Почему непадают небоскребы

Почему непадают небоскребы

Представьте себе, что вы держите в вертикальном положении трость длиной приблизительно в метр. Если вы пошевелите рукой, нужно будет приложить упрочнение, дабы опять вернуть ее в устойчивое положение. Но в случае если к верхнему финишу трости прикрепить маленький груз на пружине, его инерция компенсирует часть кинетической энергии законцовки, и резкое перемещение (рывок) последней превратится в плавное колебание. Представили?

А сейчас увеличьте эту конструкцию в пара сотен раз — и получите Шанхайскую башню — второй по высоте небоскреб в мире по окончании «Бурдж-Халифа» в Дубаи.

Совокупность, задействованная при ее постройке, именуется демпфером и содействует уменьшению амплитуды колебаний от ветра, и понижению скорости «вершины» строения, набираемой при этих колебаниях. Подобные демпферы — подпружиненные грузы — употреблялись некогда в болидах «Формулы-1» для понижения вертикальных колебаний носовой части автомобиля.

Простой демпфер, используемый при постройке, является комплектом «» маятников — гибко сцепленных металлических пластин. В то время, когда небоскреб отклоняется в одну сторону, инерция пластин трудится в качестве противовеса, толкая строение в противоположном направлении. Но для того чтобы демпфера для Шанхайской башни выяснилось не хватает.

На последних этажах 632-метрового небоскреба колебания смогут быть столь заметными, что позовут у сотрудников либо жителей «воздушную заболевание», в противном случае говоря, людей будет укачивать! Не говоря уже о подсознательном страхе, связанном с обрушением строения. Исходя из этого инженеры применили уникальную разработку.

На верхних этажах они установили шепетильно вычисленную массу — самый тяжелый груз, какой когда-либо употреблялся в архитектурных демпферах — и связали ее с замечательным электромагнитом, создав первый в истории строительства индукционный демпфер.

«Сердцем» устройства помогает бронзовая пластина площадью 100 м2, на нее установлено 125 замечательных магнитов, и вся эта конструкция расположена под подвешенным демпфером хорошего типа. В то время, когда строение сдвигается, 1000-тонный металлический груз движется над магнитами, приводя к появлению электрического тока в пластине. Это, со своей стороны, формирует сопротивляющееся перемещению демпфера магнитное поле, увеличивая демпфирующий эффект.

Наряду с этим никакого активного контроля над совокупностью не нужно, потому, что вся работа демпфера определяется правилом Ленца: «Индукционный ток постоянно имеет такое направление, что он ослабляет воздействие обстоятельства, возбуждающей данный ток».

В следствии получается как красивое инженерное ответ, так и видимый итог. Архитекторы утверждают, что 99,99% визитёров последних этажей не почувствуют никаких колебаний кроме того летом, в то время, когда тайфуны в Шанхае особенно активны.

Спиралевидная форма строения разрешает снизить влияние ветра на 24% по отношению к подобному строению в форме параллелепипеда.

Как и большая часть небоскребов, возведенных по окончании 11 сентября 2001 года, Шанхайская башня имеет массивную цементную арматуру, пронизывающую строение по всей высоте.

Двухслойное остекление разрешает снизить нагрев внутренних помещений и упростить совокупность вентиляции.

Цементный фундамент имеет толщину 3,3 м. Его заливка заняла 63 часа.

Как это сделано

Последние пять этажей Шанхайской башни занимает помещение, где установлен демпфер, гасящий колебания строения.

Статья «Самый стойкий небоскреб» размещена в издании «Популярная механика» (№151, май 2015).

Почему не падают небоскребы? — Жизнь замечательных идей


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: