Grelhas de vigas mestras gigantes

A estrutura de suporte central de um arranha-céu é seu esqueleto de aço. Vigas de metal são utilizadas de ponta a ponta para formar as colunas verticais. Em cada andar, estas colunas verticais são conectadas às vigas mestras horizontais. Muitos edifícios também têm vigas diagonais percorrendo as vigas mestras, para um suporte estrutural extra.

Clique em "Construir" para ver como as partes de um arranha-céu funcionam juntas

Nesta grelha tridimensional gigante, chamada de super-estrutura, todo o peso do edifício é transferido diretamente para as colunas verticais. Isto concentra a força da gravidade em áreas relativamente pequenas nas quais as colunas se apóiam na base do edifício. Esta força concentrada é então distribuída pela infra-estrutura abaixo do edifício.

Em uma infra-estrutura comum de arranha-céu, cada coluna vertical é apoiada em uma sapata metálica. As colunas se apoiam diretamente em uma placa de ferro fundido, que é apoiada sobre uma grelha de fundação. A grelha de fundação é basicamente uma pilha de vigas de aço horizontais, alinhadas lado a lado em duas ou mais camadas (ver diagrama abaixo). A grelha de fundação é apoiada em uma grossa camada de concreto despejada diretamente sobre argila dura sob o chão. Uma vez que o aço esteja no lugar, a estrutura toda é coberta com concreto.

As peças de uma extensão do alicerce de um arranha-céu

Esta estrutura se expande para baixo no solo, do mesmo modo que uma pirâmide se expande para baixo à medida que entramos nela. Isto distribui o peso concentrado das colunas sobre uma ampla e sólida superfície. Basicamente, o peso todo do edifício é apoiado diretamente sobre o material de argila dura sob o solo. Em edifícios pesados, a base da extensão do alicerce se apóia sobre pilares de concreto maciço que se estendem por todo o caminho para baixo do solo até a camada de rocha.

A grande vantagem da estrutura do esqueleto de aço é que as paredes externas, chamadas de fachadas cortinas, precisam apenas suportar seu próprio peso. Isto permite aos arquitetos "abrir" o edifício para cima o quanto eles quiserem, contrastando completamente com as grossas paredes das construções de edifícios tradicionais. Em muitos arranha-céus, especialmente os construídos nas décadas de 50 e 60, as fachadas cortinas eram feitas quase completamente de vidro, dando aos ocupantes uma vista espetacular de sua cidade.