¿Qué es Estructura Imponente?

Para estructuras con grandes alturas y secciones transversales relativamente pequeñas, las cargas horizontales (especialmente las cargas de viento) son la base principal para el diseño estructural

Según su estructura, se puede dividir en estructura de torre autoportante y estructura de mástil arriostrado, por lo que la estructura alta también se denomina estructura de mástil de torre

Historia Laantigua torre religiosa es una estructura imponente temprana, este tipo de torre monumental se extiende por todo el mundo

Ha habido varias formas de torres hechas de ladrillo, piedra, madera, arrabio y otros materiales en las dinastías pasadas de China Las torres antiguas representativas que aún existen son: la torre de ladrillo del templo Songyue en Dengfeng, Henan, construida en 523 (Wei del Norte), AD La pagoda Sakyamuni del templo Fogong en el condado de Xiying, Shanxi fue construida en 1056 (dinastía Liao), y la torre de hierro del templo Yuquan en Jingzhou, provincia de Hubei fue construida en 1061 (dinastía Song del Norte) (Ver imagen en color)

La Pagoda Sakyamuni (Pagoda de madera Yingxian) del Templo Fogong es una antigua pagoda china con estructura de madera, ubicada en el condado de Yingxian, provincia de Shanxi, construida en 1056

La torre de hierro del Templo Yuquan, la torre de hierro fundido más alta existente en China, imitando un pabellón de madera, fue construida en 1061

Con el desarrollo de la tecnología industrial, han aparecido varios tipos de estructuras imponentes

La mundialmente famosa Torre Eiffel (ver imagen en color) fue construida para la Exposición de París en 1889 La torre tenía 300 metros de altura y solo se usó para hacer turismo y embellecer la ciudad Después de 1921, se instalaron una antena de radio y una antena de la parte superior de la torre, con una altura total de 321 metros

Torre eiffel, francia

Con el desarrollo de la radiodifusión y la televisión en el siglo XX, se construyeron un gran número de torres de radio y de televisión más altas en todo el mundo

Las empresas de electricidad, metalurgia, petróleo, química y otras también han construido muchas estructuras imponentes, como torres de líneas de transmisión, torres de perforación petrolera, torres de refinación y químicas, torres de turbinas eólicas, torres de escape, torres de agua, chimeneas, etc También se han construido torres de telecomunicaciones, torres de navegación, torres de control de aviación, torres de radar, faros, etc en los departamentos de correos y telecomunicaciones, transporte y transporte Además, hay torres de lanzamiento de satélites, torres de paracaidismo y torres meteorológicas ambientales

Materiales:Las torres antiguas se construyeron principalmente con ladrillo, piedra, madera y arrabio, mientras que las torres modernas se construyeron principalmente con estructuras de acero, hormigón armado y hormigón pretensado

Se pueden utilizar estructuras de mampostería con alturas más pequeñas La torre de estructura de acero es liviana y hermosa, y se puede producir industrialmente, pero tiene mayores requisitos para la prevención de la oxidación y mayores costos de mantenimiento Las torres de hormigón armado tienen mejor resistencia a la corrosión atmosférica La torre cilíndrica de hormigón armado puede proteger las tuberías internas y los equipos de la influencia de la atmósfera y el viento y la nieve, sin embargo, debido a su peso, se requiere una base sólida La calidad y el costo de las torres de concreto reforzado en el sitio dependen del nivel de tecnología de construcción, y existen opciones para la temporada de construcción

TipoAdemás de los dos tipos de torre y mástil, también hay torres de postes (Figura 1)

Esta estructura se basa en un sistema de mástil La riostra rígida horizontal se coloca en el nodo del eje y se conectan los cables de fibra superior e inferior El cable de fibra es equivalente a la columna de la torre pretensada y la varilla diagonal en la torre y la riostra rígida horizontal equivale al travesaño de la torre, por lo que tiene las características de ahorro de acero para el mástil, área pequeña para la torre y estructura compacta

La estructura de la torre y la estructura del mástil también se pueden utilizar en combinación, como la holandesa Lopic TV and Telecom Tower (Figura 2), con una altura total de 370 metros, una torre cilíndrica de hormigón armado con una parte inferior de 100 metros y una torre de cuatro -Torre de pisos con una parte superior de 270 metros El mástil de tubo de acero que se tira al suelo con la cuerda

