Опрокинутся ли небоскребы, если люди упадут на бок?

Предположим, что гравитация по какой-то причине волшебным образом меняется, но только для людей. Пока это продолжается, гравитация не тянет людей вниз, а толкает их на восток. Чтобы было ясно, это просто люди. Не животных, не предметов и не их построек. Люди падают на восток, но все остальное падает на Землю, как обычно.

Мое понимание конструкции и материалов заключается в том, что есть много вещей, которые могут выдерживать безумное количество определенного типа силы с определенного направления, но изменить тип силы или направление, в которое она толкает, и внезапно материал или конструкция падают. друг от друга, как карточный замок. Произойдет ли это здесь?

Если бы это произошло в середине обычного рабочего дня в каком-нибудь большом небоскребе, заполненном до нормально допустимой вместимости, а потом всех внутри него вдруг начали бы отталкивать вбок, а не тянуть вниз, остался бы небоскреб все еще в вертикальном положении или столько же человеческого веса, толкающего его в сторону, больше, чем он может выдержать?

Я могу провести некоторые исследования по этому поводу. Чтобы было ясно: вас интересует только внешняя структура или внутренние стены также имеют значение?
@ВекарЭ. Я не могу отрицать, что мне было бы очень приятно увидеть ответ, в котором также обсуждаются внутренние стены, но это несправедливо широкая тема, учитывая разнообразие вещей, из которых они могут быть сделаны. Так что да, давайте просто сосредоточимся на внешней конструкции, а не на опрокидывании от боковой силы гравитации людей.
Windows пойдет первой, не так ли? Главная проблема здесь не в надстройке, а в том, что стены и окна не были приспособлены для нее на отдельных уровнях.
Насколько велика сила, по-видимому, является важным фактором для рассмотрения, или вы спрашиваете об ограничениях существующих строительных технологий?
@DonQualm Вроде того. Я пытаюсь выяснить, возможно ли, что какое-то большое здание, реально заполненное, просто опрокинется, когда это произойдет, вызвав массивный каскадный эффект домино повреждений,
Когда это произойдет, какой-нибудь бедняк окажется в середине прыжка и застрянет, постоянно паря по земле.
@Shadowzee Это произойдет с вами в конце концов, если вы упадете с достаточно высокого места. Ничто не тянет вас обратно на Землю, но центробежная сила отталкивает вас.
Так много людей погибнет, что Танос завидует. Я думаю, структурная целостность зданий будет вас меньше всего беспокоить.
Могут ли люди несколько раз «падать» на восток с определенной частотой, которая может создать какой-то резонанс?
Что ж, я обречен. Я работаю на самом западном краю очень большой комнаты восток/запад... Было приятно познакомиться со всеми вами.
Я собираюсь сделать некоторые математические расчеты на салфетке утром.
Эффект, описанный в вопросе, будет очень странным для тех, кто носит украшения или свободную одежду. Ужасно странно.

Ответы (3)

Согласно «Эволюции бетонных небоскребов: от Ингаллса до Цзинь Мао …

Это крайне маловероятно.

Сила, необходимая для эффективного опрокидывания современного небоскреба, будет составлять около 30% его веса (выше 1-го этажа или около того) в любом направлении, перпендикулярном стене сдвига. Это для всех небоскребов, построенных в конце 50-х годов, более старые здания, которые превышают 15 этажей, будут другой историей.

Это связано с тем, что современные небоскребы фактически используют натяжение, чтобы контролировать силы сдвига. Например, при сильном ветре сторона здания, которая находится с подветренной стороны, на самом деле испытывает наибольшее напряжение из-за того, что автор называет консольными системами.

Так что же нужно, чтобы свалить мамонта? ну, если у вас есть высотное здание высотой 100 этажей и 200 человек на каждом этаже, весит в среднем 197 фунтов, что дает нам колоссальные 1970 британских тонн. Учитывая, что средний небоскреб весит около 225 000-250 000 тонн (скажем, 50% веса находится ниже 1-го этажа), люди будут весить только 3,57% силы, необходимой для разрыва системы натяжения и возникновения критического отказа.

Гораздо более вероятным случаем является разбитие каждого окна в здании (или рядом с ним).

Большое спасибо за предоставленные номера!

Железобетон и конструкционная сталь не имеют такой строгой направленности, как, например, углеродные волокна. Они справятся с изменением нагрузки лучше, чем, например, рычаг подвески болида Ф1, который выдерживает тонны нагрузки в вертикальном направлении, но ломается при минимальной горизонтальной нагрузке.

И если подумать, то так и должно быть, если только вы не хотите, чтобы ваш небоскреб рухнул при первом сильном ветре, который подует вокруг.

Однако есть проблема: окна станут опорной поверхностью для всех людей в комнатах, выходящих на улицу. Я не думаю, что окно рассчитано на такую ​​нагрузку. То же самое произойдет с некоторыми внутренними ненесущими стенами. То есть в 25-этажном здании, где я работаю, большинство внутренних стен сделаны из гипсокартона, а это не совсем лучший материал, чтобы поддерживать стоящих людей.

