Aunque ha habido muchos avances en la tecnología de la construcción de edificios en general, se han logrado logros sorprendentes en el diseño y construcción de edificios súper altos.
Aunque la tecnología de la construcción de edificios ha logrado grandes avances en general, el diseño y la construcción de edificios de gran altura han logrado resultados sorprendentes.
El desarrollo inicial de los edificios de gran altura comenzó con estructuras de acero.
El desarrollo temprano de los edificios de gran altura comenzó con la estructura de acero de la estructura.
Los sistemas de tubos de revestimiento tensado y de hormigón armado se han utilizado de forma económica y competitiva en muchas estructuras para fines residenciales y comerciales.
Desde entonces, el hormigón armado y los sistemas de tubos de carcasa delgada se han utilizado de forma económica en muchas estructuras civiles y comerciales.
Los rascacielos de entre 50 y 110 pisos que se están construyendo en todo Estados Unidos son el resultado de la innovación y el desarrollo de nuevos sistemas estructurales.
Los rascacielos de 50 a 110 pisos que se están construyendo en todo Estados Unidos son el resultado de la reforma y el desarrollo de nuevos sistemas estructurales.
Las alturas más altas requieren aumentar el tamaño de las columnas y vigas para hacer que el edificio sea más fuerte y que no se balanceen más allá de los límites aceptables bajo las cargas del viento.
La mayor altura requiere aumentar el tamaño de columnas y vigas para hacer el edificio más rígido y que no se inclinen más de lo permitido bajo las cargas de viento.
Un balanceo lateral excesivo puede provocar daños graves y recurrentes en tabiques, techos y otros detalles arquitectónicos.
Una inclinación horizontal excesiva provocará daños graves y recurrentes en tabiques, techos y otros detalles arquitectónicos.
Además, el balanceo excesivo puede causar molestias a los ocupantes del edificio al sentir el movimiento.
Además, la inclinación excesiva puede causar molestias a los residentes del edificio al sentir el movimiento.
El sistema estructural de hormigón armado y acero aprovecha al máximo la rigidez potencial inherente de todo el edificio, por lo que no se requiere refuerzo adicional para limitar el balanceo.
El sistema estructural de hormigón armado y acero aprovecha al máximo la rigidez potencial inherente de todo el edificio, por lo que no se requieren paneles de refuerzo adicionales para limitar la inclinación.
Por ejemplo, en la construcción de acero, la economía se puede definir en términos de la cantidad promedio total de acero utilizada por pie cuadrado de superficie del edificio.
Por ejemplo, en la construcción de acero, la economía se puede definir en términos de la cantidad promedio total de acero necesaria por pie cuadrado de superficie del edificio.
La curva A en la Figura 1 representa el peso unitario promedio de un marco convencional a medida que aumenta el número de capas.
La curva A en la Figura 1 representa el peso unitario promedio de un marco convencional a medida que aumenta el número de pisos.
La curva B representa el peso promedio del acero cuando el marco está libre de todas las cargas laterales.
La curva b representa el peso promedio del acero cuando el marco no soporta cargas laterales.
La brecha entre los límites superior e inferior representa una gran ventaja sobre los marcos tradicionales de vigas y postes.
La brecha entre los límites superior e inferior representa el costo adicional asociado con la altura de un marco tradicional de vigas y columnas.
Para eliminar esta prima, los ingenieros estructurales desarrollaron sistemas estructurales.
Para eliminar este coste adicional, los ingenieros estructurales han desarrollado una serie de sistemas estructurales.
El desarrollo de edificios de gran altura con estructura de acero es el resultado de varias innovaciones estructurales.
El desarrollo de edificios de gran altura con estructura de acero es el resultado de varias innovaciones estructurales.
Estas innovaciones ya se están utilizando en la construcción de edificios de oficinas y apartamentos.
Esta innovación se ha utilizado en la construcción de edificios de oficinas y apartamentos.
Para conectar las columnas exteriores de una estructura de marco a las vigas verticales interiores, se puede utilizar un sistema de vigas de cinta rígida en la mitad de la altura y en la parte superior del edificio.
Para conectar las columnas exteriores de una estructura de marco a las vigas verticales interiores, se puede instalar un sistema de vigas de barras rígidas en el medio y en la parte superior del edificio.
Un buen ejemplo de este sistema es el edificio del First Wisconsin Bank en Milwaukee (1974).
Un buen ejemplo de este sistema es el edificio del First Bank of Wisconsin en Milwaukee.
En términos de resistencia y rigidez, la resistencia al viento sólo se puede lograr si todos los elementos de la columna se pueden conectar entre sí de tal manera que todo el edificio actúe como un tubo hueco o una caja rígida cuando se extiende hacia afuera. del suelo. Cargue la estructura total de un edificio de gran altura para una máxima eficiencia.
