Si llenara todas las habitaciones de un rascacielos con agua, ¿se derrumbaría?

Answer 1

Mi análisis se basa en la suposición de que este es un típico edificio moderno de gran altura diseñado para la carga por gravedad de oficinas o residenciales y para resistir las fuerzas laterales del viento y / o terremoto.

¿Es posible llenar cada habitación con agua y almacenarla? Suponga hipotéticamente que llena todas las habitaciones con agua, esencialmente como un gran tanque de agua, y el marco del piso permanece intacto en este caso. Los modernos sistemas de fachada exterior están diseñados para soportar presiones de vientos fuertes. Para un caso extremo, encima de un edificio de gran altura, la presión del viento puede alcanzar aproximadamente 125 a 200 psf (6 KPa a 10 KPa). El sistema de acristalamiento y fachada está diseñado para soportar esa presión (teniendo en cuenta algunos factores de seguridad ). Esto equivale a 2 pies a 3.5 pies de agua (la densidad del agua es aproximadamente 62 pcf o 10 KN / m3). Sin embargo, en promedio, la altura del piso en una torre residencial es de 10 pies y en una torre de oficinas es de 14 pies. Por lo tanto, si llena el piso residencial o de oficina, alcanzará fácilmente entre 600 y 800 psf. Esta alta presión romperá inmediatamente el sistema de fachada y el agua se descargará posteriormente.

¿El sistema de fachada falla primero o el enmarcado del piso? Aquí es donde se pone interesante. Como se mencionó arriba, la presión de rotura de la fachada es de alrededor de 150 psf en promedio. Esto equivale a aproximadamente 2.5 pies de agua. Por lo tanto, la presión hacia abajo (por gravedad) del agua en el piso es W = 2.5 pies × 62 pcf = 155 psf. En torres típicas de oficinas o residenciales, la presión de gravedad del estado límite último (es decir, el nivel de resistencia final) para la que está diseñado el armazón del piso es de aproximadamente 170 psf (+/- 25 psf). Basado en este cálculo:

Presión de falla de la fachada <Presión de falla de la estructura del piso

Como puede ver, puede haber un escenario en el que el sistema de fachada ceda antes del enmarcado del piso y el agua se descargue antes de que se derrumbe el enmarcado del piso.

Nota: El análisis anterior se realizó para un edificio típico de gran altura. Sin embargo, si la presión de rotura de la fachada es significativamente mayor, es muy probable que el enmarcado del piso pueda ceder antes de la fachada.

* Editar *: Esta respuesta fue escrita antes de la adición de “ Asumiendo que el vidrio no se rompió ” por el Interrogador a la pregunta original. Si tiene en cuenta esta adición, este rascacielos ya no será un típico edificio de gran altura.

Answer 2

Suponiendo que este fuera un edificio diseñado para ser una torre de oficinas de especificaciones, entonces, sí, y probablemente eliminaría todos los edificios a su alrededor también. El agua es pesada Muy pesado. Y la mayoría de los materiales de construcción no están diseñados para entrar en contacto con el agua. De hecho, los arquitectos trabajan muy duro para mantener el agua lejos de los componentes estructurales. Además, ningún edificio puede diseñarse razonablemente para ser hermético desde la base hasta el techo.

En el peor de los casos, el edificio falla catastróficamente y un muro de agua derriba todos los edificios dentro de una manzana. Esto puede deberse a que los miembros estructurales no están diseñados para soportar ese peso, o porque el agua desestabiliza el suelo debajo de los cimientos como arena movediza a medida que se filtra y se cae.

En el mejor de los casos, el agua erosiona rápidamente los miembros estructurales y la envolvente del edificio, goteando de cada grieta que puede encontrar, dejando al edificio una estructura estructuralmente defectuosa para ser demolida.

Answer 3

El rascador de cielo construido con material reforzado más fuerte y su LBC solo duplica el peso total de la construcción, incluida la resistencia al terremoto, por lo que no importa si se llena de agua o aire o un peso equivalente. Debido al centro de gravedad y refuerza el peso igualmente distribuido a través de RCC No se derrumbó.

Answer 4

Sí, los edificios no están diseñados para soportar tanto peso. Los edificios están diseñados para albergar una gran cantidad de … aire … y un poco de gente, muebles, papel … computadoras … cosas, MUCHO AIRE. Llenar ese mismo volumen con agua podría causar un colapso.

Answer 5

Sí, un pie cúbico de agua pesa alrededor de 60 libras. Imagine un rascacielos con las dimensiones aproximadas de 50 pies por 50 pies y 10 pies por historia. El peso del agua por piso sería de aproximadamente 1,500,000 libras por piso. No tomaría muchos pisos en este edificio para aplastar el primer piso, zapatas, etc.