Так что здание устоит, а эксцентричная нагрузка, даваемая манящим к себе Востоком, будет быстро сброшена со здания разбитыми окнами и внутренней перегородкой.

Я думаю, вы в основном правы, но те, кто на верхних этажах, получают преимущество в рычагах. На самом деле ВСЕ в здании получают преимущество в рычаге, в среднем равное половине высоты здания.
@WeckarE., что уже учтено при проектировании ветровой нагрузки, которая также становится сильнее по мере подъема.
Я не специалист по ветровым нагрузкам, но часто ли они превышают вес, скажем, пары сотен человек?
@ВекарЭ. они должны иметь примерно одинаковый порядок величины. Я хочу сказать, что стеклянные поверхности разрушатся до того, как боковая нагрузка на несущую конструкцию станет значительной.
Это был бы ужасный способ умереть, если подумать. Падение с небоскреба, ничто не может ударить, ничто не тянет вас обратно на Землю... но центробежная сила, постоянно толкаемая перпендикулярно планете, в конце концов, медленно вытолкнет вас в космос. Конечно, вы были бы мертвы задолго до этого, но это все равно ужасная мысль.
@ L.Dutch Вовсе нет. Они на порядок опережают загруженность людей. Пример расчета 47 фунтов на квадратный фут: madsci.org/posts/archives/2003-11/1069548418.Eg.r.html
@ Бенджамин, но стекло рухнет задолго до того, как вся нагрузка перейдет на конструкцию.
Некоторые люди, вероятно, избегали бы быть выброшенными, вися на мебели. Если он достаточно тяжелый или прикреплен к земле, он должен остановить их движение.
@Eth Или приземлившись на западной стороне твердых конструкций, таких как структурные колонны или внешняя часть лифтовых колодцев.
Я сомневаюсь, что стекло разобьется как таковое - оконное стекло небоскреба, как правило, прочный материал. Что более вероятно, так это то, что оконные стекла выскочат из их рам - подобно тому знаменитому лауреату премии Дарвина в Торонто, который неоднократно проверял одно и то же окно, чтобы доказать прочность стекла новичкам, присоединяющимся к их юридической фирме.
Даже если бы стеклянные панели были достаточно прочными, чтобы выдержать полный вес одного человека, они не в состоянии выдержать динамические нагрузки, возникающие в результате падения нескольких человек с высоты в несколько метров. От большей ширины, если это здание открытой планировки с небольшой внутренней структурой. Офисный стол может немного замедлить вас — пока вы не потеряете его и не подплывете ближе к потолку. Что, кстати, означает, что вы упадете еще и на середину окон, где их должно быть легче разбить.
Почему держаться за предмет мебели может спасти вас? Я могу легко толкать стол, даже не прижимаясь к нему всем своим весом.

Небоскребу было бы все равно

Потому что иначе люди могли бы рушить небоскребы собственным весом.

Подумайте об этом так: если я бегу так быстро, как только могу, и прыгаю на стену, я могу создать больше силы, чем мой обычный вес тела, за счет гравитации. Теперь - если бы небоскреб мог быть обрушен несколькими сотнями людей, бегущих и прыгающих на стену, у нас была бы серьезная проблема! - Небоскребы могут сопротивляться гораздо большей силе.

Возможно, некоторые люди создали бы больше силы, если бы упали более чем на 15 метров вбок, не задев ничего до удара о внешнюю стену, но порядок величины они не изменят.

Подумайте об 11 сентября, когда целый самолет, полный людей, врезался в здание боком, и оно не опрокинулось от удара, и это были тонны стали в дополнение к людям внутри самолета.

Не говоря уже о скорости взлета и посадки примерно 150 миль в час. Мы даже не видели, как качаются здания.
Есть ли у вас источник, что небоскреб не рухнет, если вы убедите каждого человека, работающего в здании, бегать по стенам и прыгать на них? Потому что это уровень «инженера-программиста» в крайнем случае и определенно выходит за рамки разумной необходимости. И вы утверждаете без поддержки, что вы не можете обрушить здание с людьми внутри
@Delioth, если вам недостаточно эмпирических доказательств того, что небоскребы не падают, и здравого смысла, возможно, вам следует спросить на sceptics.se. - Суть связанных статей в том, что современный небоскреб не может реально упасть, потому что это не совсем башня, стоящая на земле, а глубоко укоренившаяся в своем основании, поэтому небоскребы скорее сомнутся, чем упадут.
@Falco Итак, у вас есть источник, что небоскребы не рухнут, если все в них будут прыгать по стенам? Формулировка, которую я использовал, не имеет значения, вы по-прежнему утверждаете, что небоскреб может выдержать любую горизонтальную силу, которую могут оказать все его обитатели. Мы точно знаем, что в прошлом инженеры избегали учета факторов или сценариев, поэтому несколько библиотек утонули (архитекторы не учли вес книг).
Опрокинутся ли небоскребы, если люди упадут на бок?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v