La Torre de Shanghai, de 632 metros de altura, se balancea más de 1 metro con fuertes vientos. ¿Están a salvo las personas que están dentro?
La altura total de la Torre de Shanghai puede alcanzar los 632 metros. Se trata de un edificio de gran altura. Con vientos fuertes, el edificio se sentirá como si estuviera temblando. ¿Es esto seguro?
Definitivamente es seguro. Estas cuestiones se tuvieron en cuenta al comienzo del diseño de la Torre de Shanghai, porque los edificios de gran altura son más sensibles a los efectos de los fuertes vientos. Por ejemplo, si la velocidad del viento a una altura de 10 metros es de 5 metros/segundo, entonces la velocidad del viento a una altura de 300 metros excederá los 30 metros/segundo. Si no se toman medidas, los fuertes vientos amenazarán la seguridad de los edificios muy altos.
Por este motivo, los edificios de gran altura necesitan instalar amortiguadores de masa sintonizados en las plantas superiores. Cuando fuertes vientos sacuden el edificio, las enormes compuertas de viento giran en la dirección opuesta para reducir las sacudidas del edificio.
Por ejemplo, en el edificio Taipei 101 se instaló un amortiguador que pesaba 680 toneladas. Bajo la influencia de un fuerte tifón ese año, el amortiguador se balanceó hasta 1 metro.
Del mismo modo, la Torre de Shanghai también ha instalado amortiguadores de viento, el Shanghai Smart Eye, con una masa total de hasta 1.000 toneladas, instalados en los pisos 125 y 126 (583 metros). Con enormes amortiguadores de viento, los edificios de gran altura no se balancearán violentamente incluso con vientos fuertes, lo que garantiza la seguridad del edificio.
La imagen de arriba muestra el Shanghai Smart Eye.
Además, la Torre de Shanghai, que tiene una apariencia cónica, tiene un centro de gravedad más bajo, lo que resulta beneficioso para aumentar la estabilidad del edificio. Además, la apariencia retorcida de la Torre de Shanghai puede efectivamente retrasar el flujo del viento, reduciendo la carga de viento que recibe en un 24%.
En resumen, la Torre de Shanghai es muy segura. Dado que Shanghái se ve afectada frecuentemente por tifones, el edificio se diseñó teniendo esto en cuenta. A menos que el viento sea muy fuerte, el edificio no se balanceará hasta 1 metro.
La Torre de Shanghai ha alcanzado una altura de 632 metros, lo que ya pertenece a la categoría de edificios de gran altura. China es conocida como el "maníaco de la infraestructura". , entre los que se incluye la Torre de Shanghai, que se completó hace unos años.
Pero se dice que la Torre de Shanghai de 119 pisos se balancea con el viento más de un metro. ¿Es realmente tan aterradora? Se entiende que la altura estructural de la Torre de Shanghai es de hasta 580 metros y la altura total es de 632 metros. Se puede decir que estos datos están directamente hacia el cielo, desde donde se puede contemplar todo Shanghai. Sin embargo, debido a que este edificio es demasiado alto, si encuentra fuertes vientos, se balanceará de un lado a otro, especialmente en los pisos superiores. Se dice que la amplitud máxima de balanceo puede alcanzar 1 metro.
Dado que el temblor es tan grande, ¿qué efecto tendrá? ¿Podría ser que las personas que están dentro se sientan como si se estuvieran balanceando en un columpio? Suena aterrador, pero si este es realmente el caso, ¿no sería este edificio un proyecto fallido? De hecho, los diseñadores de este edificio debieron haber pensado en estos problemas al diseñar, porque los edificios de gran altura son muy sensibles a los efectos de los fuertes vientos. Si no se toman las medidas correspondientes, los fuertes vientos definitivamente amenazarán a los superaltos. levantar edificios.
Por esta razón, los edificios de gran altura deben instalar amortiguadores de masa sintonizada en los pisos superiores. Cuando los vientos fuertes hacen que el edificio se balancee hacia un lado, los amortiguadores de masa grande se moverán en la dirección opuesta. , reduciendo así la amplitud de las sacudidas del edificio. Bajo presión normal del viento, a una altura de 10 metros del suelo, si la velocidad del viento es de 5 metros/segundo, a 90 metros, la velocidad del viento puede llegar a 15 metros/segundo si la altura alcanza los 300-400. Metros, la fuerza del viento será aún más fuerte. Es poderosa y alcanzará más de 30 metros/segundo. En este momento, los rascacielos temblarán.
