고층 건물 공사

상하이 타워의 전체 높이는 632m에 달하는 초고층 건물입니다. 강한 바람이 불면 건물이 흔들리는 듯한 느낌이 듭니다. 안전한가요?

확실히 안전합니다. 초고층 건물은 강풍의 영향에 더 민감하기 때문에 이러한 문제는 상하이 타워 설계 초기부터 고려되었습니다. 예를 들어, 10미터 높이에서의 풍속이 5미터/초라면 300미터 높이에서의 풍속은 30미터/초를 초과하게 됩니다. 대책을 세우지 않으면 강풍이 초고층 빌딩의 안전을 위협할 것입니다.

이 때문에 초고층 건물의 경우 상부층에 튜닝 매스 댐퍼를 설치해야 합니다. 강한 바람이 건물을 흔들면 거대한 윈드 댐퍼가 반대 방향으로 흔들리면서 건물의 흔들림을 줄여줍니다.

예를 들어 타이베이 101 빌딩에는 680톤에 달하는 댐퍼가 설치됐는데, 그해 강한 태풍의 영향으로 댐퍼가 최대 1m까지 흔들렸다.

마찬가지로 상하이 타워에도 125층과 126층(583m)에 총 질량 1,000톤에 달하는 윈드 댐퍼인 상하이 스마트 아이(Shanghai Smart Eye)를 설치했다. 거대한 윈드 댐퍼를 장착해 초고층 건물은 강풍에도 심하게 흔들리지 않아 건물의 안전을 보장한다.

위 사진은 상하이 스마트 아이를 보여준다

또한, 테이퍼진 외관을 지닌 상하이 타워는 무게 중심이 낮아 안정성을 높이는 데 유리하다. 건물. 더욱이, 상하이 타워의 뒤틀린 외관은 바람의 흐름을 효과적으로 지연시켜 받는 풍하중을 24%까지 줄일 수 있습니다.

요컨대 상하이 타워는 매우 안전합니다. 상하이는 태풍의 영향을 자주 받는 지역이기 때문에 이를 염두에 두고 건물을 설계했습니다. 바람이 많이 불지 않는 이상 건물은 1미터도 흔들리지 않습니다.

상하이 타워는 높이 632m에 달해 이미 초고층 건물로 분류된다. 중국은 '인프라 마니아'로 알려져 있다. 현재 중국은 세계적으로 유명한 건물을 많이 건설했다. , 그중에는 몇 년 전에 완공된 상하이 타워도 포함됩니다.

그런데 119층짜리 상하이타워가 바람에 1미터 넘게 흔들렸다고 하는데 정말 무섭나요? 상하이 타워의 구조적 높이는 580m, 총 높이는 632m로 이 초고층 빌딩에 서면 상하이 전체를 내려다볼 수 있다고 합니다. 하지만 이 건물은 너무 높기 때문에 강한 바람이 불면 좌우로 흔들릴 수 있으며, 특히 고층에서는 최대 흔들림 폭이 1m에 달한다고 합니다.

흔들림이 너무 크기 때문에 어떤 영향을 미칠까요? 안에 있는 사람들이 그네를 타는 것 같은 느낌이 들 수도 있지 않을까요? 무섭게 들리지만 만약 실제로 그렇다면 이 건물은 실패한 프로젝트가 아닐까요? 실제로 이 건물의 설계자들은 초고층 건물 자체가 강풍의 영향에 매우 민감하기 때문에 설계 시 이러한 문제를 고려했을 것입니다. 이에 상응하는 조치를 취하지 않으면 강풍은 분명히 초고층 건물을 위협할 것입니다. 건물 안전.

이 때문에 초고층 건물은 상부층에 튜닝 매스 댐퍼를 설치해야 한다. 강한 바람으로 인해 건물이 한쪽으로 흔들리면 대형 매스 댐퍼가 반대 방향으로 흔들리게 된다. , 이로써 건물의 흔들림 진폭을 감소시킵니다. 정상적인 풍압 하에서 지상 10미터 높이에서 풍속이 5미터/초라면, 90미터에서는 높이가 300-400에 도달하면 풍속이 15미터/초까지 높아질 수 있습니다. 미터, 바람의 힘은 더욱 강해질 것입니다. 강력하고 이 때 초고층 건물이 흔들릴 것입니다.