Solo cuando todas las columnas están conectadas entre sí de tal manera que todo el edificio sobresale del suelo en un cilindro hueco o una caja rígida, la estructura general de un edificio de gran altura puede mejorar en términos de resistencia y rigidez frente a cargas de viento consiguen los máximos resultados.
Este sistema estructural particular puede usarse por primera vez en el edificio de apartamentos DeWitt Chestnut de hormigón armado de 43 pisos de Chicago. El uso más importante de este sistema es en las torres gemelas de acero estructural de la torre del World Trade Center de 110 pisos en Nueva York.
Este edificio de apartamentos de hormigón armado de 43 pisos en Chicago puede ser el primero en utilizar este sistema estructural especial. La aplicación más importante de este sistema se encuentra en las torres gemelas de estructura de acero del edificio World Trade Center de 110 pisos en Nueva York.
Las columnas exteriores de un edificio pueden estar bastante separadas, pero conectarlas mediante miembros diagonales que se cruzan en las líneas centrales de las columnas y vigas les permite trabajar juntas como un solo tubo.
Las columnas exteriores del edificio se pueden espaciar a una distancia adecuada, o se pueden convertir en cilindros que trabajen juntos y se interconecten con miembros oblicuos en las líneas centrales de las columnas y vigas.
Este sistema simple pero extremadamente eficiente, utilizado por primera vez en el Centro John Hancock de Chicago, utiliza el acero que normalmente se requiere en los edificios tradicionales de 40 pisos.
Este sistema sencillo pero muy eficaz se utilizó por primera vez en el edificio del Centro John Hancock de Chicago. Utiliza todo el acero que normalmente se necesitaría en un edificio tradicional de 40 pisos.
Con la demanda continua de edificios más grandes y más altos, los tubos de marco o los tubos de armadura diagonal de columna se pueden usar en paquetes para crear envolturas de tubos más grandes manteniendo una alta eficiencia.
A medida que aumenta la demanda de edificios más grandes y más altos, se pueden utilizar tubos de marco o tubos de armadura con postes superiores en forma de amarres para crear carcasas de tubos más grandes manteniendo al mismo tiempo una alta eficiencia.
El edificio de 110 pisos de la sede de Sears Roebuck en Chicago tiene nueve tuberías unidas en tres filas en la base del edificio.
El edificio de 110 pisos de la sede de Sears Roebuck en Chicago tiene nueve cilindros atados en tres filas en la base del edificio.
Algunos de estos tubos individuales terminan en diferentes alturas del edificio, lo que demuestra las infinitas posibilidades arquitectónicas de este último concepto estructural.
Algunos de estos cilindros individuales descansan a diferentes alturas del edificio, un ejemplo de las ilimitadas posibilidades arquitectónicas de los últimos conceptos estructurales.
Con 442 metros (1,450 pies), la Torre Sears es el edificio más alto del mundo.
El sistema de estructura de tubos fue desarrollado para mejorar la resistencia de los edificios de gran altura a las fuerzas laterales (viento o terremoto) y para controlar la deflexión (movimiento lateral del edificio).
El desarrollo del sistema de estructura de tubos tiene como objetivo mejorar la resistencia de los edificios de gran altura a cargas laterales (viento y terremoto) y controlar el desplazamiento lateral del edificio.
Las tuberías de revestimiento tensionado llevan los sistemas de tuberías un paso más allá.
Los cilindros de carcasa delgada llevan el sistema de cilindros un paso adelante.
El desarrollo de tubos de revestimiento tensionado utiliza la fachada de un edificio como un elemento estructural que actúa en conjunto con los tubos del marco, proporcionando así un medio eficiente para resistir cargas laterales en edificios de gran altura y produciendo una rentabilidad. Espacio interior sin columnas con una alta relación entre la superficie neta y la superficie total del suelo.
El avance de los tubos de carcasa delgada consiste en utilizar la cara frontal (pared o placa) del edificio como componente estructural trabajando junto con el tubo del marco, lo que proporciona una manera efectiva para que los edificios de gran altura resiste cargas laterales y puede obtener espacios interiores de bajo costo y sin costo con columnas y una alta relación entre área útil y área de construcción.
Debido al efecto de la fachada tensada, los miembros del marco de tubos de acero requieren menos masa y, por lo tanto, son más ligeros y baratos.
Debido a la fachada delgada, se necesitan menos miembros del marco para el cañón, por lo que es más liviano y económico.
Todas las columnas y vigas enjutas típicas son secciones laminadas estándar, lo que minimiza el uso y el costo de miembros compuestos especiales.
