Новости дня 21.11

Как небоскребы Нью-Йорка противостоят сильному ветру

11.03.2018 05:00 261
Как небоскребы Нью-Йорка противостоят сильному ветру Фото № 0

Гравитация

Инженеры нашего времени обуздали гравитацию: при достаточном количестве металла и высокопрочного бетона в каркасе высотка будет стоять. Более непокорный враг — это ветер. Гравитация тянет вниз, ветер же может прийти отовсюду. Он может давить, засасывать или поочередно делать и то, и другое.

В отличие от гравитации, ветер изменяется в зависимости от города или времени года. Динамика ветра страшнее всего. Она меняется от всего, чего касается, и ветер даже формирует сам себя, направляя потоки на всех своих соседей. Гравитация внушительна и понятна, но дай волю ветру — он соберется и начнет бунтовать.

Когда в 1977 году закончили строительство Ситигруп-центра с косой крышей, было не очень похоже, что здание сможет стоять. Небоскреб высотой 279 метров опирается на 4 сваи, оставляя приличный просвет между землей и своим основанием. Инженера-конструктора Уильяма Лемезурье (William LeMessurier) хвалили за его достижения, но в следующем году один студент-инженер отметил, что это здание (которое теперь называется 601 Lexington) может действительно рухнуть — при сильном ветре. Сварщики кинулись делать экстренные укрепления, и при надвигающемся урагане Элла обсуждалась эвакуация этой области. Но Элла развернулась к морю, и Мидтаун оказался в безопасности.

Срезанные углы

Одно из средств обмана ветра — срезанные углы, которые разрушают засасывающие силы по бокам здания. Пинакли и антенны подвергаются тщательной экспертизе, по своему уровню не уступающей экспертизе яхт регаты «Кубок Америки». В случае 432 Парк-авеню конструкторская бригада использовала 5 слоев просветов, высотой в 2 этажа каждый, где фасад открыт, позволяя воздуху пройти сквозь себя и истощая его вихри. Эти горизонтальные полосы придают высотке визуальный ритм, но находятся они там из-за ветра.

Демпферы

Если уловки проектирования заканчиваются, инженеры могут уменьшить колебания с помощью установки «инерционных демпферов» у макушки здания. Одна их версия состоит из большой массы, устанавливаемой на подвесную систему с поршнями, которые сопротивляются движению этой массы. Демпфер работает, как маятник, но колеблется с естественной резонансной частотой здания, то есть когда высотка кренится, эта масса тянет ее обратно, вместо синхронизации — стабилизируя ее.

В 432 Парк-авеню спрятано 2 демпфера общей массой в 1,3 тысячи тонн. Инженер здания Сильвиан Маркус (Silvian Marcus), директор по проектированию зданий в американском отделении компании WSP/Parsons Brinckerhoff, посетил один из верхних этажей с группой и спросил, почувствовал ли кто-то что-нибудь. Ему ответили, что нет. Он поставил на пол лазерную указку, направил ее вверх и отошел. Точка двигалась из стороны в сторону — по мере того как высотка кренилась.

«Они сказали: «Это невероятно; мы ничего не чувствуем»», — поделился со мной Маркус.

В зданиях с высококачественными демпферами большинство людей не заметят колебаний в нормальную погоду. Для сверхвысоких жилых небоскребов инерционные демпферы — редкие блага современной цивилизации класса «люкс», которые остаются невидимыми.

Источник: forumdaily
Подписаться Поделиться Обсудить
Комментарии (0)
Имя *
Комментарий *