Las principales medidas para que los edificios de gran altura resistan las cargas del viento son tres puntos: 1. Adoptar estructuras más fuertes; 2. Agregar amortiguadores de viento; 3. Adoptar diseños de apariencia que conduzcan a reducir la resistencia al viento; el edificio. Los amortiguadores de viento se reconocen actualmente como "bolas de fijación de edificios" en la industria de la construcción. Funcionan un poco como cuentas de fijación de viento. Una vez instalados, el edificio se balanceará muy poco con el viento, lo que lo hará más seguro.
En la actualidad, muchos edificios de gran altura utilizan amortiguadores de viento. Por ejemplo, se cuelga una bola de acero que pesa 660 toneladas en los pisos 88 al 92 del edificio Taipei 101, utilizando el movimiento de la bola de acero para frenar las sacudidas del edificio; y Guangzhou TV Los amortiguadores de la torre (Xiaomanyao) en realidad están hechos de agua. En los pisos 109 al 110 de Xiaomanyao, hay un sistema de control de vibraciones que utiliza tanques de agua contra incendios como amortiguadores.
¡Gracias por preguntar! Lo cierto es que desde que se construyó este edificio, debe ser bastante seguro. Después de todo, la seguridad de las vidas y propiedades de las personas y el costo total de construcción de 14,8 mil millones no son un juego de niños, y ha estado funcionando de manera segura durante más de más de 10 años. dos años. A continuación, primero echemos un vistazo a información básica sobre la Torre de Shanghai.
La Torre CITIC de Shanghai está ubicada en la zona comercial y financiera de Lujiazui en la orilla este del río Huangpu en el nuevo distrito de Pudong, Shanghai. La construcción del edificio comenzó el 29 de noviembre de 2008 y se completó el 12 de marzo de. 2016. Tomó alrededor de 7,5 años. El proyecto cubre un área total de 433.954 metros cuadrados, con una altura total y altura estructural de 632 metros y 580 metros respectivamente. Es el rascacielos más alto de China y el segundo más alto del mundo. , sólo superada por el Khalifa de Dubai de 828 metros. La torre es unos 10 pisos más alta que la Torre del Reloj Real de La Meca, que ocupa el tercer lugar (601 metros).
Todos sabemos que cuanto mayor es la altura de un objeto, mayor es su centro de gravedad, y los edificios no son una excepción ya sean rascacielos, torres, rascacielos de oficinas, residencias, etc. no pueden escapar. Esto es una broma, pero para la seguridad del edificio, hubo suficientes demostraciones antes de la construcción y se aplicaron una serie de principios científicos durante el proceso de construcción, que no solo pueden resistir condiciones climáticas extremas, sino incluso ciertos terremotos. requisitos de resistencia. Esta es la razón por la que pasó el tifón más fuerte del año pasado, "Mangkhut", y muchos árboles gruesos fueron arrancados de raíz, pero Xiaomanyao, la Torre Este de Guangzhou y el Centro Financiero Ping An de Shenzhen en Guangzhou resultaron ilesos.
De hecho, la razón por la que rascacielos o torres tan altos pueden resistir la amenaza de fuertes vientos está relacionada con la forma del edificio y la estructura de diseño interno. Ya sea la Torre de Shanghai o un edificio como Xiaomanyao, su forma a menudo presenta una forma curva e irregular. Esta "forma" puede alterar efectivamente la presión desigual del viento entre los lados de barlovento y sotavento, provocando que aumente la presión en ambos lados. tienden a equilibrarse, frenando así eficazmente las sacudidas del edificio.
La estructura interna de un edificio (torre alta) se refleja principalmente en dos aspectos: uno es la "base" con un área grande y una gran masa, que puede reducir efectivamente el centro de gravedad. En el punto clave del edificio se instala una compuerta de mayor masa, que es un dispositivo que proporciona resistencia al movimiento para lograr la disipación de energía. Por ejemplo, la base del edificio principal de la Torre de Shanghai está hecha de 61.000 metros cúbicos de hormigón, mientras que la estructura principal de la Torre de Cantón es de hormigón armado con un tubo central de 454 metros de altura. La masa de cada piso aumenta con la altura y cae.