Todas las columnas y vigas de pared representativas debajo de las ventanas están en forma laminada estándar, lo que puede minimizar el consumo y el costo de componentes combinados especiales.
Los requisitos de profundidad para las vigas de antepecho perimetrales también se reducen, minimizando la necesidad de volcar las vigas en el piso, lo que invadiría un espacio valioso.
Los requisitos de espesor para las vigas debajo de las ventanas circundantes también se reducen, y los requisitos para las vigas en el piso que ocupan espacio útil también se reducen al mínimo.
Este sistema estructural se ha utilizado en el One Mellon Bank Center de 54 pisos en Pittsburgh.
Aunque los edificios de gran altura construidos con acero comenzaron antes, los edificios de hormigón armado de gran altura se están desarrollando lo suficientemente rápido como para plantear un desafío competitivo a los sistemas estructurales de acero en edificios de oficinas y edificios de apartamentos.
Cuando en los primeros días aparecieron los edificios de gran altura construidos con barras de acero, los edificios de gran altura de hormigón armado también se desarrollaron rápidamente, planteando así un feroz desafío para el sistema de estructura de acero, ya sea un edificio de oficinas o un edificio de apartamentos.
Tubos enmarcados
Como se mencionó anteriormente, el primer concepto de tubo enmarcado para edificios de gran altura se utilizó en el edificio de apartamentos DeWitt Chestnut de 43 pisos.
Como se mencionó anteriormente, el concepto de tubos de estructura se utilizó por primera vez en edificios de gran altura en el edificio de apartamentos DeWitt Chestnut de 43 pisos.
En este edificio, las columnas exteriores están espaciadas 5,5 pies (1,68 metros) entre centros y las columnas interiores se utilizan para soportar columnas de 8 pulgadas. -Losa de hormigón de espesor (20 cm).
Las líneas centrales de las columnas exteriores del edificio están separadas por 1,68 m, y las columnas interiores se utilizan para soportar losas de hormigón de 20 cm de espesor.
Otro sistema de hormigón armado para edificios de oficinas combina la construcción tradicional de muros de corte con marcos de tubos exteriores.
Otro sistema de hormigón armado utilizado en edificios de oficinas combina estructuras tradicionales de muros de corte con marcos de tubos externos.
El sistema consta de un tubo de marco externo que consta de columnas muy estrechamente espaciadas y un tubo de pared de corte rígido interno que rodea un área de servicio central.
El sistema consta de un tubo de marco exterior compuesto por columnas estrechamente espaciadas y un tubo interior de paredes de corte rígidas que rodean un área de equipo central.
Este sistema (Figura 2), conocido como sistema tubo dentro de tubo, permitió el diseño de lo que actualmente es el edificio de hormigón ligero más alto (714 pies o 218 metros) del mundo (el 52- piso del edificio One Shell Plaza en Houston), mientras que el precio unitario de una estructura de muro de corte tradicional es de solo 35 pisos.
Este sistema, llamado sistema tubo dentro de tubo, permite diseñar el edificio de hormigón ligero más alto del mundo, y el precio unitario de este edificio es sólo el precio unitario de un edificio tradicional de 35 Estructura del muro de corte del piso.
También se han desarrollado sistemas que combinan hormigón y acero, un ejemplo de ello es el de Skidmore, Owings & Merrill, donde un tubo de marco de hormigón denso externo envuelve un marco de acero interno, combinando así un hormigón armado y un marco estructural. ventaja del sistema de acero. El edificio One Shell Square de 52 pisos en Nueva Orleans se basa en este sistema.
También se han desarrollado sistemas que utilizan una combinación de hormigón y acero. Un ejemplo de tal sistema es el sistema compuesto desarrollado por Skidmore, Owings y Merrill. En este sistema, el tubo del marco exterior de hormigón densamente empaquetado envuelve el marco de acero interior, por lo que combina las ventajas de los sistemas estructurales de acero y hormigón armado. El edificio de 52 pisos de New Orleans Square se basa en este sistema.
Este artículo presenta principalmente algunas formas estructurales de edificios de gran altura, como el sistema de acero en acero, el marco de armadura rígida, el marco de tubo, el sistema de tubo de revestimiento tensionado, el tubo en tubo, etc. Además, también se dan algunos ejemplos representativos.
Este artículo presenta principalmente algunos tipos estructurales de edificios de gran altura, como el sistema de barras de acero, la armadura de tiras rígidas, el marco de tubos, el sistema de tubos de carcasa delgada, el tubo dentro de un tubo, etc. Además, el artículo también ofrece algunos ejemplos representativos.
Espero que esto ayude.