초고층 건물의 풍하중 저항을 위한 주요 조치는 다음 세 가지입니다. 1. 더 강한 구조를 채택합니다. 2. 풍댐퍼를 추가합니다. 3. 건물의 바람 저항을 줄이는 데 도움이 되는 외관 디자인을 채택합니다. 건물. 윈드 댐퍼는 현재 건설 업계에서 "건물 고정 볼"로 인식되고 있으며 그 기능은 설치 후 바람에 건물이 흔들리는 정도가 매우 작습니다. 그러므로 더 안전합니다. 현재 많은 고층 빌딩에서는 윈드 댐퍼를 사용하고 있습니다. 예를 들어, 타이베이 101 빌딩의 88~92층에는 무게 660톤의 쇠구슬을 매달아 쇠구슬의 진동을 이용해 건물의 흔들림을 늦추고 있습니다. 그리고 광저우 TV 타워(샤오만야오)의 댐퍼는 실제로 물로 만들어졌습니다. 샤오만야오의 109~110층에는 소방용 물탱크를 댐퍼로 사용하는 진동 제어 시스템이 있습니다.

문의해주셔서 감사합니다! 확실한 것은 이 건물이 지어졌으니 꽤 안전할 것이 틀림없다. 결국 국민의 생명과 재산의 안전과 총 공사비 148억이 장난이 아니며, 100년 이상 안전하게 운영되어 왔다는 것이다. 2년. 다음으로 먼저 상하이 타워에 대한 기본 정보를 살펴보겠습니다.

상하이 CITIC 타워는 상하이 푸둥신구 황포강 동쪽 기슭의 루자쭈이 금융무역구에 위치해 있으며, 2008년 11월 29일 착공해 3월 12일 완공됐다. 2016년. 약 7.5년이 걸린 이 프로젝트는 총 면적이 433,954m2에 이르며, 총 높이와 구조 높이는 각각 632m와 580m이며, 세계에서 두 번째로 높은 초고층 빌딩입니다. 828m 높이의 두바이 칼리파에 이어 두 번째다. 3위인 메카 왕립시계탑(601m)보다 약 10층 더 높다.

물체의 높이가 높을수록 무게 중심도 높아지는 것은 모두가 알고 있는 사실이며, 초고층 빌딩, 타워, 고층 오피스 빌딩, 주거용 건물 등도 예외는 아닙니다. 도망칠 수 없다 농담이지만 ​​건물의 안전을 위해 건축 전에 충분한 시연이 있었고, 극한의 악천후를 견딜 수 있을 뿐만 아니라 특정 지진도 견딜 수 있는 일련의 과학적 원리가 건축 과정에서 적용되었습니다. 저항 요구 사항. 지난해 가장 강력한 태풍 '망쿳'이 통과해 수많은 굵은 나무가 뿌리째 뽑혔지만, 광저우 샤오만야오와 광저우 이스트 타워, 선전 핑안 금융센터는 무사했다.

사실 이렇게 높은 초고층 빌딩이나 타워가 강풍의 위협을 견딜 수 있는 이유는 건물의 형태와 내부 디자인 구조에 달려있습니다. 상하이 타워든 Xiaomanyao와 같은 건물이든 그 모양은 종종 구부러지고 불규칙한 모양을 나타냅니다. 이 "모양"은 바람이 불어오는 쪽과 바람이 불어가는 쪽 사이의 불평등한 풍압을 효과적으로 방해하여 양쪽의 압력을 증가시킬 수 있습니다. 균형을 잡아 건물의 흔들림을 효과적으로 늦추는 경향이 있습니다.

건물(고층 타워)의 내부 구조는 크게 두 가지 측면으로 반영되는데, 하나는 면적이 크고 질량이 커서 무게 중심을 효과적으로 줄일 수 있다는 점이다. 건물의 핵심은 더 큰 질량의 댐퍼가 해당 위치에 설치되어 움직임에 대한 저항을 제공하여 에너지 소산을 달성하는 장치입니다. 예를 들어, 상하이 타워의 본관 기초는 61,000m3의 콘크리트로 만들어진 반면, 캔톤 타워의 주요 구조는 454m 높이의 코어 튜브를 갖춘 철근 콘크리트로 만들어졌습니다. 각 층의 질량은 높이에 따라 증가하고 감소합니다.

