왜 인간은 태풍에 맞서기 위해 높은 벽을 쌓지 않는 걸까요?

요즘은 곳곳에 높은 빌딩이 많아요. 초고층 빌딩에서 일하고 살다 보면, 태풍이나 지진이 닥치면 이렇게 높은 건물이 위험에 처할 수 있다는 생각이나 걱정을 해본 적 있으신가요? 건축가는 이미 이것을 생각했습니다.

고층 건물을 설계할 때 건축가는 고층 바람의 부작용을 완화하기 위해 몇 가지 물리적 설계 전략을 채택합니다. 그런데 오늘 소개해드릴 것은 현재 초고층 빌딩에 널리 사용되고 있는 '딩러우 매직볼' 입니다.

일반적으로 정상적인 풍압 하에서 지상 10미터 높이에서 풍속이 5미터/초라면 고도 90미터에서는 풍속이 15미터에 도달할 수 있습니다. /두번째. 높이가 300~400미터이면 풍력이 더 강력해집니다. 즉, 풍속이 30미터/초 이상에 도달하면 고층 건물이 흔들리게 됩니다.

안전을 보장하기 위해서는 강풍이나 지진이 발생할 경우 건물의 흔들림을 줄일 수 있는 주거 편의성도 고려해야 합니다. 따라서 "Dinglou Magic Ball"로 알려진 튜닝 질량 댐퍼가 널리 사용됩니다.

Tuned Mass Damper(TMD, 줄여서 기침, 잘못 생각하지 마세요...)는 초고층 건물이 바람으로 인한 진동을 처리하는 방법입니다. 강한 바람에 건물이 흔들리는 정도를 줄여 건물 내부에 있는 사람들의 편안함을 향상시키는 장치입니다. 일반적으로 수백 또는 수천 톤의 매스 블록, 슬링, 기존 댐퍼 및 리미트 댐퍼로 구성됩니다.

강한 바람으로 인한 건물의 흔들림이 센서를 통해 윈드 댐퍼에 전달되면 윈드 댐퍼의 구동 장치가 평형추의 움직임을 제어하여 건물의 흔들림을 줄여줍니다. 윈드 댐퍼를 도입하면 강풍이 불 때 건물에 가해지는 가속도(중력)를 약 40% 줄일 수 있다. 또한, 윈드 댐퍼는 건물, 특히 건물 꼭대기에 대한 강한 지진의 영향을 줄일 수도 있습니다.

간단히 말하면 일반 고층빌딩은 바람이 불면 흔들리게 됩니다. 이 장치는 고층빌딩으로 인한 흔들림을 줄여주는 장치입니다.

예를 들어 뉴욕의 월드 트레이드 센터는 보통 봄에 바람이 불면 중심에서 15~30cm 정도 흔들리는데, 강한 허리케인의 영향으로 변위는 최대 1m에 달한다. 최대 풍력 하에서는 1.2미터로 설계되었습니다. 시카고 시어스 타워는 강풍이 불면 중심에서 최대 1.8m까지 이탈할 수 있으며 자이로 밸런스 장치를 설치하면 최대 1.5m까지 조정할 수 있다고 합니다.

중국에 최초로 설치된 윈드 댐퍼는 타이베이 101빌딩으로, 88~92층에 무게 660톤의 거대한 쇠구슬을 매달아 그네를 이용해 건물의 진폭을 늦췄다. .

고층 댐퍼를 구현하는 방법에는 마찰을 촉진하기 위해 액체를 사용하는 등 여러 가지 방법이 있지만 대부분은 101처럼 대중에게 공개되는 경우가 거의 없습니다. 그래서 큰 관심도 불러일으켰습니다.

직경 9cm, 길이 42m의 강철 케이블 16개에 이 커다란 녀석이 매달려 있습니다. 건물이 움직이면 댐퍼도 반대 방향으로 움직이며 이 저항을 이용해 바람을 조절하고 피스톤은 댐퍼가 너무 많이 흔들리는 것을 방지합니다.