Bisakah gedung pencakar langit tertiup angin?
Pada hari Senin, badai salju dan angin kencang menerpa St. Petersburg - hingga 23 m / s di sepanjang pantai dan sedikit lebih rendah - di daerah lain.
Beberapa hari yang lalu di jalanan kota ... (Foto dari sini )Dan bisakah gedung pencakar langit meledak dengan angin sepoi-sepoi? Dan bagaimana mungkin? Mari kita pahami - tentu saja, dengan contoh Pusat Lakhta sedang dibangun di ibukota utara.Klimatologi konstruksi. Tugas angin
(Foto - dari sini ).Angin adalah salah satu komponen penting dari buruknya reputasi iklim St. Petersburg. Secara umum diterima bahwa kota di Neva selalu "dingin dan bertiup". Tapi, mari kita jujur - jika Anda mengambil angin secara terpisah, tanpa perusahaan yang ramah dalam bentuk kelembaban, dingin dan variabilitas cuaca, maka dengan sendirinya itu tidak keluar dari kerangka nilai-nilai yang cukup rata-rata di seluruh negeri. Meski begitu: di Rusia ada banyak tempat yang berhembus lebih kuat.
Peta nilai tekanan angin untuk berbagai wilayah Rusia ( sumber )Tentu saja, dalam kasus Petersburg ada perbedaan di mana area kota bangunan itu berada. Daerah berangin berbatasan dengan Teluk Finlandia. Perbedaan dalam kecepatan angin bisa 3-4 atau lebih m / s, tentu saja, mendukung pantai.
Prototipe cerita rakyat dengan tema V.O. - seekor windsock Wyoming , yang bagaimanapun tidak membuat remake lokal dari lelucon kurang populer di antara mereka yang tahu langsung kehidupan pulau.
Lakhta Center akan berlokasi persis di distrik Primorsky yang "berangin" - di pantai pelabuhan, di tempat favorit bagi para kiter dan simpatisan, yang, seperti Anda ketahui, semakin kuat mereka meledak, semakin baik mereka terbang.Tetapi bahkan angin "bertulang" seperti itu tidak dapat merusak menara. Tapi itu dapat menyebabkan ketidaknyamanan bagi mereka yang berada di lantai atas, menyebabkan fluktuasi yang cukup mencolok.Jawaban dari perancang Lakhta Center untuk tantangan iklim ini adalah konstruksi modern stabilitas gedung pencakar langit: cadik + inti + kolom eksternal. Ini juga akan melindungi menara dari kasus dampak "horisontal" yang lebih ekstrim.
Reaksi sistem stabilitas gedung pencakar langit terhadap beban kontak horizontal (angin, benturan)Apa outriggers di gedung pencakar langit?
Lantai cadik - struktur logam horizontal yang kuat - bagian integral dari sistem stabilitas supertoll. Elemen-elemen semacam itu adalah semacam cincin kekakuan untuk gedung pencakar langit, yang "menjaga bentuk" bangunan di bidang horizontal.
Struktur vertikal adalah inti dari menara, dan elemen horisontal adalah outrigger.Skema ini pertama kali diuji di Asia, wilayah pencakar langit dan peningkatan aktivitas seismik.
Mengayun gedung pencakar langit di Tokyo bukanlah hal yang aneh.Saat ini, teknologi cadik memungkinkan arsitek untuk merancang gedung pencakar langit berkelanjutan dalam berbagai bentuk.Apa gunanya
Lantai cadik membantu mendistribusikan beban antara inti dan kolom. Bahkan jika menara terkena dampak destruktif simultan (serangan pesawat) - konsekuensinya harus diminimalkan. Dalam praktiknya, ini berarti bahwa bahkan jika bagian dari kolom perimeter dihancurkan di Pusat Lakhta, outrigger akan mendistribusikan beban pada elemen stabilitas yang tersisa.Asumsi "jika sebuah pesawat terbang ke menara" setelah tragedi 11/9 menjadi wajib dalam desain semua gedung pencakar langit dan tercermin dalam perubahan peraturan teknis untuk desain dan konstruksi struktur super-tinggi.
Skema serupa dari outrigger bekerja - di bawah "kondisi hidup" yang tidak terlalu ekstrim dan sederhana - jika terjadi angin topan atau angin standar: distribusikan muatan dan kemudian padamkan.Sistem cadik dapat horisontal, diagonal, dua lantai atau tanpa girder atau ikatan vertikal. Desain untuk setiap bangunan bertingkat tinggi adalah unik, dan tergantung pada lokasi tingginya, dapat berbeda dalam fasilitas yang sama.
Struktur internal outrigger komposit horizontal Lakhta Center. Ketinggian pertanian adalah dua lantai bangunan - 8,4 meterMengapa ini perlu?
