マイル・ハイ・タワー: 70年前には不可能だった理由と今日なら建てられる理由

要約

この記事では、フランク・ロイド・ライトが提案したマイル・ハイの超高層ビルの建設を阻んだ課題と、現代の技術によって今日ではメガストラクチャーを建設できるようになった方法を探求します。私たちは、高層建築物を支える構造と材料の原則、重力圧力、風力、交通の課題を克服するために取られた対策について議論します。

重力圧力の課題

どの建設プロジェクトでも、構造物の各階はその上にある階を支える必要があります。建物が高くなるほど、上層階から下層階にかかる重力圧力が高くなります。古代の建築家たちは、上層階を支える広い基礎を持つピラミッドを好んでいましたが、この解決策は都市のスカイラインには適用できません。鉄繊維と減水ポリマーで強化されたコンクリートなどの現代の材料は、高層ビルを支えることができます。世界最高のタワーであるドバイのブルジュ・ハリファのコンクリートは、1平方メートルあたり約8,000トンの圧力に耐えることができます。

基礎の制限を克服する

建物が自己支持できたとしても、地面からの支持が必要です。このように重い建物は、沈む、倒れる、または傾く可能性があります。沈みを防ぐために、コンクリートや鋼製の支柱であるパイルを50メートル以上深く埋め込みます。パイルと地面の摩擦力によって構造物を支えます。

風力の取り扱い

重力を克服するだけでなく、超高層ビルは風力にも対処する必要があります。平均して、風は高層ビルに1平方メートルあたり最大17ポンドの力を及ぼすことができます。空力的に設計することで、その力を減らすことができ、建物の内部または外部に風力を吸収するフレームを設置することができます。超高層ビルはまた、風による揺れを防止するためのチューンド・マス・ダンパーと呼ばれるカウンターウェイトを使用しています。

交通の課題

このように大きな建物の中を素早く移動することは課題です。過去にはエレベーターの移動速度が遅かったですが、現代のエレベーターは時速70キロメートル以上で移動することができ、将来的には摩擦のない磁気レールを使用したキャビンがより高速で移動することができるかもしれません。交通管理アルゴリズムは、目的地ごとに乗客をグループ化して交通を最適化します。

結論

マイル・ハイ・タワーの建設は以前は不可能と考えられていましたが、現代の技術によって可能になりました。強い材料、深い基礎、風力を吸収するフレーム、カウンターウェイトによって、重力圧力や風力に耐えることができる高層建築物を建設することができます。交通技術も改善され、これらのメガストラクチャーを素早く移動することが容易になりました。これらの技術がすべて揃っているため、あとは時間の問題かもしれません。