Skyscraper Stability Through Ger ve Kompresyon

Gökyüzün batı mühendisliğinin evrimi, iki temel kuvvete hakim olmanın bir hikayesidir: kompresyon ve gerginlik. Bugünün süpertallslerine, binalara sadece rekora ulaşmalarına izin vermez, aynı zamanda sürdürülebilirlik ve mimari ifadeler üzerinde.

Anada, gökler için yapısal mühendislik, bina ve binanın ölü ağırlığının ve daha sonraki kuvvetlere karşı (parça, depremler) inşaat ve sistemlerdeki temel duvarların geçişleri ile işaretlenir; bu iki kuvvetin icadı gibi, yüksek güçlendirici çelik ve beton sütunların parçalarının yanı sıra, özellikle de daha sonra yüksek gerilimler sırasındaki yükleyici yapılara geçişleri ilerleyici sistemlerde nasıl dönüştürülür.

Yük Direnişi

Kombinasyon Elements: The Back Bone of Dikey Support

Kombinasyon elemanları, bir gökyüzündeki yerçekimi yükleri için birincil yoldur. Geleneksel sütunlar, genellikle çelik veya betondan yapılmış, betonu ezerek ve ezmelidir. Modern mühendislik, verimliliğini büyük ölçüde güçlendirdi. 80 MPa ve yukarıdan daha yüksek güçlü güçlü güçlü yönlerine sahiptir.

Basit sütunların ötesinde, temel duvarlar, asansörleri ve stairwells'leri kapatan büyük beton veya çelik hear duvarlarıdır.Bu temeller yoğun sıkıştırma elemanları olarak hareket eder ve aynı anda daha sonra sert binalarda bulunurlar; mühendisler genellikle betonu dağıtır ve böylece rüzgar ve sismik kuvvetlerdeki tüm yapıyı dağıtırlar.

Başka bir anahtar yenilik, sıkıştırmaya özel olmasa da, bu sistemler, Chicago'daki John Hancock Center gibi ikonik göklerceleri nasıl yükseltdiğini gösteriyor (şimdi 875 North Michigan Avenue) K-braces, daha sonra türküresel bir şekilde baskı ve gerginlik ağı oluşturmak için ortaya çıkıyor.

Gerçler: Daha sonra Güçlerle Mücadele

Gerç elementler sütunlardan daha az görünür olabilir, ancak aynı derecede önemlidir. Kablolar, bağlar ve yüzleri yüksek rüzgarlar altında bir araya getiren bir göktaşının tepesinde yer alır.Birçok modern tasarımda, YDYT:2 Yüklü kablolar)

Post-tansiyon başka güçlü bir gerilim tabanlı tekniktir. Yüksek güçlü çelik tendonlar beton kirişler veya plakalar aracılığıyla işlenir, sonra beton tedavilerini azaltmak için baskı yapılır.Bu ön baskılar betonu azaltır, büyük ölçüde dayanıklı betonu şişirmelere karşı direncini artırır.

En dramatik gerilim kullanımı İLDİ:0)tuned kütle demper (TMD)) ve [[Döneticileri:2|pendulum dampers) Bu sistemler çelik kablolar veya pendu çubuklar ile büyük bir ağırlık askıya alır; Binanın sways, son zamanlarda inşa edilen bir bina ile birlikte, sway amplitüdümün azaltılmasını sağlar.

Devrimci Yapısal Sistemler Gerçeği ve Kombinasyonunu Kombine Ediyor

Diagrid Yapıları

Son iki yılda en önemli gelişmelerden biri, yük yönünden bağlı olarak, [[0) dir.Bu triangulation (Dönetici sütunları yerine, bir diagrid, Londra'daki bir triangated çelik üyesini kullanır.[Dönetici) ve New York'ta bulunan her köşeye bağlı olarak, büyük bir merkezi temel veya çok sayıda iç sütunlar için ihtiyaç duymadan olağanüstü katı bir katırlık sağlar.

Diagrids ayrıca daha sonra yükleri dağıtmaya da başarır. Doğrulanmış üyeler, Çin Zun tower gibi, yarı zamanlı olarak, sütunların (kompresyon) ve para para (tanış/kompresyon) rollerini etkin bir şekilde birleştirir.

Mega-Frames ve Outriggers

Süpertall gökler 300 metreden fazla, alginçT:0)mega-frame[Döneticileri ile birlikte, mega-koleler aracılığıyla birkaç büyük sütundan oluşur. Binanın çevresi, derin transfer zımparatları veya taşlarını dikey bir tüp olarak arttırır.

Dubai'deki Buri Khalifa, merkezi bir temel etrafında toplanıp üç kanatla bir araya getiren bir tüp sistemi kullanıyor, ancak aynı zamanda kanatlar arasındaki geçiş güçlerini daha da dağıtıyor. Sonuç, hem de aktif ve pasif gerilim elemanlarını birleştiren bir yapı.

Uzay Frames ve Kablo Nets

Gökler ve çatı sistemleri gökyüzündeki boşluklar, [[0) uzay çerçeveleri) ve [[Döneticiler) Tüm binaların birincil yapısı olmasa da, bu gerilimler yalnızca mimarlar ve mühendisler ışık ve şeffaflığı desteklemek için gerginlike güveniyorlar.