흔들림 방지 측면에서 상하이타워는 초고층부(583.4m)에 '상하이 아이(Shanghai Eye)'라는 천톤급 슈퍼 댐퍼를 설치한 것이 현재 세계 최대다. 무거운 진자 댐퍼 질량은 건물의 본체와 함께 진동하여 건물의 흔들림에 대응하는 거대하고 복잡한 진자 시스템과 같습니다. 반면 캔톤 타워는 타워 본체에 두 세트의 별도로 설치된 구성 요소가 있습니다. 100,000리터 이상의 물을 담은 탱크. 탱크 내 물의 흔들림은 타워 본체의 흔들림을 상쇄하는 데 사용됩니다.

위 내용에 대한 댓글을 환영합니다!

'숲 속의 아름다운 나무도 바람에 쓰러진다', '큰 나무가 바람을 부른다'는 말이 있다. 실제로 높은 나무만이 바람의 영향을 받는 것이 아니라, 높은 건물도 바람의 영향을 받습니다. 상하이타워는 높이가 632m라고 하는데, 강한 바람이 불면 1m 이상 흔들린다고 합니다. 그럼 안에 있는 사람들은 안전한 걸까요? 안에 있는 사람들은 확실히 안전하니 안심하셔도 됩니다.

이미지 : 태풍의 영향으로 흔들리는 건물을 배경으로

지난해 태풍 망쿳이 상륙했을 때 네티즌들이 고층빌딩이 흔들리는 영상을 올렸던 기억이 난다. 태풍에 흔들리고, 무서워 보이네요. 관련 전문가들은 고층 건물이 강풍을 만나 흔들리는 것은 당연하고 필요한 일이라고 설명했다. 도시의 높은 고도에서의 풍력은 지상에서의 풍력보다 훨씬 강합니다. 따라서 강한 바람이 불면 고층 건물이 크게 영향을 받는 현상을 '바람 지진 효과'라고 합니다. 고층 건물 주위의 바람은 소용돌이를 형성하여 바람이 건물에 부딪혀 흔들리게 할 수 있습니다. 따라서 초고층 건물을 지을 때 일반 건물은 50년에 한 번 발생하는 강풍을 견딜 수 있어야 하고, 고층 건물은 100년에 한 번 발생하는 강풍을 견딜 수 있어야 합니다.

사진=상하이 타워

상하이 타워의 외관 디자인은 태풍 공격에 대비해 특별히 설계됐다. 상하이 타워는 높이가 높아질수록 각 층이 거의 1도씩 비틀어지는 형태로 되어 있어 바람의 흐름을 지연시키고 태풍이 건물에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다.

또한, 이 건물에는 강풍을 막기 위한 유물인 125층에 위치한 방풍댐퍼도 있습니다. 상하이 타워의 윈드 댐퍼는 질량이 1,000톤에 달하는 세계에서 가장 기술적으로 진보된 윈드 댐퍼입니다. 강한 바람에 건물이 흔들리면 역방향으로 흔들릴 수 있어 진동을 줄여줍니다.

그림: 상하이 타워의 윈드 댐퍼

또한 상하이 타워의 건축 설계 모든 측면에서 안전 요소가 고려되었습니다. 내부 사람들은 안전합니다. .

고층 건물이 강한 바람에 흔들리는 것은 정상적인 현상입니다. 상하이 타워는 높이가 632m로 우리나라에서 가장 높은 건물이자 세계에서 두 번째로 높은 건물입니다. , 상하이는 태풍의 영향을 받는 경우가 많기 때문에 초고층 건물에 대한 강풍의 영향 문제를 해결해야 하며 건물 안전을 보장하는 것이 프로젝트 연구 개발의 초점이 되었습니다.

과학적 연구에 따르면 초고층 빌딩이 있는 고층 지역에서는 풍속이 지상보다 5~6단계 더 높은 것으로 나타났습니다. 상하이 타워의 안전을 확보하기 위해 건설팀은 125층과 126층 사이에 튜닝 매스 댐퍼를 설치했습니다. 이것이 상하이 타워의 앵커입니다. 풍속이 세거나 지진이 발생하면 건물이 흔들리고 사람들이 현기증을 느낄 수 있습니다.

