería ocupar el cuarto lugar. Sin embargo, este edificio es más bien una estructura de torre, por lo que generalmente no se incluye en el ranking de edificios de gran altura.
Este edificio de gran altura está situado en Guangzhou, una ciudad propensa a los tifones. Si se adopta el plan de bloques de calidad de la Torre Shanghai o Taipei 101, no se aplicará. Por lo tanto, se añadió al diseño el primer sistema de control de amortiguación sintonizado compuesto activo y pasivo de China, y se utilizaron dos tanques de agua móviles gigantes en el piso superior para estabilizar el edificio. Estos dos tanques de agua contienen 200.000 litros de agua y se mueven en direcciones opuestas cuando se encuentra con un tifón. No sólo estabilizan el edificio, sino que también sirven como tanques de agua de gran altura para combatir incendios.
Pero el edificio más alto del mundo, ¿Dubai? ¿Burj Khalifa? (anteriormente Burj Khalifa) no tiene amortiguadores. Este edificio de gran altura tiene 828 metros de altura y un total de 162 plantas. La oscilación máxima con el viento es de más de 3 metros.
¿Burj Khalifa? No se utilizan compuertas porque la forma y el diseño del edificio proporcionan una excelente resistencia al viento.
Primero que nada, ¿cómo se llama esto? ¿torre? Los edificios de gran altura adoptan un diseño triangular, que dispersará el viento cuando sea golpeado por vientos fuertes a medida que el área desde el suelo hasta la parte superior de la torre disminuye, el ancho de la parte inferior aumenta la resistencia de los cimientos, mientras que la superficie del viento en; la parte superior de la torre es más pequeña y la presión en la parte superior de la torre disminuye gradualmente.
Los cimientos de esta torre también son muy sólidos. El hormigón armado se vertió a 30 metros de profundidad y los pilotes a 70 metros de profundidad, alcanzando una profundidad de más de 20 pisos.
Aun así, se han tomado muchas medidas importantes a prueba de viento y terremotos en el edificio. Por ejemplo, el tubo central hexagonal en el centro del edificio puede resistir el corte, la flexión y la torsión; la flor de tres pétalos también se llama Para el muro de tijeras. Cuando el viento sopla desde atrás, crea vórtices que debilitan el efecto del viento.
De hecho, incluso si la Torre de Shanghai está equipada con un sistema de absorción de impactos, se han tomado muchas medidas en el diseño para reducir el balanceo del edificio y mejorar su capacidad para resistir la energía eólica. Por ejemplo, en términos de diseño de apariencia, ¿giro? ¿ADN? Imagen, ¿esta? ¿El viento rodea el edificio? Al encontrar vientos fuertes, se formará un efecto giroscópico de vórtice que hará que el edificio se balancee, mitigando la energía eólica y reduciendo el 24% de las fuerzas laterales del viento fuerte para garantizar la estabilidad del edificio de poca altura, de 980 metros de profundidad; Se perforaron pilotes de cimentación y 60.000 metros cúbicos de hormigón, formando una losa de cimentación de 6 metros de espesor. Aunque este edificio está ubicado en el aluvión, es el edificio más seguro de Shanghai.
Para la seguridad de las construcciones modernas, el diseño de la estructura y la selección de materiales también son muy importantes, como por ejemplo los muros cortina. El "Reglamento técnico para estructuras de hormigón de edificios de gran altura" de mi país señala que los edificios de gran altura de más de 150 metros deben adoptar varios tipos de muros cortina. Esto muestra que en edificios de gran altura, la estructura exterior debe dar prioridad a los muros cortina en lugar de estructuras sólidas.
De hecho, ahora estamos en una metrópoli, caminando entre edificios imponentes. Mirando a nuestro alrededor, vemos todo tipo de muros cortina, la mayoría de los cuales son muros cortina de vidrio. ¿Alguna vez nos hemos preguntado por qué?
Algunas personas pueden pensar que esto es una moda ahora y simplemente seguir la tendencia. En realidad no.
