La struttura del telaio della capriata a cinghia rigida
Per collegare le colonne esterne della struttura a telaio con la capriata interna a strisce, è possibile installare capriate rigide a strisce al centro e in cima all'edificio. L'edificio della Wisconsin Bank, costruito a Milwaukee nel 1974, è un buon esempio.
Struttura del tubo del telaio
Se tutti i componenti sono collegati tra loro in qualche modo, l'intero edificio è come un cilindro cavo o una scatola rigida emessa dal terreno. A questo punto, l'intera struttura di questo grattacielo raggiungerà la massima efficienza nel resistere ai carichi del vento in termini di resistenza e rigidità. Questo speciale sistema strutturale è stato adottato per la prima volta dal condominio Dewitt in cemento armato di 43 piani color marrone rossiccio a Chicago. Ma l'applicazione più accattivante di questo sistema strutturale è anche la struttura a doppio tubo di 100 piani del World Trade Center Building costruito a New York.
Supporto a capriata inclinato
Le colonne esterne dell'edificio possono essere disposte separatamente l'una dall'altra, oppure possono essere collegate tra loro tramite i componenti di supporto obliqui trasversali attraverso la linea centrale della trave e della colonna per formare una struttura tubolare che funziona insieme. Questo sistema strutturale elevato è stato adottato per la prima volta dal John Hancock Center Building di Chicago. La quantità di acciaio consumata in questo progetto è equivalente a quella di un tradizionale edificio di quaranta piani.
Corpo del cilindro
Poiché la domanda di edifici più alti continua ad aumentare. La struttura tubolare e il tubo del traliccio di supporto inclinato sono progettati in fasci per formare tubi più grandi per mantenere l'elevata efficienza dell'edificio. L'edificio della sede centrale Sears Roebuck di 110 piani a Chicago ha 9 cilindri, divisi in tre parti a partire dalle fondamenta. I terminali in questi cilindri indipendenti sono situati in edifici di diverse altezze, il che riflette pienamente il potenziale di liberalizzazione dello stile architettonico di questo nuovo concetto strutturale. Questo edificio è alto 1450 piedi (442 metri) ed è l'edificio più alto del mondo.
Sistema di cilindri a guscio sottile
Il design di questo sistema di struttura tubolare è quello di migliorare la capacità degli edifici molto alti di resistere alle forze laterali (carichi sismici e del vento) e la capacità dell'edificio di resistere allo spostamento laterale. Il cilindro a guscio sottile è un altro grande passo avanti nel sistema a cilindro. Il progresso del cilindro a guscio sottile consiste nell'utilizzare il lato anteriore (pareti e solette) degli edifici alti come componenti strutturali che lavorano insieme al cilindro, fornendo un modo efficace per gli edifici alti di resistere ai carichi laterali e ottenendo spazi interni che non richiedono colonne, hanno costi inferiori e hanno un ampio rapporto tra area utilizzabile e area dell'edificio. Grazie al contributo della facciata a guscio sottile, i componenti dell'intero tubo del telaio non richiedono una massa eccessiva. Ciò rende la struttura sia leggera che economica. Tutte le colonne tipiche e le travi delle pareti delle finestre sono profili laminati, riducendo al minimo l'uso e il consumo di componenti compositi. Anche lo spessore attorno alle travi può essere opportunamente ridotto. Anche le dimensioni della trave della parete che può occupare spazio prezioso possono essere controllate nella misura massima possibile. Questo sistema strutturale è stato costruito e utilizzato presso One Mellon Bank Center a Pittsburgh. Vari sistemi in cemento armato: sebbene gli edifici alti con strutture in acciaio siano iniziati relativamente presto, lo sviluppo degli edifici alti in cemento armato è molto rapido, diventando un forte concorrente dei sistemi con struttura rigida sia negli edifici per uffici che in quelli residenziali.
Tubo del telaio
Come accennato in precedenza, il concetto di tubo a telaio è stato adottato per la prima volta dall'edificio Devis Apartments di 43 piani. In questo edificio, la spaziatura tra le colonne esterne è di 5,5 piedi (1,68 metri). La colonna interna deve supportare una soletta senza travi di 8- pollici di spessore. Struttura tubo in tubo: un altro tipo di sistema in cemento armato per edifici per uffici combina le tradizionali strutture a parete di taglio con tubi a telaio esterni. Questo sistema è costituito da un telaio esterno con una piccola spaziatura tra le colonne e un tubo a parete di taglio rigido che circonda l'area centrale delle attrezzature. Questa struttura tubo in tubo (come mostrato nella Figura 2) rende il costo complessivo dell'edificio in cemento leggero più alto del mondo (l'edificio del centro commerciale a guscio singolo costruito a Houston) paragonabile solo a una tradizionale struttura a parete di taglio di 35 piani. Si è sviluppato anche il sistema di giunzione di strutture in acciaio e calcestruzzo. Il sistema ibrido progettato da Skidmore, Owens e Merrill è un buon esempio. In questo sistema, il tubo a telaio in calcestruzzo esterno circonda il telaio in acciaio interno, combinando così i vantaggi del sistema in cemento armato e del sistema con struttura in acciaio. L'edificio Shell Plaza di 52 piani costruito a New Orleans utilizza questo sistema. La struttura in acciaio si riferisce alla struttura in cui l'acciaio svolge un ruolo dominante nelle strutture edilizie, ed è un concetto ampio. La maggior parte delle strutture in acciaio include progettazione architettonica, tecnologia ingegneristica e artigianato. Di solito, include anche travi principali, travi secondarie, membri, piastre e altre forme
