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建築設計の分野では、管状構造システムが優れた風と地震抵抗に広範な注目を集めています。このタイプの構造により、最大50階建ての建物の柱のない設計が可能になり、スペースの柔軟性と可用性が大幅に向上し、最新の高層ビルの建設のための重要な方向の1つになります。
管状系の概念
管状システムの中核概念は、末梢構造の剛性を利用して、風や地震などの横荷重に効果的に抵抗することです。この設計方法により、建物の周辺は中空のシリンダー形状になり、相互接続された外側のカラムを通して強力な構造フレームを形成することができます。
「管状構造は、重力荷重を末梢構造に効果的に伝達することができ、内部空間をより開いている間に負荷をかける容量を増加させることができます。」
。
これらのしっかりと配置された柱と深いスパンビームは、固体フレームを形成するために硬く接続されているため、安定した構造システムになります。対照的に、内部柱の数は比較的小さく、主にコア位置に集中しているため、建物内の空間使用の効率が大幅に向上します。
管状構造の歴史
管状構造のプロトタイプは1963年に初めて登場し、シカゴの建設会社Skidmore、Owings＆Merrillの構造エンジニアFazlure Rahman Khanによって提案されました。彼は、この構造を、さまざまな方向の横方向の力に抵抗するために、複数のフレームまたはせん断壁で構成される垂直の管状システムとして定義しました。この構造は周辺の負荷を共有し、内部構造のレイアウトをより柔軟にします。
「ラーマン・カーンは、故郷のダッカに触発されました。彼は、竹が非常に高い強度で垂直方向に安定して成長できることを発見しました。
1965年、チューブラー構造の最初の建物であるDewitt-Chesterアパートメントは、このデザインコンセプトが後にジョンハンコックセンターや世界貿易センターを含む多くの高層ビルに影響を与えました。
管状構造のバリアント
元のフォームから、さまざまな建物のニーズを満たすために、管状構造が何度も改善され、変更されました。ここにいくつかの主要なバリアントがあります：
フレームチューブラー構造
これは、四角、長方形、円などのさまざまな平面形状を示すことができる管状システムの最も単純な形式です。最も有名なケースには、AONセンターと旧世界貿易センタータワーが含まれます。
ビームを追加するか、管状構造をサポートします
この構造は、設計されたときに外部柱の数を減らし、鉄筋またはコンクリートのせん断壁を末梢に使用して、追加の安定性を提供します。よく知られているケースには、ジョンハンコックセンターとシティグループセンターが含まれます。
キャストとコア構造
このタイプの構造には、内部パイプラインコアが含まれ、通常はエレベーターやその他のサービスシステムに対応し、メインサポートを提供するために外部強化パイプラインがあります。780サードアベニューは、そのような構造の典型的な例です。
バルク管状構造
これらの建物は複数の管状構造で構成されており、横方向の力に効果的に抵抗できます。有名なウィリスタはこの構造の代表であり、このデザインにより、建物は機能を失うことなくさまざまな形を実現できます。
混合尿細管構造
混合構造は、強度または剛性の要件を満たすために通常、薄い建物で使用される他の構造タイプの管状概念の組み合わせです。
結論
管状構造の独自性は、建物に及ぼす外力を変換し、不安定な外部環境に効果的に抵抗できることです。この設計コンセプトは、より柔軟で効率的で経済的な建物の需要が上昇するにつれて、ますます重要になっています。将来の高層ビルはどのようにして伝統的な境界を突破しますか？