En términos de antibalanceo, la Torre de Shanghai ha instalado un súper amortiguador de mil toneladas llamado "Shanghai Eye" en la parte súper alta (583,4 metros). Actualmente es el más grande del mundo. La pesada masa amortiguadora del péndulo es como un enorme y complejo sistema de péndulo, que contrarresta las sacudidas del edificio vibrando con el cuerpo principal del edificio, mientras que la Torre Canton tiene dos conjuntos de componentes instalados por separado en el cuerpo de la torre. tanque con no menos de 100.000 litros de agua. La agitación del agua en el tanque se utiliza para compensar la sacudida del cuerpo de la torre.
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Hay un dicho que dice: "Si un árbol es hermoso en el bosque, el viento lo destruirá". O: "Un árbol grande atrae el viento". De hecho, no sólo los árboles altos se verán afectados por el viento, sino que los edificios altos también se verán afectados por el viento. Se dice que la Torre de Shanghai tiene 632 metros de altura. Cuando hay viento fuerte, se balancea más de 1 metro. Da bastante miedo pensar en ello. Entonces, ¿la gente que está dentro está a salvo? Puede estar seguro de que las personas que están dentro están definitivamente a salvo.
Imagen: Un edificio temblando debido al impacto del tifón al fondo
Recuerdo que cuando llegó el tifón Mangkhut el año pasado, los internautas publicaron un vídeo en el que se veía un edificio de gran altura sacudido por el tifón, parece aterrador. Los expertos pertinentes explicaron que es normal y necesario que los edificios de gran altura se balanceen ante fuertes vientos. La fuerza del viento a gran altura en la ciudad es mucho más fuerte que a nivel del suelo. Por lo tanto, cuando soplan vientos fuertes, los edificios de gran altura se ven muy afectados. Este fenómeno se denomina "efecto terremoto del viento". El viento alrededor de los edificios de gran altura puede formar un vórtice, lo que hace que el viento roce el edificio y lo balancee.
Por lo tanto, al construir edificios de gran altura, se requiere que los edificios generales puedan soportar fuertes vientos que ocurren una vez cada 50 años, y los edificios más altos deben poder soportar fuertes vientos que ocurren una vez cada 100 años.
Imagen: Torre de Shanghai
El diseño exterior de la Torre de Shanghai está diseñado específicamente para hacer frente a los ataques de tifones. La Torre de Shanghai tiene la forma de una púa de guitarra. A medida que aumenta la altura, cada piso gira casi un grado. Este diseño puede retrasar el flujo del viento y minimizar el impacto de los tifones en el edificio. Además, el edificio también cuenta con un artefacto para combatir los fuertes vientos, que es la compuerta de viento ubicada en el piso 125. La compuerta cortavientos de la Torre de Shanghai es la compuerta cortavientos tecnológicamente más avanzada del mundo, con una masa de 1.000 toneladas. Puede girar en sentido inverso cuando el edificio es sacudido por fuertes vientos, reduciendo así la vibración.
Ilustración: Amortiguador de viento de la Torre de Shanghai
Además, se han tenido en cuenta los factores de seguridad en todos los aspectos del diseño de la construcción de la Torre de Shanghai. Las personas que se encuentran dentro están seguras. .
Es un fenómeno normal que los edificios de gran altura se balanceen con fuertes vientos. La Torre de Shanghai es el edificio más alto de mi país y el segundo edificio más alto del mundo, con una altura de 632 metros. Shanghai a menudo se ve afectada por tifones, por lo que es necesario resolver el problema del impacto de los fuertes vientos en edificios muy altos, garantizando que la seguridad de los edificios se haya convertido en el foco de la investigación y el desarrollo del proyecto.
La investigación científica muestra que en las zonas altas de edificios muy altos, la velocidad del viento es 5-6 niveles mayor que en el suelo. Para garantizar la seguridad de la Torre de Shanghai, el equipo de construcción instaló amortiguadores de masa sintonizados entre los pisos 125 y 126. Este es un ancla de la Torre de Shanghai. Cuando la velocidad del viento es alta y durante los terremotos, el edificio temblará y provocará que la gente se sienta mareada.
