Kann ein Wolkenkratzer vom Wind weggeblasen werden?
Am Montag traf ein Schneesturm und ein Sturmwind St. Petersburg - bis zu 23 m / s entlang der Küste und etwas tiefer - in anderen Gebieten.
Vor ein paar Tagen auf den Straßen der Stadt ... (Foto von hier )Und kann ein Wolkenkratzer bei so einem Wind abblasen? Und wie kann es? Lassen Sie uns verstehen - natürlich am Beispiel des Lakhta-Zentrums, das in der nördlichen Hauptstadt gebaut wird.Bauklimatologie. Die Aufgabe des Windes
(Foto - von hier ).Wind ist einer der wichtigsten Bestandteile des schlechten Rufs des St. Petersburger Klimas. Es ist allgemein anerkannt, dass die Stadt an der Newa immer "kalt und weht". Aber seien wir ehrlich - wenn Sie den Wind getrennt nehmen, ohne eine freundliche Gesellschaft in Form von Feuchtigkeit, Kälte und Wettervariabilität, dann bricht er nicht aus dem Rahmen recht durchschnittlicher Werte im ganzen Land aus. Trotzdem: In Russland gibt es viele Orte, an denen es viel stärker bläst.
Karte der Winddruckwerte für verschiedene Regionen Russlands ( Quelle )Natürlich gibt es im Fall von Petersburg einen Unterschied, in welchem Bereich der Stadt sich das Gebäude befindet. Die windigsten Gebiete liegen neben dem Finnischen Meerbusen. Der Unterschied in der Windgeschwindigkeit kann natürlich 3-4 oder mehr m / s zugunsten der Küste betragen.
Der Prototyp der Folklore zum Thema V.O. - ein Windsack aus Wyoming , der jedoch ein lokales Remake des Witzes bei denjenigen, die das Inselleben aus erster Hand kennen, nicht weniger beliebt macht.
Das Lakhta Center befindet sich in einem so „windigen“ Primorsky-Viertel - am Ufer des Hafens, an einem beliebten Ort für Kiter und Sympathisanten, die, wie Sie wissen, umso besser fliegen, je stärker sie blasen.Aber selbst solch ein "verstärkter" Wind kann dem Turm keinen Schaden zufügen. Dies kann jedoch zu Unannehmlichkeiten für die oberen Stockwerke führen und zu spürbaren Schwankungen führen.Die Antwort der Designer des Lakhta Center auf diese Klimaherausforderung ist die moderne Konstruktion der Stabilität des Wolkenkratzers: Ausleger + Kern + Außensäulen. Es schützt den Turm auch vor extremeren Fällen von „horizontalem“ Aufprall.
Die Reaktion des Stabilitätssystems von Wolkenkratzern auf eine horizontale Kontaktlast (Wind, Aufprall)Was sind Ausleger in einem Wolkenkratzer?
Auslegerboden - leistungsstarke horizontale Metallstrukturen - ein wesentlicher Bestandteil des Supertoll-Stabilitätssystems. Solche Elemente sind eine Art Steifheitsring für einen Wolkenkratzer, der die Form des Gebäudes in der horizontalen Ebene "beibehält".
Die vertikale Struktur ist der Kern des Turms, und die horizontalen Elemente sind die Ausleger.Dieses Schema wurde erstmals in Asien getestet, einer Region mit Wolkenkratzern und erhöhter seismischer Aktivität.
Schwingende Wolkenkratzer in Tokio sind keine Seltenheit.Die Auslegertechnologie ermöglicht es Architekten heute, nachhaltige Wolkenkratzer in verschiedenen Formen zu entwerfen.Was ist der Punkt?
Auslegerböden helfen, die Last zwischen dem Kern und den Säulen zu verteilen. Selbst wenn der Turm gleichzeitig einem zerstörerischen Aufprall (Flugzeugschlag) ausgesetzt ist, sollten die Folgen minimiert werden. In der Praxis bedeutet dies, dass selbst wenn ein Teil der Umfangssäulen im Lakhta Center zerstört wird, die Ausleger die Last auf die verbleibenden Stabilitätselemente verteilen.Die Annahme "wenn ein Flugzeug in den Turm fliegt" nach der Tragödie vom 11. September wurde bei der Planung aller Wolkenkratzer verbindlich und spiegelte sich in Änderungen der technischen Vorschriften für die Planung und den Bau von Superhochkonstruktionen wider.
Ein ähnliches Schema von Auslegern funktioniert - unter weniger extremen und einfach „Lebensbedingungen“ - im Falle eines Hurrikans oder eines normalen Windes: Verteilen Sie die Last und löschen Sie sie dann.Auslegersysteme können horizontal, diagonal, zweistöckig oder ohne Träger oder vertikale Bindungen sein. Das Design für jedes Hochhaus ist einzigartig und kann je nach Standort in der Höhe innerhalb derselben Einrichtung unterschiedlich sein.
Die innere Struktur des horizontalen Verbundauslegers Lakhta Center. Die Höhe des Hofes beträgt zwei Stockwerke des Gebäudes - 8,4 MeterWarum ist das notwendig?
Strukturell erfüllen Ausleger mehrere Funktionen gleichzeitig: Erhöhung der Biegesteifigkeit eines Gebäudes, Widerstand gegen Windlasten und Bekämpfung des fortschreitenden Zusammenbruchs.Was ist ein fortschreitender Zusammenbruch?Der Mechanismus demonstriert das Herausziehen einer Karte aus einem Kartenhaus: Ein Design, das für die Stabilität verantwortlich ist, ist zusammengebrochen - alle anderen sind gefallen. Der Zusammenbruch wächst exponentiell.
Strukturen, die einen fortschreitenden Einsturz verhindern, sind eine der Voraussetzungen nach den Ereignissen des 11. September ( imgur.com ). Derzentrale Kern kann dem Umkippmoment ausreichend widerstehen und verhindert, dass das Gebäude „driftet“. Das Problem der Einführung von Auslegern in die tragende Struktur wird in Betracht gezogen, wenn das Gebäude mehr als 40 Stockwerke hat.Auslegerlevel des Lakhta Centers
Der Wind wird also ganz oben im Gebäude eine Beschleunigung verursachen. Damit sich die Menschen bei diesen Beschleunigungen im Turm wohl fühlen, müssen die Frequenzschwankungen kontrolliert werden.— , , — , « ». — , , , , , . , – , , . , , , , .
Basierend auf aerodynamischen Testdaten wurde eine Entscheidung über die Auslegerelemente des Turmstabilitätssystems getroffen. Der Wolkenkratzer im Lakhta Center wird vier Auslegerböden und einen fünften atypischen Ausleger haben, der in Form einer 1,5 m langen Stahlbetonplatte im 82. Stock gebaut ist.
Die Anordnung der Auslegerebenen im Lakhta CenterAngesichts der verdrehten Form des Lakhta Centers und des sich um 89 Grad drehenden Gebäudes ist der Bau von Auslegerböden eine entscheidende Phase und sorgfältige Arbeit, vergleichbar mit dem Fundament. Mit dem anschließenden Betrieb des Gebäudes werden die Auslegerböden technisch. Sie werden Geräte und Kommunikationsknoten aufnehmen.
Auslegerböden des Lakhta CentersDank der beschriebenen Konstruktionsmerkmale hat der Turm im Vergleich zu vielen anderen Wolkenkratzern ein Minimum an Amplitude horizontaler Schwingungen. Die maximale Abweichung unter dem Einfluss des „durchschnittlichen“ St. Petersburger Windes auf Höhe der Aussichtsplattform beträgt 27 cm. Dieser Wert ist praktisch nicht erkennbar. Beispielsweise bemerken die Bewohner des Föderationsturms keine Abweichungen von bis zu 46 cm Höhe.In extremeren Fällen wird Studien zufolge die maximale Windlast eines Wolkenkratzers etwa 500 Pascal betragen. Ein Wind dieser Stärke wird in Lahti alle 5 Jahre erwartet. Dies entspricht einer Windgeschwindigkeit von ca. 30 m / s. Zum Vergleich: In etwa gleichem Tempo lief der Hurrikan "Saint Judas" 2013 durch die Stadt.Und noch ein wichtiger Indikator. Dank der Einführung von Auslegergurten in das Stabilitätssystem des Turms kann der Wolkenkratzer Erdbeben von bis zu 6 Punkten standhalten. Dies ist völlig ausreichend: Für St. Petersburg ist seismische Aktivität selten - in der Geschichte der Stadt waren es weniger als 10, die Stärke der Schocks überschritt laut Richter 2-3 Punkte nicht.So werden Fußgänger nicht umgehauen
Einer der Parameter aerodynamischer Tests ist der Fußgängerkomfort. Wolkenkratzer haben diese Eigenschaft: Wenn ein hohes Gebäude neben anderen steht, gibt es eine Konzentration von Windströmen. Unten steigt die Windgeschwindigkeit. Dies ist, was wir oft als "Pfeife" bezeichnen.Ein klassisches Beispiel für ein „Rohr“ ist ein Tor oder ein schmaler Durchgang zwischen Häusern. Manchmal kann aufgrund der erfolglosen gegenseitigen Anordnung von Hochhäusern ein „Analogon“ gebildet werden.Um Unannehmlichkeiten für Fußgänger zu vermeiden, wird die Windanalyse bereits zu Beginn der Bauarbeiten durchgeführt.
Ein Fragment aerodynamischer Tests des Lakhta Center-Layouts in Nowosibirsk (Video beschleunigt).Das Layout ist mit Sensoren ausgestattet. Die Plattform mit dem Turmmodell dreht sich, während der "Wind" von einer Seite weht. Der Spezialist bläst um den "Turm" herum und zeigt die schlechteste Position des Layouts relativ zum "Wind". Eine weitere Säuberung des Turms fand in Kanada statt.„Wenn die Abblasgeschwindigkeit bekannt ist, entscheiden sie bereits, ob die Gebäude voneinander entfernt oder die Form der Gebäude geändert werden sollen“, erklärt Sergey Nikiforov. - Eine ähnliche Übung wurde bei uns gleich zu Beginn durchgeführt. Infolgedessen wurde ein Gebäude leicht von einem anderen weggeschoben, um eine Komfortzone mit Wirbelwindböen zu schaffen.
Eisig und vom Wind mitgerissen. Im Lakhta Center ist eine solche Attraktion nicht geplant.-Video zum Thema. Dämpfer - eine Alternative zu Auslegern Source: https://habr.com/ru/post/de399809/
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