Um arranha-céu pode ser levado pelo vento?
Na segunda-feira, uma tempestade de neve e um vento forte atingiram São Petersburgo - até 23 m / s ao longo da costa e um pouco mais baixo - em outras áreas.
Alguns dias atrás, nas ruas da cidade ... (Foto daqui )E um arranha-céu pode explodir com tanto vento? E como pode isso? Vamos entender - é claro, com o exemplo do Centro Lakhta sendo construído na capital do norte.Climatologia da construção. A tarefa do vento
(Foto - daqui ).O vento é um dos componentes importantes da má reputação do clima de São Petersburgo. É geralmente aceito que a cidade no Neva é sempre "fria e soprando". Mas, sejamos honestos - se você pega o vento separadamente, sem uma empresa amiga na forma de umidade, variabilidade de frio e clima, então, por si só, não rompe a estrutura de valores bastante médios em todo o país. Mesmo assim: na Rússia há muitos lugares onde sopra muito mais forte.
Mapa dos valores da pressão do vento para diferentes regiões da Rússia ( fonte )Obviamente, no caso de Petersburgo, há uma diferença em qual área da cidade o edifício está localizado. As áreas mais ventosas são adjacentes ao Golfo da Finlândia. A diferença na velocidade do vento pode ser de 3-4 ou mais m / s, é claro, a favor da costa.
O protótipo do folclore sobre o tema V.O. - uma biruta de Wyoming , que no entanto não torna um remake local da piada menos popular entre aqueles que conhecem em primeira mão a vida na ilha.
O Lakhta Center estará localizado em um bairro tão ventoso de Primorsky - na margem do porto, em um local favorito para kiters e simpatizantes, que, como você sabe, quanto mais fortes eles sopram, melhor voam.Mas mesmo esse vento "reforçado" é incapaz de danificar a torre. Mas isso pode causar transtornos para os que estão nos andares superiores, causando flutuações bastante visíveis.A resposta dos projetistas do Lakhta Center para esse desafio climático é a construção moderna da estabilidade do arranha-céu: estabilizadores + núcleo + colunas externas. Também protegerá a torre de casos mais extremos de impacto "horizontal".
A reação do sistema de estabilidade dos arranha-céus a uma carga de contato horizontal (vento, impacto)O que são estabilizadores em um arranha-céu?
Piso de guiga - estruturas metálicas horizontais poderosas - parte integrante do sistema de estabilidade das supertolls. Esses elementos são uma espécie de anéis de rigidez para um arranha-céu, que "mantém a forma" do edifício no plano horizontal.
A estrutura vertical é o núcleo da torre, e os elementos horizontais são os estabilizadores.Este esquema foi testado pela primeira vez na Ásia, uma região de arranha-céus e aumento da atividade sísmica.
Arranha-céus balançando em Tóquio não são incomuns.Hoje, a tecnologia outrigger permite que os arquitetos projetem arranha-céus sustentáveis de várias formas.Qual é o objetivo?
Os pisos externos ajudam a distribuir a carga entre o núcleo e as colunas. Mesmo que a torre seja exposta a um impacto destrutivo simultâneo (ataque de aeronave) - as consequências devem ser minimizadas. Na prática, isso significa que, mesmo que parte das colunas do perímetro seja destruída no Centro de Lakhta, os estabilizadores distribuirão a carga nos demais elementos de estabilidade.A suposição "se um avião voa para dentro da torre" após a tragédia de 11 de setembro tornou-se obrigatória no design de todos os arranha-céus e refletiu-se nas mudanças nos regulamentos técnicos para o design e construção de estruturas super altas.
Um esquema semelhante de estabilizadores funciona - em condições de vida menos extremas e simplesmente "- no caso de um furacão ou vento comum: distribua a carga e depois a extinga.Os sistemas de guindaste podem ser horizontais, diagonais, de dois andares ou sem vigas ou laços verticais. O design de cada prédio é único e, dependendo da localização em altura, pode ser diferente dentro da mesma instalação.
A estrutura interna do estabilizador composto horizontal Lakhta Center. A altura da fazenda é de dois andares do edifício - 8,4 metrosPor que isso é necessário?