Para controlar el balanceo de los edificios de gran altura bajo la influencia del viento, se instalan amortiguadores de masa sintonizados en el edificio. Esta masa de 1.000 toneladas está suspendida por 12 cables de acero de 25 metros de largo. Fue desarrollada de forma independiente por investigadores científicos después de estudiar la tecnología de amortiguación de muchos edificios súper altos en el mundo, como el Centro Financiero Mundial y el Edificio Taipei 101. El primer amortiguador de masa sintonizado por corrientes parásitas de tipo péndulo.
Después de la investigación, se seleccionó una solución pasiva y se seleccionó audazmente el sistema de amortiguación de corrientes parásitas desarrollado por el Instituto de Materiales de Shanghai, introduciendo principios electromagnéticos en amortiguadores de edificios de gran altura por primera vez en el mundo. Cuando fuertes vientos actúan sobre un edificio para que se balancee, las compuertas del edificio se moverán en la dirección opuesta para controlar la amplitud de oscilación del edificio y garantizar la seguridad del edificio.
Además, en el diseño del edificio se han adoptado algunos medios técnicos para mitigar el impacto del viento. Por ejemplo, la forma del edificio es una estructura de doble hélice similar al ADN, con un ángulo que gira cerca de 1 grado cada vez que se eleva. Todo el edificio también adopta algunos medios técnicos en el diseño del edificio para mitigar el impacto del viento.
Por ejemplo, la forma de un edificio es una estructura de doble hélice similar al ADN, con el ángulo girando cerca de 1 grado cada vez que se eleva. El ángulo de giro de todo el edificio es de 120 grados, lo que puede reducir eficazmente el impacto del viento en el edificio. Cuando el viento rodea el edificio, se formará un efecto de desprendimiento de vórtices, este efecto puede reducir la fuerza del viento. 24%.
Las tecnologías más avanzadas del mundo se utilizan en el diseño y la construcción. Por ejemplo, en el diseño se utiliza la tecnología de modelado de información de construcción (BIM). Basándose en esta tecnología, los desarrolladores del proyecto descubrieron y resolvieron más de 100.000 puntos de colisión. De antemano, BIM es mucho más fuerte que la inspección manual en este sentido. Por ejemplo, al diseñar el muro cortina de un edificio, los diseñadores extranjeros senior encontraron más de 10 errores en los dibujos de diseño, pero la tecnología BIM encontró más de 100 errores.
Esta tecnología también puede organizar rápidamente a las personas en el edificio para evacuar de manera segura al piso y al suelo del refugio cuando se produce un incendio, garantizando efectivamente la seguridad del edificio y del personal interno.
Además, desde el punto de vista visual, la Torre de Shanghai tiene una forma cónica, delgada en la parte superior y ancha en la parte inferior, lo que hace que el centro de gravedad del edificio sea más bajo y más estable. Los amortiguadores instalados a ambos lados del edificio también desempeñan un papel importante. Estos amortiguadores de dos mil toneladas pueden reducir eficazmente el impacto del viento en el edificio.
Este edificio de 632 metros de altura, el segundo más alto del mundo, con un coste de 14.800 millones de RMB, tiene los efectos simultáneos de amortiguadores, forma retorcida, cuerpo cónico y amortiguadores, incluso bajo la influencia de fuertes vientos. , oscilando cerca de 1 metro, este edificio también es seguro.
Respuesta: Seguridad
De hecho, no hay necesidad de preocuparse por las sacudidas de los edificios de gran altura. Hasta ahora, ningún edificio de gran altura ha sido derribado por el viento. .
Cuanto más alto sea el piso, más rápida será la velocidad del viento, porque el viento encuentra menos obstáculos de gran altura durante el movimiento horizontal, por lo que la fricción es menor y la velocidad del viento es más rápida; posiciones bajas Hay más objetos, mayor fricción y menor velocidad del viento. En términos generales, la velocidad del viento a una altura de unos 500 metros superará los 40 metros por segundo.
La Torre de Shanghai mide 632 metros de altura y tiene una forma retorcida. No se trata de una novedad en su forma, sino de permitir que el viento que golpea el edificio desde la parte frontal pase por ambos lados, reduciendo el impacto. el viento, desintegrando el vórtice de fricción generado por el efecto de vibración del viento alrededor de los edificios de gran altura.
