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Rivoluzione strutturale: come può un 'sistema tubolare' impedire a un edificio altissimo di tremare?"
Nelle città frenetiche di oggi, i grattacieli che svettano verso il cielo non sono più un lusso, ma un esempio di architettura moderna. Ma come possono questi edifici altissimi rimanere stabili come rocce nonostante i forti venti e le vibrazioni? È questo il fascino del "sistema tubolare". Questa innovativa progettazione strutturale ha rivoluzionato il modo di costruire i grattacieli, consentendo la coesistenza di solidità ed eleganza.
Il sistema tubolare è progettato come una struttura a sbalzo cava per resistere ai carichi laterali. Questa innovazione consente all'edificio superalto di ergersi orgogliosamente al di sopra di ogni cosa.
Concetti di base dei sistemi tubolari
L'idea fondamentale del sistema tubolare è che un edificio possa resistere ai carichi laterali progettando la struttura tubolare come uno sbalzo. La struttura fu introdotta per la prima volta dall'ingegnere pakistano Fazlur Rehaman Khan negli anni '60, che progettò il primo edificio del genere a Chicago, il DeWitt-Chester Apartment Building. Il sistema è solitamente costituito da colonne perimetrali dense e travi profonde, collegate tra loro tramite cerniere, per formare una solida struttura portante.
In questa struttura, le colonne esterne sono relativamente dense, mentre all'interno sono necessarie solo poche colonne centrali. Questa progettazione non solo massimizza lo spazio disponibile, ma trasferisce anche in modo efficace il carico di gravità all'interno della struttura al sistema di tubazioni periferico, migliorandone così la capacità di resistere ai carichi laterali.
Storia dei sistemi tubolari
Nel 1963 fece la sua comparsa nella progettazione dei grattacieli un nuovo sistema strutturale, ovvero la struttura tubolare a telaio. Questo innovativo concetto di design non solo modifica la forma dell'edificio, ma ne migliora anche significativamente le prestazioni strutturali, rendendolo in grado di resistere ai carichi laterali dovuti a vento, terremoti, ecc. Il progetto di Khan trae ispirazione dalla sua città natale, Dacca, dove le strutture in bambù gli hanno fornito grande ispirazione.
Khan una volta disse che costruire un grattacielo è come costruire un bambù verticale durevole in città.
Variazioni dei sistemi tubolari
Con la continua evoluzione delle esigenze architettoniche, anche i sistemi tubolari stanno cambiando per adattarsi a diversi requisiti strutturali. Ad esempio, i telai tubolari, le capriate tubolari e le strutture a guscio e nucleo sono ampiamente utilizzati nell'architettura moderna. Ogni progetto ha le sue caratteristiche e i suoi vantaggi esclusivi ed è adattato all'uso specifico dello spazio e allo stile architettonico.
Ad esempio, le strutture tubolari a capriate utilizzano un numero inferiore di colonne esterne, ampiamente distanziate, con capriate supportate in acciaio o pareti di taglio in calcestruzzo per compensare la struttura principale, consentendo alla struttura di sopportare carichi laterali maggiori. Edifici famosi come il John Hancock Center e la Bank of China Tower utilizzano questo design.
Il futuro della struttura
Con lo sviluppo della tecnologia edilizia, le prospettive di applicazione innovative dei sistemi tubolari diventano sempre più ampie. Oggigiorno gli architetti non ricercano solo stabilità strutturale e sicurezza, ma anche uno spazio di progettazione più flessibile. La flessibilità del sistema tubolare consente alla progettazione architettonica di liberarsi dai vincoli tradizionali, creando grattacieli più diversificati e artistici.
Con questo sistema, gli edifici non sono più delle fredde scatole, ma possono trasformarsi in sculture, rendendo lo skyline della città pieno di vitalità e creatività.
Grazie al miglioramento continuo e alla progettazione strutturale personalizzata, i grattacieli del futuro saranno più ecologici, multifunzionali e dotati di più elementi tecnologici. Tutto ciò ci porta a chiederci: quali altre meraviglie architettoniche possiamo aspettarci nelle città del futuro?
