Гігантська куля всередині хмарочосів утримує їх від вагань
Ця 728-тонна кулька рятує хмарочос Тайбей від коливань при сильних вітрах Це не помітно для людського ока, але всі висотні будівлі злегка розгойдуються на вітрі. І чим вищий хмарочос, тим більше стає амплітуда його коливань при сильному вітрі. Щоб звести до мінімуму це розгойдування, інженери у верхній частині будівель встановлюють гігантські противаги, які називаються налаштованими амортизаторами маси - tuned mass dampers (TMD ). У більшості випадків амортизатори TMD є гігантською кулею зі сталі або бетону, вага якої досягає 300 - 800 тонн! Ця кулька підвішується на пружинах та поршнях у верхній частині будівель та безперешкодно балансує при зміні кута нахилу будівлі. По суті, його завдання полягає у збереженні центру маси хмарочоса.
Механізм гасіння коливань хмарочосів за сильного вітру
Приклад: у вітряний день вершина хмарочоса висотою всього 300 метрів може відхилятися на 10 сантиметрів у різні боки. Іноді мешканців таких високих будівель навіть починає колихати від цих коливань — у них розвивається морська хвороба. Тому налаштовані амортизатори маси TMD, мінімізуючи амплітуду коливань, роблять рух будівлі практично непомітним для його мешканців.
У 2004 році найвищою будівлею у світі була 509-метрова вежа Тайбей 101 у Китаї. Усередині цієї будівлі встановлена гігантська противага у вигляді кулі, характеристики якої вражають уяву! Його діаметр дорівнює – 5.5 метрів, а вага – 728 тонн. Куля здатна гасити коливання хмарочоса, навіть якщо швидкість вітру становить 240 км/год.
По суті будь-який хмарочос можна розглядати як гігантський камертон. Якщо по ньому сильно вдарити, наприклад, поривом вітру або землетрусом, то будівля почне вібрувати на заданійчастоті. У цьому випадку противаги TMD починає рухатися з тією ж частотою, що і будівля, але в протилежному напрямку. Цей механізм не видаляє вібрацію зовсім, але тримає її величину під контролем.