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Nel campo della progettazione architettonica, i sistemi strutturali tubolari hanno attirato un'attenzione diffusa per la loro eccellente resistenza al vento e al terremoto.Questo tipo di struttura può consentire un design senza colonne di edifici fino a 50 piani, migliorando notevolmente la flessibilità e la disponibilità dello spazio e diventando una delle direzioni importanti per la costruzione di grattacieli moderni.
concetto di sistema tubolare
Il concetto fondamentale dei sistemi tubulari è che utilizza la rigidità della struttura periferica per resistere efficacemente a carichi laterali come vento e terremoti.Questo metodo di progettazione consente alla periferia dell'edificio di essere a forma di cilindro cavo e forma una potente cornice strutturale attraverso colonne esterne interconnesse.
"Le strutture tubulari possono trasmettere efficacemente il carico di gravità alla struttura periferica, aumentando la capacità di portamento del carico, rendendo lo spazio interno più aperto."
Questi pilastri strettamente disposti e travi di span profonde sono rigidamente collegati per formare un telaio solido, rendendoli un sistema strutturale stabile.Al contrario, il numero di colonne interne è relativamente piccolo e principalmente concentrato nella posizione centrale, il che migliora notevolmente l'efficienza dell'uso dello spazio all'interno dell'edificio.
Storia della struttura tubolare
Il prototipo della struttura tubulare è apparso per la prima volta nel 1963 ed è stato proposto dall'ingegnere strutturale Fazlure Rahman Khan nella società di costruzioni di Chicago Skidmore, Owings & Merrill.Ha definito questa struttura come un sistema tubulare verticale composto da più cornici o pareti di taglio per resistere alle forze laterali in varie direzioni.Questa struttura condivide il carico periferico, rendendo il layout della struttura interna più flessibile.
"Rahman Khan è stato ispirato dalla sua città natale di Dhaka. Ha scoperto che il bambù potrebbe crescere stabilmente in una direzione verticale con una forza estremamente alta, il che lo ha spinto a creare un design tubolare di edifici alti."
Nel 1965, il primo edificio con una struttura tubolare, il condominio DeWitt-Chester, fu completato a Chicago.
varianti di struttura tubulare
Dalla sua forma originale, la struttura tubolare è stata migliorata e cambiata molte volte per soddisfare le diverse esigenze di costruzione.Ecco alcune varianti principali:
Struttura tubolare del telaio
Questa è la forma più semplice di un sistema tubolare, che può presentare una varietà di forme planare, come quadrati, rettangoli e cerchi.I casi più famosi includono l'AON Center e l'ex torre del World Trade Center.
Aggiungi un raggio o supporta una struttura tubolare
Questa struttura riduce il numero di colonne esterne quando progettate e utilizza supporto in acciaio o pareti di taglio in cemento sulla periferia per fornire ulteriore stabilità.I casi ben noti includono il John Hancock Center e il Citigroup Center.
Cast and Core Structure
Questo tipo di struttura include il nucleo interno della pipeline, di solito ospita elevatori e altri sistemi di servizio e dispone di condutture rinforzate esterne per fornire supporto principale.780 Third Avenue è un tipico esempio di tale struttura.
Struttura tubolare di massa
Questi edifici sono composti da più strutture tubulari e possono resistere efficacemente alle forze laterali.Il famoso Willista è il rappresentante di questa struttura e questo design consente all'edificio di ottenere una forma variabile senza perdere la sua funzione.
Struttura tubolare mista
Le strutture miste sono una combinazione di concetti tubulari con altri tipi strutturali, solitamente utilizzati in edifici sottili per soddisfare i requisiti di resistenza o rigidità.
Conclusione
L'unicità della struttura tubulare è che può convertire le forze esterne esercitate sull'edificio e resistere efficacemente all'ambiente esterno instabile.Questo concetto di progettazione sta diventando sempre più importante poiché aumentano la domanda di edifici più flessibili, efficienti ed economici.In che modo i futuri grattacieli continueranno a sfondare i confini tradizionali?