También hay estructuras donde se disponen varios pequeños mástiles en la parte superior de la torre, como la Torre de TV de San Francisco en Estados Unidos, con una altura total de 298 metros y una torre de sección triangular con una altura de 234 metros El mástil y la cuerda de fibra del metro de altura, la cuerda de fibra de tres capas están anclados en la gran plataforma, formando una estructura de mesa de vela única

La cargaincluye el peso propio, el peso del equipo, la carga del viento, la acción del terremoto, etc

La carga de viento es la carga principal de las estructuras de gran altura, y para el diseño se requieren datos confiables de la energía eólica local El valor básico de la presión del viento, la presión cambiante del viento a lo largo de la altura, el coeficiente del tipo de portador de carga de viento y el coeficiente de vibración del viento son parámetros importantes para el cálculo de la carga de viento Valor básico de presión del viento

Se determina contando la velocidad máxima media o instantánea del viento de 20 a 50 años, 10 a 20 minutos Para algunas estructuras de gran altura particularmente importantes, el período de las estadísticas de la velocidad del viento debe aumentarse Por ejemplo, la estructura general considera la velocidad del viento de una vez cada 30 años, y la torre de televisión requiere la consideración de la velocidad del viento de 50 o 100 años

Para edificios en cuencas montañosas o pasos de montaña o desembocaduras de valles, para estructuras de gran altura, el valor de la presión del viento debe ajustarse adecuadamente de acuerdo con la situación real La presión del viento cambia a lo largo de la altura Depende de la rugosidad de la superficie Generalmente se calcula de acuerdo con la ley exponencial o logarítmica Coeficiente del tipo de portador de carga de viento Está estrechamente relacionado con la forma del componente

El factor de forma del componente redondo es menor que el de otras formas Coeficiente de vibración del viento Úselo para considerar la acción dinámica causada por la presión del viento pulsante, y su valor está relacionado con el período de vibración natural de la estructura de gran altura y la amortiguación del material Cuanto más largo sea el período de vibración natural, mayor será el coeficiente de vibración del viento; cuanto mayor sea la amortiguación del material, menor será el coeficiente de vibración del viento Por lo tanto, el coeficiente de vibración del viento de las torres altas es mayor que el de las torres bajas; el coeficiente de vibración del viento de las torres de hormigón armado es menor que el de las torres de acero Se puede usar un coeficiente de vibración del viento más pequeño al calcular la base de una estructura de gran altura, porque la estructura en sí tiene un efecto de absorción de vibraciones

Principio de diseñoDebido a que la carga principal es la carga del viento, se debe prestar atención a reducir la resistencia al viento de la estructura

Por ejemplo, se utilizan componentes circulares para reducir el coeficiente de forma del cuerpo; la estructura se simplifica para reducir el área de barlovento; se realiza la comparación de esquemas y se selecciona el tamaño óptimo En el cálculo, se debe considerar la resistencia y rigidez de la estructura bajo las combinaciones de carga más desfavorables, y se debe verificar la estabilidad de la estructura para garantizar la seguridad de la estructura

Debido a la gran altura de la estructura elevada, se deben instalar ayudas a la navegación y sistemas de protección contra rayos

Marca de navegación

Pinte con pintura roja y blanca o amarilla y negra a lo largo de la altura de la estructura elevada para que el piloto pueda identificarla rápidamente durante el día Al mismo tiempo, se disponen unas luces rojas en la parte superior de la torre y a lo largo de la altura como señal de vuelo nocturno

Sistema de protección contra rayos

Se coloca un pararrayos en la parte superior de la torre, y el rayo se dirige al suelo debajo de los cimientos a través del cuerpo de la torre y el cable de conexión a tierra

Las estructuras de gran altura construidas en la cima de una montaña o sobre una roca también deben llevar el cable de tierra al fondo de la montaña o al estanque en el medio de la montaña

Para torres extremadamente altas, se deben colocar algunos pararrayos horizontales debajo de la parte superior de la torre para evitar los rayos laterales, y se debe colocar una red de cables de tierra alrededor de la parte inferior de la torre para conducir los rayos al suelo de manera efectiva