바람의 영향을 받는 초고층 건물의 흔들림을 제어하기 위해 건물에는 튜닝된 매스 댐퍼가 설치됩니다. 1,000톤에 달하는 이 덩어리는 25미터 길이의 강철 케이블 12개에 매달려 있습니다. 이는 세계 금융 센터, 타이페이 101 빌딩 등 전 세계 초고층 건물의 댐퍼 기술을 연구한 후 과학 연구자들이 독자적으로 개발한 것입니다. 최초의 진자형 와전류 동조 질량 댐퍼.

연구 끝에 패시브 솔루션이 선택되었고, 상하이 재료 연구소에서 개발한 와전류 감쇠 시스템이 과감하게 선택되어 세계 최초로 고층 빌딩 댐퍼에 전자기 원리를 도입했습니다. 강한 바람이 건물에 작용하여 흔들리면 건물의 댐퍼가 반대 방향으로 움직여 건물의 흔들림 진폭을 제어하고 건물의 안전을 보장합니다.

또한 바람의 영향을 완화하기 위해 건물 설계에 몇 가지 기술적 수단이 채택되었습니다. 예를 들어 건물의 모양은 DNA와 유사한 이중나선 구조로, 올라갈 때마다 각도가 1도 가까이 비틀어진다. 또한 건물 전체는 바람의 영향을 완화하기 위해 건물 설계에 몇 가지 기술적 수단을 채택했습니다.

예를 들어 건물의 모양은 DNA와 유사한 이중나선 구조로, 올라갈 때마다 각도가 1도 가까이 비틀어진다. 건물 전체의 비틀림 각도는 120도로 바람이 건물을 둘러싸면 소용돌이 발산 효과가 발생하며, 이 효과는 바람의 힘을 감소시킬 수 있습니다. 24%.

설계와 건설에는 세계에서 가장 앞선 기술이 사용됩니다. 예를 들어, 건물 정보 모델링 기술(BIM)이 설계에 사용됩니다. 이 기술을 바탕으로 프로젝트 개발자는 100,000개 이상의 충돌 지점을 발견하고 해결했습니다. 예를 들어, 건물의 커튼월을 설계할 때 외국 선배 설계자들은 설계 도면에서 10개 이상의 오류를 찾아냈지만 BIM 기술은 100개 이상의 오류를 찾아냈습니다.

이 기술은 또한 화재 발생 시 건물 내 사람들을 신속하게 조직화하여 대피층과 지상으로 안전하게 대피할 수 있어 건물과 내부 직원의 안전을 효과적으로 보장할 수 있습니다.

또한, 외관상 상하이 타워는 상단이 얇고 하단이 넓은 테이퍼 형상으로 건물의 무게 중심을 더 낮추고 안정감을 준다. 건물 양쪽에 설치된 충격흡수 장치도 큰 역할을 합니다. 이 2천톤의 충격흡수 장치는 바람이 건물에 미치는 영향을 효과적으로 줄일 수 있습니다.

높이 632m, 세계에서 두 번째로 높은 이 건물은 148억 위안의 비용이 들었고 강풍의 영향에도 댐퍼, 비틀린 모양, 테이퍼드 본체 및 충격 흡수 장치의 동시 효과를 가졌습니다. , 1미터 가까이 흔들리는 이 건물도 안전합니다.

답변: 안전

실제로 고층빌딩의 흔들림은 걱정할 필요가 없습니다. .

바닥이 높을수록 풍속이 빨라집니다. 수평 이동 중에 바람이 고층 장애물을 만나는 횟수가 줄어들기 때문에 마찰이 적고 바람이 건물과 만나는 속도가 빨라집니다. 낮은 위치 더 많은 물체, 더 큰 마찰 및 더 느린 풍속이 있습니다. 일반적으로 약 500m 높이의 풍속은 초당 40m를 초과합니다.

상하이 타워는 높이 632m로 뒤틀린 모양을 하고 있는데, 이는 형태가 참신한 것이 아니라 정면에서 건물에 부딪히는 바람이 양쪽을 통과하게 하여 충격을 줄여준다. 바람. 고층 건물 주변의 바람 진동 효과에 의해 생성된 마찰 소용돌이를 분해합니다.

