Оптимальная геометрическая конфигурация и распределение жесткости высотных зданий

Строительство небоскребов по всему миру из-за их огромных размеров требует больших затрат ресурсов. В этой статье приведено исследование оптимальной геометрической конфигурации и распределения жесткости преобладающих сегодня конструктивных схем высотных зданий, которое будет способствовать проектированию и строительству небоскребов с меньшим расходом материалов на несущие конструкции.

Среди различных конструктивных систем, разработанных для высотных зданий, системы с диагональными связями по периметру обычно более эффективны из-за того, что в них горизонтальные нагрузки воспринимаются элементами, воспринимающими вертикальные нагрузки. Т. е., вертикальные и наклонные колонны одновременно являются диагональными связями по периметру здания, воспринимающими горизонтальные (ветровые и сейсмические) нагрузки. Когда система, воспринимающая горизонтальную нагрузку, расположена по периметру здания, ее эффективность максимальна.

Конструктивные системы высотных зданий с диагональными связями по периметру образуют связевые трубы, а также не так давно разработанные диагонально-сетчатые конструкции (diagrid structures). Проведено сравнительное исследование связевых труб с различным шагом колонн и геометрией связей. С целью определения более эффективных конфигураций были исследованы диагонально-сетчатые конструкции (диагриды) различных форм и с разными углами наклона решетки.

Полную версию статьи Вы можете скачать здесь

Текст Кьёнг Сан Мун, Школа архитектуры Йельского университета, Коннектикут, США