Dai un'occhiata agli ammortizzatori antisismici sul nuovissimo grattacielo di Los Angeles

Eric Adams

Sebbene spesso dimenticato nello spettacolo di Hollywood, Sunset Boulevard e Beverly Hills, il centro di Los Angeles (#DTLA) è nel mezzo di una massiccia rinascita. Una parte importante, davvero importante, è il Wilshire Grand Center, uno scintillante grattacielo di 73 piani, alto 1.100 piedi, in fase di completamento all'estremità occidentale del centro. L'edificio che modificherà lo skyline sarà una meraviglia high-tech quando aprirà il prossimo anno, con 16 veloci ascensori a due piani, vaste pareti di illuminazione dinamica a LED per quell'atmosfera da Blade Runner e un sistema di recupero dell'acqua per irrigare il suo paesaggio. Con la sua guglia sarà l'edificio più alto a ovest di Chicago1.

Ma il grattacielo con hotel, uffici e negozi da un miliardo di dollari, finanziato da Korea Air, sarà anche uno dei più avanzati al mondo per quanto riguarda l’ingegneria sismica, qualcosa di cui tutti gli edifici della regione devono preoccuparsi. Utilizza massicci rinforzi, volumi oceanici di cemento e un sacco di ingegneria intelligente per aiutarlo a resistere ai terremoti, anche quelli più grandi del devastante terremoto di Northridge del 1994. Ma insieme alla resistenza sismica, dovrà anche gestire le forze del vento che altri edifici non farlo, a causa della sua forma insolita. "È un grande edificio e, poiché è un hotel con tutte le stanze affacciate sull'esterno, è molto snello", afferma Chris Martin, CEO dello studio di design AC Martin Partners, che ha contribuito a modellare il panorama architettonico di Los Angeles per un secolo. "Quindi, se prendi un edificio snello e molto alto in un ambiente sismico e consideri il vento, sarà una struttura molto dinamica, con molto movimento dall'alto e dal basso."

Per garantire che la torre potesse sopportare in sicurezza tali forze, tra cui la flessione e l’inclinazione con il vento, gli ingegneri hanno utilizzato simulazioni al computer per stressare un modello digitale della struttura. Il Wilshire dovrà resistere a terremoti fino a circa magnitudo 7,4, che potrebbero essere generati dalla faglia di Sant'Andrea a 46 miglia di distanza, anche se una linea di faglia a solo un quarto di miglio dal sito, l'Upper Elysian Park Thrust, potrebbe causare terremoti di magnitudo 7.4. 6.4 terremoto. La soluzione: un massiccio nucleo centrale rettangolare con pareti spesse fino a quattro piedi, che misurano 32 piedi su un lato e 128 sull'altro. Il nucleo stabilizza l'edificio contro le forze sismiche e del vento e fornisce un ancoraggio per gli elementi strutturali fissati alle pareti esterne. Raggiunge cinque livelli sottoterra e poi 850 piedi in aria. Le fondamenta dovevano essere particolarmente robuste per aiutare a stabilizzare l'edificio in caso di terremoto, ed è stata la più grande colata continua di cemento della storia, con 2.100 camion carichi di cemento che hanno scaricato 82 milioni di libbre all'inizio del 2014 per creare le fondamenta di cemento spesse 17,5 piedi.

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Giuliano Chokkattu

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Il nucleo è completato da tre anelli di rinforzi multipiano resistenti alla fibbia, che si bloccano nelle sue spesse pareti. Queste strutture simili ad ammortizzatori sono fissate ai pavimenti dei livelli 27, 53-59 e 702 e si estendono diagonalmente per tre piani o più fino alle colonne perimetrali in acciaio sul bordo esterno. "Si piegano dinamicamente e assorbono energia che normalmente sarebbe distruttiva", afferma Martin. In un forte terremoto a Los Angeles, i tradizionali stabilizzatori in acciaio genererebbero forze enormi, abbastanza grandi da danneggiare le colonne e le pareti centrali a cui sono attaccati, secondo l'ingegnere Leonard Joseph, preside della Thornton Tomasetti, una delle due società di ingegneria che hanno collaborato alla progettazione dell'edificio. strategia di resistenza sismica. (L'altro era Brandow & Johnston, Inc.)

Quindi gli ingegneri hanno utilizzato apparecchi ortodontici che cedono, si allungano e si schiacciano come caramelle. Ognuno ha una lunga barra d'acciaio, collegata alla struttura a ciascuna estremità. La barra riceve uno speciale rivestimento scivoloso prima di essere racchiusa in un tubo d'acciaio riempito di cemento, quindi rimane dritta sotto pressione. Ma può ancora allungarsi e "collocare" - o restringersi - poiché le molecole di ferro all'interno dell'acciaio cambiano posizione. Quando viene deformato oltre il suo limite elastico, il metallo si riscalda, trasformando l'energia cinetica del movimento in energia termica. "Puoi sentire questo effetto quando pieghi e apri ripetutamente una graffetta", afferma Joseph. "La stessa cosa accade quando la lunga barra d'acciaio interna di un tutore resistente alla fibbia passa attraverso l'allungamento e lo schiacciamento." Questo assorbe energia e smorza il movimento della struttura.