높이 400m가 넘는 건물은 높은 층에 방풍 댐퍼를 설치해야 하는데, 상하이 타워의 댐퍼는 상하이 스마트 아이(Shanghai Smart Eye)로, 세계에서 가장 비싸고 무거운 전자기 댐퍼로 알려져 있으며 무게는 1,000에 이른다. 톤. 작동 원리는 매우 간단합니다. 바람이 고층 건물에 부딪히면 댐퍼에 연결된 센서가 건물 외부의 풍속, 오프셋 거리, 스윙 방향 및 기타 데이터를 감지한 후 전자기 구동 장치가 매스 블록을 제어합니다. 동일한 주파수로 흔들리게 하는 것입니다. 반대 방향으로 움직이며 주요 구조물과 함께 진동하여 건물의 흔들림을 약화시킵니다.

댐퍼는 고층 건물에 대한 바람의 영향으로 인한 가속도를 40% 정도 약화시킬 수 있습니다. 고층 건물을 점점 더 높게 지을 수 있는 것도 바로 윈드 댐퍼 때문입니다.

세계에서 가장 높은 건물인 두바이 부르즈 칼리파(828m)는 꼭대기에서 최대 스윙 범위가 약 3m로 설계됐다. 상하이 타워 꼭대기의 스윙 거리는 1m로, 600m 이상 높이에서도 건물에 있는 사람들이 전혀 흔들림을 느끼지 않으므로 걱정할 필요가 없습니다.

더 나아가 100m가 넘는 고층 건물에 대해서는 건축 전 풍동 실험이 필요하다. 즉, 고층 건물을 일정 비율로 줄여 풍동을 통과하는 기류가 모든 면에서 고층 건물에 부딪히게 된다. 상단의 최대 스윙 진폭과 전체 저항을 관찰하기 위해 각도를 먼저 시뮬레이션한 다음 구축합니다. 고층 건물의 흔들림은 바람의 충격을 완화하기 위한 것인데, 가장 치명적인 것은 흔들림이 없다는 것인데, 이는 주요 구조물이 더 많은 충격을 견뎌냈다는 것을 의미하므로 위험합니다.

초고층 빌딩의 흔들림은 정상적인 현상입니다. 왜냐하면 기계적인 관점에서 초고층 건물은 실제로 매우 부드러운 물체이고 부드러움은 진동을 형성하기 쉽다는 것을 의미하기 때문입니다. 예를 들어 일본의 경우. 2011년에 대지진이 발생했는데, 그 지진으로 발생한 장파가 고층빌딩의 자연진동수와 똑같아서 고층빌딩이 좌우로 흔들리고 안에 있던 사람들이 겁에 질려 죽었습니다.

따라서 건물을 설계할 때 자체 진동 문제를 고려해야 한다. 지진이나 태풍이 왔을 때 윈드 댐퍼의 작동 원리는 매우 간단하다. , 초고층 빌딩이 흔들리게 됩니다. 건물이 무의식적으로 흔들리고 윈드 댐퍼가 관성으로 인해 제자리에 유지되어 초고층 건물을 잡아당겨 흔들림을 약화시킬 수 있습니다.

구체적인 예는 타이페이 101 빌딩을 참고하세요. 2015년 태풍 '수데로'가 왔을 때, 타이페이 101 빌딩 꼭대기에는 무게가 600톤이 넘는 거대한 쇠구슬이 있습니다. 그 내부의 댐핑 기구의 흔들림이 1미터의 기록을 세웠습니다. 타이페이 101 빌딩에 아무 일도 일어나지 않은 것은 바로 이 큰 놈의 존재 때문입니다. 같은 예가 상하이 타워입니다.

상하이 타워의 상부에는 1,000톤 규모의 윈드 댐퍼인 상하이 아이(Shanghai Eye)가 이 거대한 덩어리로 상하이 타워에 아무런 문제가 없음을 보장합니다.

마지막으로 윈드 댐퍼의 질량이 매우 크기 때문에 이를 단단히 고정하기 위해 강선의 강도가 일반 강선의 수십 배 이상이므로 윈드 댐퍼인지 여부 , 초고층 빌딩, 또는 초고층 빌딩 안에 있는 사람들은 안전합니다....

건설 기술의 급속한 발전으로 우리나라 주요 도시에는 이러한 고층 빌딩이 많이 세워지고 있습니다. 고유한 특성이 있고, 게다가 모양도 이상하고, 놀랍습니다!

오늘은 상하이타워를 살펴보겠습니다. 이 건물