Estruturalmente, os estabilizadores desempenham várias funções ao mesmo tempo: aumentando a rigidez à flexão de um edifício, a resistência às cargas do vento e neutralizando o colapso progressivo.O que é um colapso progressivo?O mecanismo demonstra retirar um cartão de um baralho de cartas: um projeto responsável pela estabilidade entrou em colapso - todos os outros caíram. O colapso está crescendo exponencialmente.
Estruturas que impedem o colapso progressivo são um dos pré-requisitos após os eventos de 11 de setembro ( imgur.com ) Onúcleo central pode fornecer resistência suficiente ao momento de capotamento e impedir que o edifício “se desvie”. A questão da introdução de estabilizadores na estrutura de suporte é considerada se o edifício tiver mais de 40 andares.Níveis de superação do Lakhta Center
Assim, o vento causará aceleração no topo do edifício. Para que, com essas acelerações, as pessoas se sintam confortáveis em estar na torre, as flutuações de frequência devem ser controladas.— , , — , « ». — , , , , , . , – , , . , , , , .
Com base em dados de testes aerodinâmicos, foi tomada uma decisão sobre os elementos estabilizadores do sistema de estabilidade da torre. O arranha-céu do Lakhta Center terá quatro pisos estabilizadores e um quinto estabilizador atípico, construído como uma laje de concreto armado de 1,5 metro no 82º andar.
O layout dos níveis dos estabilizadores no centro de LakhtaDada a torção da forma do centro de Lakhta e o prédio girando 89 graus, a construção dos pisos dos estabilizadores é uma etapa crucial e um trabalho minucioso, comparável à fundação. Com a operação subsequente do edifício, os pisos dos estabilizadores se tornarão técnicos. Eles acomodarão equipamentos e nós de comunicação.
Pisos superiores do Lakhta CenterGraças às características de projeto descritas, a torre terá um mínimo, em comparação com muitos outros arranha-céus, amplitude de vibrações horizontais. O desvio máximo sob a influência do vento "médio" de São Petersburgo, no nível da plataforma de observação, será de 27 cm, valor praticamente inexistente. Por exemplo, os habitantes da Torre da Federação não percebem desvios de até 46 cm de altura.Quanto a casos mais extremos, de acordo com estudos, o pico de carga de vento em um arranha-céu será de cerca de 500 pascal. Um vento com tanta força é esperado em Lahti uma vez a cada 5 anos. Isso corresponde a uma velocidade do vento de cerca de 30 m / s. Para comparação, aproximadamente no mesmo ritmo, o furacão "Saint Judas" percorreu a cidade em 2013.E mais um indicador importante. Graças à introdução de correias estabilizadoras no sistema de estabilidade da torre, o arranha-céu poderá suportar terremotos de até 6 pontos. Isso é suficiente: para São Petersburgo, a atividade sísmica é rara - na história da cidade havia menos de 10, a força dos choques não excedeu 2-3 pontos, de acordo com Richter.Portanto, os pedestres não ficam encantados
Um dos parâmetros dos testes aerodinâmicos é o conforto dos pedestres. Os arranha-céus têm esse recurso: quando um prédio alto fica ao lado de outros, há uma concentração de fluxos de vento. Abaixo, a velocidade do vento aumenta. Isso é o que costumamos chamar de "tubo".Um exemplo clássico de um "cano" é um gateway ou uma passagem estreita entre casas. Às vezes, um "análogo" pode ser formado devido ao arranjo mútuo malsucedido dos arranha-céus.Para evitar desconforto para os pedestres, a análise do vento é feita no início da construção.
Um fragmento de teste aerodinâmico do layout do Lakhta Center em Novosibirsk (vídeo acelerado).O layout está equipado com sensores. A plataforma com o modelo da torre gira, enquanto o "vento" sopra de um lado. O especialista sopra em torno da "torre", revelando a pior posição do layout em relação ao "vento". Outro expurgo da torre ocorreu no Canadá.“Quando a velocidade de ruptura é conhecida, eles já decidem se afastam os edifícios ou mudam a forma dos edifícios”, explica Sergey Nikiforov. - Um exercício semelhante foi feito conosco, no início. Como resultado, um edifício foi ligeiramente afastado de outro para criar uma zona de conforto com rajadas de vento.
Gelado e levado pelo vento. No centro de Lakhta, essa atração não está planejada.-Vídeo sobre o assunto. Damper - uma alternativa aos estabilizadores Source: https://habr.com/ru/post/pt399809/
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