Comment les gratte-ciel résistent-ils aux vents violents ?
Beaucoup de tours oscillent de plus d'un mètre, et certaines suspendent une boule d'acier géante près du sommet pour riposter.
▶ Lancer l'histoireLes gratte-ciel résistent aux vents violents non pas en restant parfaitement immobiles, mais en oscillant sans danger, et en combattant leur propre mouvement. Le vent peut déplacer le sommet d'une tour de plus d'un mètre ; la pointe de la Burj Khalifa oscille au total de 1,5 mètre. Le vrai danger, c'est quand les rafales poussent au rythme du balancement naturel du bâtiment : le mouvement s'amplifie, et les occupants peuvent même avoir le mal de mer.
Les ingénieurs s'y attaquent de deux façons. D'abord, la forme. La Burj Khalifa s'affine en montant grâce à 27 retraits disposés en spirale, placés pour que le vent ne puisse pas former les tourbillons réguliers qui feraient tanguer la tour.
Ensuite, un contrepoids mobile. Un amortisseur à masse accordée est une masse énorme suspendue ou posée sur des ressorts près du sommet, réglée sur le rythme propre du bâtiment, qui oscille à contre-courant et absorbe le balancement. Celui de Taipei 101 est une boule d'acier de 660 tonnes suspendue du 92e au 88e étage. Il peut réduire les mouvements de la tour jusqu'à 40 %, et en 2015, un typhon l'a fait bouger d'un mètre entier. Il a tant de succès auprès des visiteurs qu'il a désormais sa propre mascotte, le Damper Baby.
Étape 1: Les rafales poussent
La tour se met à osciller à son rythme naturel
Étape 2: La masse retarde
L'amortisseur, réglé sur le même rythme, part dans l'autre sens
Étape 3: Elle tire en sens inverse
Elle s'oppose au balancement et absorbe le mouvement
Étape 4: Un sommet plus calme
Le balancement maximal diminue (jusqu'à 40 % à Taipei 101)
Se tromper fait froid dans le dos : en 1978, le mémoire d'une étudiante a contribué à révéler que le Citicorp Center de New York risquait de ne pas résister à un fort vent de biais.
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Récap
Les gratte-ciel ne restent pas immobiles : ils oscillent, et les ingénieurs domptent ce balancement avec des formes astucieuses et des contrepoids qui se balancent.
Le fait surprenant · Le mémoire d'une étudiante a contribué à révéler une possible faiblesse face au vent du Citicorp Center de New York, renforcé en secret, la nuit, en 1978.
Sources (4)
Pas de source, pas d'affirmation. Chacun des 16 faits de cette leçon renvoie à au moins une de ces sources.