Stad, University London maakt gebruik van Formule 1-technologie voor de constructie van "naaldachtige" wolkenkrabbers.

Onderzoekers Stad, University of London ontwikkelt nieuwe trillingsbeheersingsapparatuur op basis van Formule 1-technologie, zodat "naaldachtige" wolkenkrabbers kunnen worden gebouwd die nog steeds bestand zijn tegen harde wind

Huidige apparaten die Tuned Mass Dammers (TMD's) worden genoemd, worden in de bovenste verdiepingen van hoge gebouwen gemonteerd om te werken als zwaargewicht slingers die de beweging van gebouwen tegengaan die worden veroorzaakt door wind en aardbevingen. Maar ze wegen tot 1, 000 ton en beslaan vijf verdiepingen in gebouwen van 100 verdiepingen, wat miljoenen aan bouwkosten toevoegt en premiumruimte in krappe stadscentra in beslag neemt.

Recent onderzoekswerk gepubliceerd door Dr. Agathoklis Giaralis (een expert in structurele dynamiek bij City, Universiteit van Londen), en zijn collega's, gepubliceerd in de editie van november 2019 van de Technische constructies journal (Optimal tuned mass damper inter design in wind-excited high gebouwen voor het comfort van de inzittenden, voorkeuren en het oogsten van energie) vonden dat lichtgewicht en compacte inerte stoffen, vergelijkbaar met die ontwikkeld voor de veersystemen van Formule 1-auto's, kan het vereiste gewicht van huidige TMD's tot 70% verminderen.

Dr. Giaralis zei:"Als we kleinere, lichtere TMD's, dan kunnen we hogere en dunnere gebouwen bouwen zonder zeeziekte te veroorzaken bij de bewoners als het waait. Dergelijke slanke constructies zullen minder materialen en middelen nodig hebben, en dus minder zal kosten en duurzamer zal zijn, terwijl het minder ruimte inneemt en ook esthetisch aantrekkelijker is voor het oog. In een stad als Londen, waar ruimte schaars is en grond duur, de enige echte optie is om omhoog te gaan, dus deze technologie kan een game-changer zijn."

Tests hebben aangetoond dat dankzij de nieuwe apparaten tot 30% minder staal nodig is in balken en kolommen van typische stalen gebouwen met 20 verdiepingen. Computermodelanalyses voor een bestaand gebouw in Londen, de 48 verdiepingen tellende Newington Butts in Elephant and Castle, Southwark, had aangetoond dat "vloerversnelling" - de maatstaf voor het comfort van de inzittenden tegen zeeziekte - met de nieuw voorgestelde technologie met 30% kan worden verminderd.

"Deze vermindering van de vloerversnelling is aanzienlijk, " voegde Dr. Giaralis toe. "Het betekent dat de apparaten ook effectiever zijn om ervoor te zorgen dat gebouwen bestand zijn tegen harde wind en aardbevingen. Zelfs matige wind kan zeeziekte of duizeligheid veroorzaken bij de inzittenden en klimaatverandering suggereert dat sterkere wind vaker zal voorkomen. De op inerter gebaseerde trillingsbeheersingstechnologie die we aan het testen zijn, toont aan dat het dit risico aanzienlijk kan verminderen met lage initiële kosten in nieuwe, zelfs heel slank, gebouwen en met kleine structurele aanpassingen in bestaande gebouwen." Dr. Giaralis zei dat er nog een voordeel was:

"Naast het bereiken van verminderde CO2-uitstoot door minder materialen te gebruiken, we kunnen ook energie oogsten uit door wind veroorzaakte oscillaties - ik geloof niet dat we op dit moment in staat zijn om een ​​gebouw te hebben dat volledig zelfvoorzienend is met behulp van deze technologie, maar we kunnen zeker genoeg oogsten voor het aandrijven van draadloze sensoren die worden gebruikt voor de klimaatbeheersing van gebouwen."