Los modernos rascacielos de gran altura están casi sin excepción rodeados por muros cortina. Principalmente desde la perspectiva de la seguridad y la economía, lo más importante es la seguridad.
Algunas personas dirán que estos muros cortina son delgados y quebradizos, ¿cómo pueden ser tan seguros como los muros de relleno? ¿Será más fuerte que los ladrillos de cemento?
De hecho, esta comprensión es errónea. La seguridad del muro cortina radica en sus tres características principales: en primer lugar, el muro cortina es un sistema estructural completo compuesto por paneles y estructuras de soporte, con capacidad portante independiente, en segundo lugar, puede soportar grandes deformaciones en su propio plano y tiene suficiente resistencia; en relación con la estructura principal. La capacidad de desplazamiento en tercer lugar, no comparte la carga sobre la estructura principal y el impacto fuera de la estructura del cerramiento.
De esta manera, el muro cortina tiene una fuerte resistencia al viento, a la presión y a los terremotos.
El Instituto de Investigación Estructural de la Academia de Ciencias de la Construcción de China ha realizado pruebas con mesa vibratoria en varios tipos de muros cortina de edificios. Los resultados muestran que incluso cuando la aceleración de entrada de la mesa vibratoria alcanza los 0,9 gy el desplazamiento estructural alcanza 1/60, lo que equivale a un terremoto de 10 grados, el muro cortina aún no sufre daños. La pared de relleno se agrietará cuando el desplazamiento sea 1/1000 y se destruirá cuando el desplazamiento sea 1/300. Si hay un terremoto, los terremotos pequeños lo destruirán, los terremotos moderados lo destruirán.
Esto se debe a que el muro de relleno sólido tiene poca capacidad de deformación en el plano, está estrechamente integrado con la estructura principal y no puede lograr un desplazamiento relativo. Cuando hay una falla, vibrará con el cuerpo principal, causando daños.
La estructura de conexión especial de la costura circular del panel del muro cortina del edificio es que puede soportar un desplazamiento de 65438+1/000 o incluso 1/60. Esta capacidad para resistir la deformación del edificio es sorprendente.
Así que el alto edificio se balanceó con el fuerte viento, pero el muro cortina que lo rodeaba permaneció intacto. Incluso en muchos terremotos importantes, los muros cortina de los edificios de gran altura permanecen intactos. Y sólo los muros cortina adoptados en los tiempos modernos pueden garantizar que los edificios altos no colapsen o caigan durante las fuertes oscilaciones de los terremotos, evitando así mayores víctimas.
Por supuesto, los muros cortina no son todos de vidrio, sino que también incluyen placas de aluminio, placas de piedra e incluso placas de cerámica. Pero la mayoría de los muros cortina de los edificios modernos de gran altura están hechos de vidrio, porque la transparencia y la belleza del vidrio son incomparables. Hay pros y contras. En el lado negativo, los muros cortina de vidrio causan mucha contaminación lumínica en la ciudad. Cómo superar este problema es un tema en el que los arquitectos han estado trabajando arduamente para resolver y no se discutirá aquí.
Los muros cortina son suficientes para ahorrar fondos de construcción, por lo que no los discutiremos aquí.
Esta es la razón principal por la que el edificio más alto del mundo puede garantizar la seguridad.
Hay muchos aspectos de la seguridad de los edificios modernos de gran altura, como la protección contra incendios, la evacuación, etc. Space-Time Communication cree que con el avance continuo de la civilización tecnológica humana, la construcción de edificios será más grande, más alta, más moderna y más segura.
Eso es todo. Se aceptan debates.
Time and Space Communication se centra en temas de divulgación científica para la gente corriente y da la bienvenida a amigos para que respondan todo tipo de preguntas raras. Juntos usaremos la ciencia para descifrarlos.
Los derechos de autor originales, cualquier reimpresión no autorizada y cita de contenido se considerarán infracción y plagio, y se considerarán legalmente responsables. Por favor comprenda y coopere.