Secara struktural, cadik melakukan beberapa fungsi sekaligus: meningkatkan kekakuan lentur bangunan, ketahanan terhadap beban angin, dan menangkal keruntuhan yang progresif.Apa itu keruntuhan progresif?Mekanisme tersebut menunjukkan menarik keluar kartu dari rumah kartu: satu desain yang bertanggung jawab untuk stabilitas runtuh - semua yang lain jatuh. Runtuh tumbuh secara eksponensial.
Struktur yang mencegah keruntuhan yang progresif adalah salah satu prasyarat setelah peristiwa 9/11 ( imgur.com ).Inti utama dapat memberikan ketahanan yang cukup terhadap momen terbalik dan mencegah bangunan dari "melayang". Masalah memasukkan cadik ke dalam struktur pendukung dipertimbangkan jika bangunan tersebut memiliki lebih dari 40 lantai.Tingkat cadik dari Lakhta Center
Jadi, angin akan menyebabkan akselerasi di bagian paling atas gedung. Sehingga dengan akselerasi ini, orang merasa nyaman berada di menara, fluktuasi frekuensi harus dikontrol.— , , — , « ». — , , , , , . , – , , . , , , , .
Berdasarkan data uji aerodinamik, keputusan dibuat pada elemen cadik dari sistem stabilitas menara. Gedung pencakar langit Lakhta Center akan memiliki empat lantai cadik dan yang kelima, cadik atipikal yang dibangun dalam bentuk lempengan beton bertulang 1,5 meter di lantai 82.
Tata letak tingkat cadik di Lakhta CenterMengingat torsi dari bentuk Lakhta Center dan bangunan yang berubah 89 derajat, konstruksi lantai cadik merupakan tahap penting dan pekerjaan yang melelahkan, sebanding dengan fondasi. Dengan pengoperasian gedung selanjutnya, lantai cadik akan menjadi teknis. Mereka akan mengakomodasi peralatan dan node komunikasi.
Lantai cadik dari Lakhta CenterBerkat fitur desain yang dijelaskan, menara akan memiliki minimum, dibandingkan dengan banyak gedung pencakar langit lainnya, amplitudo getaran horisontal. Deviasi maksimum di bawah pengaruh angin St. Petersburg "rata-rata" pada tingkat platform pengamatan adalah 27 cm. Nilai ini praktis tidak terlihat. Misalnya, penghuni Menara Federasi tidak melihat penyimpangan setinggi 46 cm.Adapun kasus yang lebih ekstrim, menurut penelitian, beban angin puncak pada gedung pencakar langit akan sekitar 500 pascals. Angin kekuatan seperti itu diharapkan di Lahti setiap 5 tahun sekali. Ini sesuai dengan kecepatan angin sekitar 30 m / s. Sebagai perbandingan, pada kecepatan yang kira-kira sama, badai "Saint Yudas" berjalan di sekitar kota pada tahun 2013.Dan satu lagi indikator penting. Berkat pengenalan sabuk cadik ke sistem stabilitas menara, gedung pencakar langit akan mampu menahan gempa hingga 6 poin. Ini cukup: untuk St. Petersburg, aktivitas seismik jarang terjadi - dalam sejarah kota ada kurang dari 10, kekuatan guncangan tidak melebihi 2-3 poin menurut Richter.Jadi pejalan kaki tidak terpesona
Salah satu parameter tes aerodinamis adalah kenyamanan pejalan kaki. Pencakar langit memiliki fitur ini: ketika sebuah bangunan tinggi berdiri di sebelah yang lain, maka ada konsentrasi aliran angin. Di bawah, kecepatan angin meningkat. Inilah yang sering kita sebut "pipa".Contoh klasik "pipa" adalah pintu gerbang, atau lorong sempit di antara rumah-rumah. Kadang-kadang "analog" dapat dibentuk karena pengaturan timbal balik yang tidak berhasil dari bangunan tinggi.Untuk menghindari ketidaknyamanan bagi pejalan kaki, analisis angin dilakukan pada awal konstruksi.
Sebuah fragmen pengujian aerodinamis dari tata letak Lakhta Center di Novosibirsk (video dipercepat).Tata letak dilengkapi dengan sensor. Platform dengan model menara berputar, sementara "angin" berhembus dari satu sisi. Spesialis meniup sekitar "menara", mengungkapkan posisi terburuk dari tata letak relatif terhadap "angin". Pembersihan menara lainnya terjadi di Kanada."Ketika kecepatan blowdown diketahui, mereka sudah memutuskan apakah akan memindahkan bangunan satu sama lain atau mengubah bentuk bangunan," jelas Sergey Nikiforov. - Latihan serupa dilakukan dengan kami, di awal. Akibatnya, satu bangunan sedikit didorong menjauh dari yang lain untuk menciptakan zona nyaman dengan hembusan angin puyuh.
Es dan terbawa angin. Di Lakhta Center, atraksi semacam itu tidak direncanakan.-Video tentang topik tersebut. Damper - alternatif untuk cadik Source: https://habr.com/ru/post/id399809/
All Articles