¿Puede un rascacielos ser arrastrado por el viento?
El lunes, una tormenta de nieve y un fuerte viento golpearon a San Petersburgo, hasta 23 m / s a lo largo de la costa y un poco más abajo, en otras áreas.
Hace un par de días en las calles de la ciudad ... (Foto de aquí ) ¿Y puede un rascacielos volar con tanto viento? Y como puede Comprendamos, por supuesto, con el ejemplo del Centro Lakhta que se está construyendo en la capital del norte.Climatología de la construcción. La tarea del viento
(Foto - desde aquí ).El viento es uno de los componentes importantes de la mala reputación del clima de San Petersburgo. En general, se acepta que la ciudad de Neva siempre está "fría y soplando". Pero, seamos honestos: si toma el viento por separado, sin una compañía amigable en forma de humedad, frío y variabilidad climática, entonces, por sí mismo, no se saldrá del marco de valores bastante promedio en todo el país. Aun así: en Rusia hay muchos lugares donde sopla mucho más fuerte.
Mapa de valores de presión del viento para diferentes regiones de Rusia ( fuente )Por supuesto, en el caso de Petersburgo hay una diferencia en qué área de la ciudad se encuentra el edificio. Las zonas más ventosas son adyacentes al golfo de Finlandia. La diferencia en la velocidad del viento puede ser de 3-4 o más m / s, por supuesto, a favor de la costa.
El prototipo del folklore sobre el tema de V.O. - una manga de viento de Wyoming , que sin embargo no hace que una nueva versión local de la broma sea menos popular entre aquellos que conocen de primera mano la vida en la isla.
El Centro Lakhta estará ubicado en un distrito Primorsky tan "ventoso", en la orilla del puerto, en un lugar favorito para los kiteers y simpatizantes, quienes, como saben, cuanto más fuertes soplan, mejor vuelan.Pero incluso ese viento "reforzado" no puede dañar la torre. Pero puede causar molestias a las personas en sus pisos superiores, causando fluctuaciones bastante notables.La respuesta de los diseñadores del Centro Lakhta a este desafío climático es la construcción moderna de la estabilidad del rascacielos: estabilizadores + núcleo + columnas externas. También protegerá la torre de casos más extremos de impacto "horizontal".
La reacción del sistema de estabilidad de los rascacielos a una carga de contacto horizontal (viento, impacto)¿Qué son los estabilizadores en un rascacielos?
Piso estabilizador - potentes estructuras metálicas horizontales - una parte integral del sistema de estabilidad supertoll. Tales elementos son una especie de anillos de rigidez para un rascacielos, que "mantienen la forma" del edificio en el plano horizontal.
La estructura vertical es el núcleo de la torre, y los elementos horizontales son los estabilizadores.Este esquema se probó por primera vez en Asia, una región de rascacielos y una mayor actividad sísmica.
Los rascacielos oscilantes en Tokio no son infrecuentes.Hoy en día, la tecnología de estabilizadores permite a los arquitectos diseñar rascacielos sostenibles de varias formas.Cual es el punto?
Los pisos de estabilizadores ayudan a distribuir la carga entre el núcleo y las columnas. Incluso si la torre está expuesta a un impacto destructivo simultáneo (ataque de un avión), las consecuencias deben minimizarse. En la práctica, esto significa que incluso si parte de las columnas perimetrales se destruyen en el Centro Lakhta, los estabilizadores distribuirán la carga en los elementos de estabilidad restantes.La suposición de "si un avión vuela hacia la torre" después de la tragedia del 11 de septiembre se hizo obligatoria en el diseño de todos los rascacielos y se reflejó en los cambios a las regulaciones técnicas para el diseño y construcción de estructuras súper altas.
Un esquema similar de estabilizadores funciona, bajo condiciones de vida menos extremas y simples, en caso de huracán o viento estándar: distribuir la carga y luego apagarla.Los sistemas de estabilizadores pueden ser horizontales, diagonales, de dos pisos o sin vigas o ataduras verticales. El diseño de cada edificio de gran altura es único y, dependiendo de la ubicación en altura, puede ser diferente dentro de la misma instalación.
La estructura interna del estabilizador horizontal compuesto Lakhta Center. La altura de la granja es de dos pisos del edificio - 8.4 metros¿Por qué es esto necesario?