Los edificios de más de 400 metros de altura necesitan instalar amortiguadores resistentes al viento en los pisos altos, y el amortiguador de la Torre de Shanghai es el Shanghai Smart Eye, conocido como el amortiguador electromagnético más caro y pesado del mundo y pesa 1.000 montones. Su principio de funcionamiento es muy simple cuando el viento golpea un edificio de gran altura, después de que el sensor conectado al amortiguador detecta la velocidad del viento, la distancia de compensación, la dirección de giro y otros datos fuera del edificio, el dispositivo de accionamiento electromagnético controlará el bloque de masa. oscilar a la misma frecuencia. Se mueve en dirección opuesta y vibra con la estructura principal, debilitando las sacudidas del edificio.
Los amortiguadores pueden debilitar el 40% de la aceleración causada por el impacto del viento en los edificios de gran altura. Es precisamente gracias a los amortiguadores de viento que los edificios de gran altura pueden construirse cada vez más alto.
El Burj Khalifa de Dubái, de 828 metros de altura, el edificio más alto del mundo, fue diseñado con un alcance máximo de giro de unos 3 metros en la parte superior. La distancia de giro en la cima de la Torre de Shanghai es de 1 metro, lo cual es suficiente para una altura de más de 600 metros. Las personas en el edificio no sentirán ningún temblor, por lo que no hay necesidad de preocuparse.
Además, para edificios altos de más de 100 metros, se requieren experimentos en túneles de viento antes de la construcción, es decir, para reducir el edificio alto a una cierta proporción, y el flujo de aire que pasa a través del túnel de viento llega al edificio alto desde todas partes. ángulos para observar la amplitud máxima de oscilación de su parte superior y la resistencia general, simule primero y luego construya. La sacudida de los edificios de gran altura es para aliviar el impacto del viento. Lo más fatal es que no haya sacudidas. Significa que la estructura principal ha resistido más impactos, lo cual es peligroso.
El balanceo de los rascacielos es normal, porque desde un punto de vista mecánico, los edificios de gran altura son en realidad objetos muy blandos, y la suavidad significa que es fácil formar vibraciones. Bueno, en Japón. Sufrió un gran terremoto en 2011, cuando las ondas largas generadas por el terremoto llegaron a Osaka, eran las mismas que la frecuencia de vibración natural de los rascacielos. Como resultado, esos rascacielos se balancearon de izquierda a derecha y la gente que estaba dentro estaba muerta de miedo.
Por lo tanto, al diseñar un edificio, se debe tener en cuenta el problema de la autovibración. La solución es un amortiguador de viento. El principio de funcionamiento del amortiguador de viento es muy simple cuando llega un terremoto o un tifón. , el rascacielos El edificio se balanceará involuntariamente y el amortiguador de viento permanecerá en su lugar debido a la inercia, de modo que pueda tirar del rascacielos y debilitar su temblor.
Para ejemplos específicos, consulte el edificio Taipei 101. Hay una gran bola de acero que pesa más de 600 toneladas en la parte superior del edificio Taipei 101. Cuando llegó el tifón "Sudero" en 2015, el viento. amortiguación en su interior La oscilación del instrumento alcanzó un récord de 1 metro. Es precisamente por la existencia de este tipo grande que no le pasó nada al edificio Taipei 101. El mismo ejemplo es la Torre de Shanghai.
En la parte superior de la Torre de Shanghai hay un amortiguador de viento de 1.000 toneladas, el Ojo de Shanghai. Esta enorme masa del Ojo de Shanghai puede garantizar que no habrá problemas con la Torre de Shanghai.
Finalmente, la masa de los amortiguadores de viento es muy grande, por lo que para fijarlos firmemente, la resistencia de los alambres de acero es más de docenas de veces mayor que la de los alambres de acero ordinarios, por lo que si se trata de amortiguadores de viento , rascacielos, o Las personas dentro de los rascacielos están seguras....
Con el rápido desarrollo de la tecnología de la construcción, se han construido muchos edificios de gran altura en las principales ciudades de nuestro país. Tiene sus propias características, además, formas extrañas, ¡increíble!
Hoy echaremos un vistazo a la Torre de Shanghai. Este edificio