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En el campo del diseño arquitectónico, los sistemas estructurales tubulares han atraído una atención generalizada por su excelente viento y resistencia a los terremotos.Este tipo de estructura puede permitir el diseño sin columnas de edificios de hasta 50 pisos, mejorando en gran medida la flexibilidad y la disponibilidad de espacio, y convertirse en una de las instrucciones importantes para la construcción de rascacielos modernos.
Concepto de sistema tubular
El concepto central de los sistemas tubulares es que utiliza la rigidez de la estructura periférica para resistir efectivamente las cargas laterales, como el viento y los terremotos.Este método de diseño permite que la periferia del edificio esté en forma de cilindro hueco y forma un potente marco estructural a través de columnas externas interconectadas.
"Las estructuras tubulares pueden transmitir efectivamente la carga de gravedad a la estructura periférica, aumentando la capacidad de carga al tiempo que hace que el espacio interno sea más abierto".
Estos pilares fuertemente dispuestos y vigas del tramo profundo están rígidamente conectados para formar un marco sólido, lo que los convierte en un sistema estructural estable.En contraste, el número de columnas internas es relativamente pequeña y se concentra principalmente en la posición central, lo que mejora en gran medida la eficiencia del uso del espacio dentro del edificio.
Historia de la estructura tubular
El prototipo de la estructura tubular apareció por primera vez en 1963 y fue propuesto por el ingeniero estructural Fazlure Rahman Khan en la empresa constructora de Chicago Skidmore, Owings & Merrill.Definió esta estructura como un sistema tubular vertical compuesto por múltiples marcos o paredes de corte para resistir las fuerzas laterales en varias direcciones.Esta estructura comparte la carga periférica, haciendo que el diseño de la estructura interna sea más flexible.
"Rahman Khan se inspiró en su ciudad natal de Dhaka. Descubrió que el bambú podría crecer de manera estable en una dirección vertical con una fuerza extremadamente alta, lo que lo llevó a crear un diseño tubular de edificios altos".
En 1965, el primer edificio con una estructura tubular, el edificio de apartamentos DeWitt-Chester, se completó en Chicago más tarde influyó en muchos rascacielos posteriores, incluido el Centro John Hancock y el World Trade Center.
Variantes de la estructura tubular
Desde su forma original, la estructura tubular se ha mejorado y cambiado muchas veces para satisfacer las diferentes necesidades de construcción.Aquí hay algunas variantes importantes:
estructura tubular de marco
Esta es la forma más simple de un sistema tubular, que puede presentar una variedad de formas planas, como cuadrados, rectángulos y círculos.Los casos más famosos incluyen el Aon Center y la antigua Torre World Trade Center.
Agregue una viga o admite una estructura tubular
Esta estructura reduce el número de columnas externas cuando se diseña y usa soporte de acero o paredes de corte de concreto en la periferia para proporcionar estabilidad adicional.Los casos bien conocidos incluyen el John Hancock Center y el Citigroup Center.
Cast and Core Structure
Este tipo de estructura incluye el núcleo interno de la tubería, generalmente acomoda ascensores y otros sistemas de servicio, y tiene tuberías reforzadas externas para proporcionar soporte principal.780 Third Avenue es un ejemplo típico de dicha estructura.
Estructura tubular a granel
Estos edificios están compuestos de múltiples estructuras tubulares y pueden resistir efectivamente las fuerzas laterales.La famosa Willista es el representante de esta estructura, y este diseño permite que el edificio alcance una forma variada sin perder su función.
Estructura tubular mixta
Las estructuras mixtas son una combinación de conceptos tubulares con otros tipos estructurales, generalmente utilizados en edificios delgados para cumplir con los requisitos de resistencia o rigidez.
conclusión
La singularidad de la estructura tubular es que puede convertir fuerzas externas ejercidas en el edificio y resistir efectivamente el entorno externo inestable.Este concepto de diseño se está volviendo cada vez más importante a medida que la demanda de edificios más flexibles, eficientes y económicos aumenta.¿De qué manera los rascacielos futuros continuarán rompiendo los límites tradicionales?
