Civilingeniør

Verdens højeste skyskrabere består faktisk af 'forfængelighedshøjde'

Verdens højeste skyskrabere består faktisk af 'forfængelighedshøjde'



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

At have titlen som verdens højeste skyskraber er en eksemplarisk bedrift for udviklere over hele verden. Lige siden vi begyndte at bygge lodret, har vi konkurreret om at se, hvem der kan bygge den højeste struktur.

Skyskraberhøjder er eksploderet i de senere år takket være avanceret teknik og fornyede monetære investeringer. Imidlertid skjuler de fleste af verdens højeste bygninger en beskidt hemmelighed: de er faktisk ikke så høje.

Hvad gør disse bygninger så høje?

De højeste punkter på verdens højeste bygninger når faktisk svimlende højder, men den egentlige bygningsdel gør sjældent det. Udviklere har længe placeret spir eller tårne ​​oven på skyskrabere for kun at tømme konkurrencen og vinde titlen som verdens højeste bygning. Disse tinder tilføjer ofte hundreder af fødder til bygningernes højde, alt sammen med relativt lave omkostninger. De reducerer også kompleksiteten af ​​teknik.

Council on Tall Buildings and Urban Habitat, CTBUH, studerede alle verdens højeste bygninger og fandt nogle interessante data. De opdagede, at næsten 60% af verdens højeste bygninger, kaldet supertaller, faktisk ikke ville være supertalls uden ekstra ødsel plads ovenpå, såsom spir. Organisationen kalder denne spildte højde "forfængelighedshøjde."

Et nærmere kig på forfængelighedshøjder

Tag for eksempel Burj Khalifa, den nuværende indehaver af verdens højeste titel. Det står ved 828 meter høj fra base til toppen af ​​spiret. Dog er det højest besatte gulv kun så højt som 585 meter. Dette betyder, at der er 244 meter ikke-optagelig plads på skyskraberen, der ellers gør den så høj. Dette svarer til omtrent 29% af strukturen.

Bank of America-tårnet i New York er endnu værre. Denne struktur står 366 meter høj, en ellers respektabel højde for en høj bygning. Brugbare gulve stopper dog bare 235 meter, hvilket betyder det 131 af de 366 meters højde er ubrugelige. Det svarer til 36% af hele bygningen. Det kan synes dårligt, men det er ikke engang den værste supertall med hensyn til spildt plads i verden. Denne ære, eller rettere skuffelse, tilkommer Burj al Arab.

RELATEREDE: PLANER ER NU I GANG TIL AT BYGGE VERDENS HÆVESTE TRÆSKYSKRAPER I TOKYO

Burj al Arab står ved 321 meter høj og er verdens højeste hotel. Du har sandsynligvis set fotos af bygningens slående konstruktion, men du vil bemærke, at toppen for det meste er arkitektonisk fnug. Alt det fnug svarer til 124 meter af ikke-beboelig plads - eller 39% af hele strukturens højde.

Du kan se, at dette problem ikke kun er begrænset til disse bygninger, enten i diagrammet nedenfor. 95 ud af det 360 meter af Pinnacle-bygningen er alt forfængelighed eller 27%. Emirates Tower One har 113 ud af 355 meter som forfængelighed plads eller 32%. Endelig har det 450 meter høje Zifeng Tower 133 meter af ikke-optagelig højde eller 30% af hele strukturen. Dette er et utroligt vedvarende problem, når det kommer til supertall strukturer.

Disse fund fra CTBUH betyder, at mens disse strukturer stadig er høje, er deres højde ikke så imponerende. Det kræver meget mindre teknik at konstruere disse ubesættelige rum, og dermed er deres oprettelse næsten altid et trick for at vinde titlen som verdens højeste.

Problemet med forfængelighedshøjde er ikke nødvendigvis et nyt, men det bliver værre. Chrysler-bygningen er 21% forfængelighed højde og Empire State er 2% forfængelighed højde. Disse var nogle af de første strukturer, der startede tendensen i 1930'erne. Det var i denne æra, at konkurrencen om verdens højeste bygning begyndte at blive varmere og kun accelereret ind i det 21. århundrede. Menneskehedens mål om at have den største, højeste ting betyder, at ingeniører undertiden gør bygninger højere, end de virkelig har brug for at være.

Er der noget inde i bygningens forfængelighedshøjde?

Efter at have lært om det ledige rum øverst på de fleste moderne skyskrabere, spekulerer du måske på, om der overhovedet er noget øverst. Det korte svar er ja.

Øverst på de fleste moderne skyskrabere er der noget, der kaldes en tunet massespjæld eller TMD. Denne enhed hjælper med at stabilisere bygningens højde, da den svajer i vind eller jordskælv.

RELATERET: DE FEM FYRSTE BYGNINGER FREMTIDEN

Det skal dog bemærkes, med henvisning til "forfængelighedshøjde" ville verdens højeste strukturer stadig have en TMD i de fleste tilfælde, hvis de ikke havde så meget forfængelighedshøjde. Det vil sige, at bare fordi der er noget nyttigt i den såkaldte forfængelighedshøjde, er selve højden ret unødvendig.

Når de trækker tilbage til indstillede massespjæld, er de i det væsentlige kæmpe kuglelignende masser suspenderet for at modvirke bygningens dynamiske kræfter.

Spjældet i hver bygning er indstillet på den pågældende struktur. Det betyder, at når bygningens strukturelle frekvens er ophidset, vil spjældet begynde at genlyde. Spjældet resonerer imidlertid perfekt ude af fase med bygningen. Hvis strukturen svajer til højre, svinger spjældet perfekt til venstre. Denne handling modvirker bygningens svingning og spreder spjældets inerti ind i strukturen.

Konceptet for tunede massespjæld blev først anvendt på konstruktionsdesign i begyndelsen af ​​1900'erne. I starten blev ideen imidlertid anvendt på skibes struktur for at afbøde skrogsten og vibrationer. Det var først omkring midten af ​​århundredet, at indstillede massespjæld først blev brugt i strukturer.

Først blev de brugt til at modvirke kræfter, der var unikke for meget høje bygninger. Dynamiske belastninger som tusinder af mennesker, der bevæger sig indad på én gang, eller store vindkræfter, der skubber på det store overfladeareal af skyskrabere. I slutningen af ​​1950 blev disse massespjæld implementeret for at modvirke jordskælvskræfter.

Den bedste måde at tænke på, hvordan tunede massespjæld fungerer, er denne harmoniske vibration. Ved at indstille den måde, hvorpå den store fysiske masse holdes på plads, kan du få den til at bevæge sig på en måde, der er perfekt harmonisk med bygningens bevægelser. At gøre dette annullerer ikke bygningens bevægelse helt, men det gør toppe og dale meget mindre intense.

Når det kommer til strukturel belastning, er dette en god ting. Skarpe, hurtige, store kræfter kan hurtigt tage en bygning ned, men hvis du bremser virkningen af ​​disse kræfter over en længere periode, kan bygningen absorbere og bevæge sig efter behov. Dette er på mange måder som smuldrende zoner i en bil.

Den afstemte massespjæld er skyskraberens krumme zone, der absorberer intense kræfter og spreder dem ud for at hjælpe den samlede bygning ikke med at bevæge sig eller reagere så meget.

Så op på toppen af ​​disse superhøje bygninger sidder gigantiske tunede massespjæld og måske noget mekanisk udstyr. For det meste er deres design dog forfængelighed. Når alt kommer til alt er det en bedrift at have titlen som verdens højeste bygning.


Se videoen: Construction Simulation Crane Kingdom Tower Jeddah (August 2022).