Malzeme Mühendisliği: Yeniliğin Enabler

Yüksek Beton ve Çelik

İnce sütunlar ve daha uzun süreli kullanım yeteneği, malzeme gücü üzerinde bağlıdır. S460 veya S690 gibi modern çelik notları hem güçlü hem de daha hafif çelikler sağlar, çelik-koncrete kompozit sütunlar gibi, avantajları birleştirir: beton baskıya karşı dayanıklı, çelik takviyeli beton (UHPC) ve ultra yüksek performanslı beton (UHPC) sert kuvvetle çalışır.

Şekil-Memory Alloys ve Smart Materials

Belki de en futuristik gelişme sıcaklık değişiklikleri veya stresle ilgili olarak, depremler sırasında enerji absorbe edebilir ve dağıtılabilir.Bu teknoloji hala deneyseldir, ancak birkaç prototipde test edilebilir. Benzer şekilde,FLT:2.

Başka bir umut verici alan ise:0) Kendi kendini kınayan beton[DÜT:1), bu malzemeler, buhar veya mikrokapıları beton ve #8217'yi aştığında kırarak, bu malzemeler otomatik olarak baskı elemanlarının hayatını genişletebilir ve göklerde bakım maliyetlerini azaltabilir.

Vaka Çalışmaları: Gerçeği Azan Gökyüzünde İngenuity

Taipei 101 (508 m, Tayvan)

Setlenmiş kitle demper için ünlü olsa da, Taipei 101 aynı zamanda sekiz süper güç betonla dolu bir tüp yapısını da kullanır. Bina ve #8217; Bu tasarım, her iki birincil yapıda bir dizi dizi dizi dizi ve yanı içeriyor ve barajlama sistemi rüzgar yükü altında bir miktara bağlanır. TMD'nin kendisi kablolara bağlı olarak yükleniyor (tanış elementleri)

Shanghai Tower (632 m, Çin)

Bu bükme kulesi, merkezi bir temelle ve dışsal bir diygridle çift yüzen bir cephe kullanır.The Diagrid ’ üyeler hem de yönlendirme ve gerginliklerine bağlı olarak çalışırlar. Bina ayrıca, temelin çemberi birbirine bağlayan üç seviyededir.In addition, Shanghai Towers da aynı şekilde şunları içerir:0)

Shard (310 m, Londra)

Shard, beton bir çekirdekle çelik mega çerçeve kullanır. Dış kısmı, çelik alt çerçevelere bağlı olan cam panellerde kilitlidir; ancak, temel lateral sistem, ana ve çevrede bulunan bir dizi V-braces.Bu para para para birimi, ciddi bir deprem sırasında gerginlik konusunda tasarlanmıştır, temel duvarlar kompresyonla başa çıkmak için.

Sürdürülebilirlik ve Verimlilik Kazanıyor

Gerçeği ve sıkıştırma elementlerini tercih ederek, mühendisler malzeme kullanımını azaltır, doğrudan karbonu alt eder. Örneğin, digrid yapıları geleneksel çerçevelerden% 40 daha az çelik kullanır. Outriggers, beton tüketiminin daha küçük olmasına izin verir, beton tüketimin azaltılmasına izin verir - bina ve #8217'yi ortadan kaldırır; zemin kaplama cepheleri ve HVAC maliyetlerine yol açar.

Future skyscrapers, kabloların (konuşağı) ve izole edilmiş strutların (kıtılış yapıları) daha fazla güvenilmesi bekleniyor. - gerilim ve sıkıştırmanın ayrı bileşenlere izole edildiği sistemler. Tensegrity (süresel gerilim) son derece güçlü bir binanın uç aşamalarında kullanılabilir ve böylece yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte kullanılabilir.

Meydanlar ve Gelecek Yollar

Fatigue ve Dinamik Davranış

Gerç kablolar ve damperler, sürekli rüzgar kaynaklı oscillations'dan yorgunluk eğilimindedirler. Mühendisler gelişmiş hesaplamalı akışkan dinamik dinamik dinamik dinamik (CFD) ve aeroelastic rüzgar tünel testlerini 100 yıl veya daha fazla bir hizmet hayatı için tahmin etmeye eğilimlidir.

İnşaat Kompleksi

Post-tansiyon ve büyük abartıcı bağlantıları titiz bir şekilde kesintiye uğrattır ve izleme gerektirir. ancak dijital üretim ve modüler montaj maliyetleri azaltır.(END:0) Bilgi modelleme (BIM)), yüklemeden önce sanal gerilim ve sıkıştırma yüklerinin simülasyonunu sağlar, minimising hataları.

Akıllı Malzemeler Scale

Laboratuvar ölçekli prototiplerden, bir sonraki süpertalls nesli için tam ölçekli gerilim elementlerine geçiş hala maliyet ve üretim limitleri nedeniyle zorlanır. Ancak, üretim ölçekleri kadar, bu malzemeler bir sonraki süpertalls nesli standart haline gelebilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Gerginlik ve sıkıştırma elementlerinin yenilikçi kullanımı, rüzgarı tam olarak tamamlayan gökler ve kablolar, her yüksek katlı karşıt güçlerin dengesine yönelik bir testtir. Malzeme bilimi ve yapısal analiz ilerlemeye devam ettikçe, gelecekteki gökler yalnızca daha yüksek değil, aynı zamanda daha akıllı, daha güvenli ve daha sürdürülebilir hale gelecektir - tamamen zamansız bir şekilde zorlama ve çekme işlemine yol açar.