Language
Country/Area
No result found
突破傳統！為何管狀結構讓50層大樓也能無柱設計？
在建築設計的領域，管狀結構系統因其出色的抗風性與抗震性而受到廣泛關注。這種結構類型能使高達50層的大樓實現無柱設計，大幅提升了空間的靈活性與可用性，成為現代摩天大樓建設的重要方向之一。
管狀系統的概念
管狀系統的核心概念在於，它利用外圍結構的剛性來有效抵抗側向載荷，例如風力與地震。這種設計方法使得建築物的外圍呈現類似空心圓筒的形狀，並通過相互連接的外柱來形成強大的結構框架。
「管狀結構能夠將重力載荷有效傳遞至外圍結構，增加承載能力的同時，讓內部空間變得更加開放。」
外圍這些緊密排布的支柱與深跨梁通過剛性連接形成了堅固的框架，使其成為一個穩定的結構體系。相比之下，內部柱子數量相對較少，主要集中在核心位置，這使得建築內部的空間使用效率大幅提升。
管狀結構的歷史
管狀結構的雛形最早出現於1963年，是由結構工程師法茲盧爾·拉赫曼·汗在芝加哥的建築公司Skidmore, Owings & Merrill提出。他將這種結構定義為一種由多個框架或剪力牆組成的垂直管狀系統，以抵抗各種方向的側向力量。這種結構共享著外圍的載荷，使得內部結構佈局更為靈活。
「拉赫曼·汗的靈感來源於他的故鄉達卡，他發現竹子能夠以極高的強度在垂直方向上穩定生長，這促使他創造出高樓大廈的管狀設計。」
1965年，首座應用管狀結構的建築——德維特-切斯特公寓樓在芝加哥竣工，隨後這一設計理念影響了許多後續的摩天大樓，包括約翰·漢考克中心以及世貿中心等重要建築。
管狀結構的變體
從其最初的形式開始，管狀結構經過多次改良與變化，以適應不同的建築需求。以下是幾種主要的變體：
框架管狀結構
這是管狀系統的最簡單形式，可以呈現多樣的平面形狀，如方形、矩形及圓形。其中最著名的案例包括Aon中心和原世貿中心塔樓。
加樑或支撐管狀結構
這種結構在設計時減少了外部柱子的數量，並在外圍採用鋼製支撐或混凝土剪力牆，提供額外的穩定性。知名的案例包括約翰·漢考克中心和花旗集團中心。
外殼與核心結構
這類型結構包涵內部管道核心，通常容納電梯及其他服務系統，並有外部強化管道提供主要支持。780第三大道便是此類結構的典型例子。
集束管狀結構
這些建築由多個管狀結構組合而成，並能有效抵抗側向力。著名的威利斯塔就是這一結構的代表，這種設計使得建築可以在不損失功能的情況下實現富有變化的形狀。
混合管狀結構
混合結構是管狀概念與其他結構型式的結合，通常在薄型建築中採用，以滿足強度或剛度的要求。
結論
管狀結構的獨特性在於其能夠將施加在建築上的外部力量轉化，並有效地抵禦不穩定的外部環境。隨著對更加靈活、高效及經濟的建築需求上升，這一設計理念也愈發顯得重要。未來的高樓大廈會以何種方式持續突破傳統界限，讓我們拭目以待?
