Ocena brak

Drgania wieżowców

Autor /Kozak Dodano /31.01.2012

Wiatr nie tylko działa olbrzymimi sitami na ścia­ny i fundamenty drapacza chmur, lecz może także wprawiać całą konstrukcję w niebezpieczne drga­nia. Dzieje się tak szczególnie tam, gdzie wiatr dmie w ciasnych wąwozach ulic na poziomie grun­tu, przeciskając się przez przerwy między wie­żowcami. Budynek, jak każda inna konstrukcja, cechuje się określoną częstotliwością drgań wła­snych. Jest to częstotliwość, z jaką drgałby on sa­morzutnie po wytrąceniu z położenia równowagi wskutek jednorazowego zadziałania siły, na przy­kład wiatru. Jednak gdy siła działa z określoną częstotliwością, zbliżoną do częstotliwości drgań własnych budynku, to wpada on w rezonans i wy­chylenia stają się naprawdę duże, tak że przebywa­jący na wyższych piętrach ludzie wyraźnie odczu­wają kołysanie się konstrukcji. Podobnie dzieje się, gdy popychamy dziecko kołyszące się na huśtaw­ce. Działając małą siłą, lecz z odpowiednio dobra­ną częstotliwością, możemy łatwo rozbujać huś­tawkę bardzo wysoko.
W niektórych przypadkach drgania mogą pro­wadzić do poważnych uszkodzeń wieżowców. Tak stało się w 1974 roku w Bostonie, gdzie wiatr roz­kołysał 60-piętrowy wieżowiec John Hancock Tower do tego stopnia, że w wielu oknach popękały i wypadły szyby. Gdy budynek przechylał się na jedną stronę, ramy po stronie przeciwnej rozcią­gały się i szyby wypadały. Po drugiej zaś stronie ramy były ściskane, co prowadziło do pękania tych szyb, które jeszcze nie wypadły.
Wciąż poszukuje się sposobów skutecznego przeciwdziałania drganiom spowodowanym wia­trem. Niekiedy na dachach montowane są obciąż­niki, które działają jako przeciwwaga. Gdy budy­nek przechyla się w jedną stronę to obciążenie przesuwa się na szynach, zmieniając środek cięż­kości układu w taki sposób, żeby pomóc w stłu­mieniu ruchu powrotnego budynku. To zwykle ogranicza drgania konstrukcji do takiego poziomu, przy którym nie istnieje niebezpieczeństwo wystą­pienia poważniejszych szkód. Wiatr powoduje także powstawanie problemów wewnątrz i wokół wysokich budynków. Czasami zbyt gęste roz­mieszczenie budynków sprawia, że wiatr wiejący między nimi jest tak silny, że niemal zwala prze­chodniów z nóg. Zdarza się, że potężny podmuch szalejący na poziomie gruntu wpada do wnętrza wieżowca, w którym pędzi w górę szybami wind, wyrządzając po drodze znaczne zniszczenia. Jest to powód, dla którego zwykle szyby wind nie rozciągają się wzdłuż całej wysokości wieżowca. Zamiast tego windy grupowane są parami - jedna obsługuje niższe piętra, a druga wyższe. Osoby chcące przejechać windą wiele pięter muszą więc się przesiąść, jednak zwykle podróż nowoczesną windą jest stosunkowo krótka i przesiadki na jed­nej ze środkowych kondygnacji nie stanowią więk­szego problemu.

Podobne prace

Do góry