Презентация "Небоскребы"

Небоскребы и высотные здания

Проблемы и решения, связанные с их колебанием

Небоскрёбы способны раскачиваться под действием различных сил, в том числе и под действием ветра. Особенно если дует сильный и порывистый ветер, ураганный ветер или даже смерч.

Землетрясение – мощная разрушительная стихия, которая способна уничтожать целые города.

Всё это не представляет угрозы для современных небоскрёбов из прочных материалов, внутри которых имеются специальные многотонные устройства выравнивающие колебания здания даже при землетрясениях.

За последние несколько десятилетий архитекторы и инженеры разработали технологии, которые могут сохранить, небоскрёб от разрушения, а их конструкция позволяет повысить обтекаемость воздушными массами.

.

1. «Парящий» фундамент

Изоляция фундамента, как следует из названия, заключается в том, чтобы отделить фундамент здания от всей постройки выше фундамента.

2. Амортизаторы ударов

Технология взята из авто-индустрии. Амортизаторы уменьшают магнитуду вибраций, превращая кинетическую энергию колебаний в тепловую энергию, которая может быть рассеяна через тормозную жидкость. В строительстве инженеры устанавливают на каждом уровне здания подобные гасители колебаний

3. Маятниковая сила

Во время землетрясения здание раскачивается, маятниковая сила заставляет его двигаться в обратном направлении, рассеивая энергию.

Каждый такой маятник настроен точно в соответствии с естественной частотой вибрации здания, чтобы избежать эффекта резонанса. Такая система используется в небоскребе «Тайбэй 101» высотой 508 м – в центре маятника 660-тонный шар золотого цвета, подвешенный на 8 стальных тросах.

Волшебный шар тайбэйского небоскреба

Принцип действия прост. Здание отклоняется в одну сторону, маятник двигается в другую, минимизируя таким образом раскачивание небоскрёба. Амплитуда маятника – до 10 см при раскачивании здания ветром и до 1,5 метров при землетрясении

Инженеры используют систему колеблющейся стены центрального ствола здания. Усиленный бетон проходит через центр конструкции, окружая лифтовые холлы, а стальные тросы проходят через центральный ствол здания работают как резиновые ленты, которые растянутся гидродомкратами, чтобы усилить временное сопротивление разрыву центрального ствола.

4. Заменяемые предохранители

Знаете, как работают электрические «пробки»? Инженеры внедритли подобные предохранители и в сейсмическую защиту зданий. Металлические зубцы предохранителей поглощают сейсмическую энергию. Если нагрузка превысит допустимую, предохранители можно легко и недорого заменить, быстро восстановив здание в его первозданном виде.

5. Колеблющееся «ядро»

7. Сплавы с эффектом памяти формы

6. Плащ-невидимка от землетрясений

Землетрясения создают волны, которые подразделяются на объемные и поверхностные. Первые быстро проходят в глубину Земли. Вторые двигают землю в вертикальном направлении и создают основные разрушения при землетрясениях

Ученые полагают, что можно прервать передачу этих волн, создав «плащ-невидимку» из 100 концентрических пластиковых колец, скрытых под фундаментом здания. Они могут улавливать волны, и колебания уже не могут передаваться зданию над ними, а просто выходят с другого конца конструкции из колец. Однако не до конца изучено, что будет в таком случае со стоящими поблизости зданиями, лишенными такой защиты.

Сплавы с эффектом памяти формы, в отличие от традиционных стали и бетона, могут испытывать значительные нагрузки и все равно возвращаться к прежней форме.

9. Биоматериалы

8. Углеволоконная оболочка

Изоляция фундамента здесь также может помочь, но есть более простое решение, так называемая усиленная углеродным волокном пластиковая оболочка .Таким способом можно укрепить даже здания, которые уже были повреждены землетрясениями. Согласно исследованиям, устойчивость конструкций при применении такого метода возрастает на 24-38%.

Когда волна ударяет в мидию, она остается на своем месте, т.к. эластичные нити поглощают волну. Исследователи подсчитали, что соотношение жестких и эластичных волокон – 80:20. Дело за малым – разработать подобный материал для применения в строительстве.

10. Картонные трубы

Собор в Новой Зеландии. Для постройки понадобилось 98 картонных труб, усиленных деревянными балками. Конструкции из картона и дерева очень легкие и гнущиеся, они лучше выдерживают сейсмические нагрузки, чем бетон. А если они все-таки разрушатся, вероятность, что под обломками пострадают люди, минимальна.

На последних этажах 632-метрового небоскреба - Шанхайская башня, колебания могут быть заметными, что вызовут у сотрудников или обитателей «воздушную болезнь», людей будет укачивать!

Не говоря уже о подсознательном страхе, связанном с обрушением здания.

Поэтому инженеры применили оригинальную технологию. На верхних этажах они установили тщательно рассчитанную массу — самый тяжелый груз, какой когда-либо использовался в архитектурных демпферах — и связали ее с мощным электромагнитом, создав первый в истории строительства индукционный демпфер.

Система устойчивости самого высокого здания в мире

1.Спиралевидная форма здания снижает влияние ветра на 24% по отношению к аналогичному

зданию в форме параллелепипеда.

2. Как большинство небоскребов, возведенных после 11 сентября 2001 года, Шанхайская башня имеет массивную бетонную арматуру, пронизывающую здание по всей высоте.

3. Двухслойное остекление снижает нагрев внутренних помещений и упрощает систему вентиляции.

4. Бетонный фундамент имеет толщину 3,3 м.

Его заливка заняла 63 часа.

5. Последние пять этажей башни занимает помещение, с демпфером, гасящим колебания здания.

Высотное строительство в России вне Московского столичного региона в 2017-2018 гг. ограничилось строительством первого и единственного небоскреба в Санкт-Петербурге (Лахта-центр) и возведением нескольких десятков высоток до 100 метров (30-35 этажей) в ряде крупных городов. Более половины высотных проектов пришлось на Екатеринбург, в остальных городах они были единичными. 

ЕКАТЕРИНБУРГ

ЧЕЛЯБИНСК

КРАСНОДАР

Металлическая радио- и телебашня, памятник архитектуры советского конструктивизма. Москва, ул. Шухова рядом с телецентром на Шаболовке.

Построена в 1920-1922 годах по проекту архитектора и изобретателя Владимира Шухова.

За всё время существования башня ни разу не подвергалась полноценной реставрации.

Всего на территории России насчитывается восемь шуховских башен, также по образцу гиперболоидных конструкций Шухова созданы башня порта Кобе в Японии, башни в Цюрихе, Либерце, Сиднее, а также 600-метровая баш ня Canton Tower  в Гуанчжоу. Идеи гиперболоидных конструкций используются при проектировании небоскрёбов в деловом центре «Москва-Сити»

Останкинская телебашня  — телевизионная и радиовещательная башня, расположенная рядом с телецентром «Останкино», недалеко от станции метро «ВДНХ» в Останкинском районе Москвы. Постановлением Совета министров в 1970 году Никитин, Злобин, Шкуд, Бурдин и Щипакин были удостоены Ленинской премии в области науки и техники.

В 1969 году открылись смотровая площадка и ресторан, Останкинская телебашня стала самым высоким сооружением в мире, сегодня по состоянию на декабрь 2018 года — 11-е по высоте свободно стоящее сооружение в мире.

Выбраны лучшие проекты "умного города" в Рублево-Архангельском

реализовать проект многофункционального

"умного города"

(Smart City)

офисной и жилой

недвижимости вместе

с торговой, социальной

и культурной инфраструктурой.

• СПАСИБО