Estructuralmente, los estabilizadores realizan varias funciones a la vez: aumentar la rigidez de flexión de un edificio, la resistencia a las cargas del viento y contrarrestar el colapso progresivo.¿Qué es un colapso progresivo?El mecanismo demuestra sacar una tarjeta de un castillo de naipes: un diseño responsable de la estabilidad colapsó y todos los demás cayeron. El colapso está creciendo exponencialmente.
Las estructuras que previenen el colapso progresivo son uno de los requisitos previos después de los eventos del 11 de septiembre ( imgur.com ). Elnúcleo central puede proporcionar suficiente resistencia al momento de volcamiento y evita que el edificio "se desplace". La cuestión de introducir estabilizadores en la estructura de soporte se considera si el edificio tiene más de 40 pisos.Niveles de estabilización del Centro Lakhta
Entonces, el viento causará aceleración en la parte superior del edificio. Para que con estas aceleraciones, las personas se sientan cómodas en la torre, se deben controlar las fluctuaciones de frecuencia.— , , — , « ». — , , , , , . , – , , . , , , , .
Sobre la base de datos de pruebas aerodinámicas, se tomó una decisión sobre los elementos estabilizadores del sistema de estabilidad de la torre. El rascacielos del Centro Lakhta tendrá cuatro pisos estabilizadores y un quinto estabilizador atípico construido en forma de una losa de hormigón armado de 1,5 metros en el piso 82.
El diseño de los niveles de los estabilizadores en el Centro LakhtaDada la torsión de la forma del Centro Lakhta y el edificio girando 89 grados, la construcción de pisos estabilizadores es una etapa crucial y un trabajo minucioso, comparable a los cimientos. Con la posterior operación del edificio, los pisos estabilizadores se volverán técnicos. Acomodarán equipos y nodos de comunicaciones.
Suelos de apoyo del Centro LakhtaGracias a las características de diseño descritas, la torre tendrá una amplitud mínima, en comparación con muchos otros rascacielos, de las vibraciones horizontales. La desviación máxima bajo la influencia del viento "promedio" de San Petersburgo al nivel de la plataforma de observación será de 27 cm. Este valor prácticamente no se nota. Por ejemplo, los habitantes de la Torre de la Federación no notan desviaciones de hasta 46 cm de altura.En cuanto a los casos más extremos, según los estudios, la carga máxima de viento en un rascacielos será de aproximadamente 500 pascales. Se espera un viento de tal fuerza en Lahti una vez cada 5 años. Esto corresponde a una velocidad del viento de aproximadamente 30 m / s. A modo de comparación, aproximadamente al mismo ritmo, el huracán "Saint Judas" caminó por la ciudad en 2013.Y un indicador más importante. Gracias a la introducción de cinturones de estabilizadores en el sistema de estabilidad de la torre, el rascacielos podrá resistir terremotos de hasta 6 puntos. Esto es suficiente: para San Petersburgo, la actividad sísmica es rara: en la historia de la ciudad hubo menos de 10, la fuerza de los golpes no superó los 2-3 puntos en Richter.Entonces los peatones no quedan impresionados
Uno de los parámetros de las pruebas aerodinámicas es la comodidad de los peatones. Los rascacielos tienen esta característica: cuando un edificio alto se para al lado de otros, entonces hay una concentración de flujos de viento. Abajo, la velocidad del viento aumenta. Esto es lo que a menudo llamamos una "tubería".Un ejemplo clásico de una "tubería" es una puerta de entrada, o un pasaje estrecho entre casas. A veces se puede formar un "análogo" debido a la disposición mutua fallida de los edificios de gran altura.Para evitar molestias a los peatones, el análisis del viento se realiza al comienzo de la construcción.
Un fragmento de pruebas aerodinámicas del diseño del Centro Lakhta en Novosibirsk (video acelerado).El diseño está equipado con sensores. La plataforma con el modelo de torre gira, mientras que el "viento" sopla desde un lado. El especialista sopla alrededor de la "torre", revelando la peor posición del diseño en relación con el "viento". Otra purga de la torre tuvo lugar en Canadá."Cuando se conoce la velocidad de purga, ya deciden si alejar los edificios unos de otros o cambiar la forma de los edificios", explica Sergey Nikiforov. - Un ejercicio similar se hizo con nosotros, al principio. Como resultado, un edificio fue ligeramente alejado de otro para crear una zona de confort con ráfagas de torbellino.
Helado y arrastrado por el viento. En el Centro Lakhta, tal atracción no está planificada.-Video sobre el tema. Amortiguador: una alternativa a los estabilizadores Source: https://habr.com/ru/post/es399809/
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