建築物の構築における課題を克服するために

要約

建物がますます高くなるにつれ、これらの巨大建造物を構築する課題をどのように克服できるかが問題になっています。この記事では、各階の重量を支えることから風力に耐えることまで、超高層ビルを作るために克服された様々な障壁を探求します。また、高度なエレベーターや交通管理アルゴリズムなどの技術が、これらの高層建築物内での旅行や管理を容易にする方法についても調べています。

各階の重量を支えることの課題

Q: 1マイルの高さのものをどのように建てるのですか？

A: 建造物の各階は、上にある階層の重量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増します。

Q: 古代の建築家によって各階の重量を支えるために長らく好まれてきた形は何ですか？

A: ピラミッドは、軽い上層階を支える広い基礎を持っていたため好まれました。しかし、ピラミッドは都市のスカイラインには適していません。

重力を克服する：材料と基礎の役割

Q: 現代の建物でコンクリートはどのように利用されていますか？

A: 現代のコンクリートブレンドは、強度を高めるために鋼繊維で補強され、割れを防止するために水を減らすポリマーが添加されています。

Q: ドバイのブルジュ・ハリファに使用されているコンクリートは、1平方メートルあたりどの程度の圧力に耐えることができますか？

A: 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、1,200頭以上のアフリカゾウの重さに相当します。

Q: 建物が沈んだり倒れたり傾いたりしないようにするにはどうすればよいですか？

A: 建物は地面に支えられる必要があります。50メートル以上深く、192本のコンクリートと鋼の支柱が埋め込まれ、沈下を防止しています。

風力と空力設計

Q: 平均的な日に風が高層ビルに及ぼす力はどのくらいですか？

A: 風は1平方メートルあたり最大で17ポンドの力を及ぼすことがあり、ボウリングボールの突風に相当します。

Q: 建物にかかる風力をどのように減らすことができますか？

A: 中国の上海タワーのように空力設計を行うことで、風力を最大25％減らすことができます。

揺れるタワー：チューンドマスダンパー

Q: チューンドマスダンパーとは何ですか？

A: 建物の上部に吊り下げられた数百トンのカウンターウェイトで、建物の運動エネルギーを吸収し、風による揺れを抑えます。

Q: 台北101の87階に吊り下げられた巨大な金属球は何をするためにありますか？

A: 金属球はチューンドマスダンパーであり、風による揺れを抑え、タワーを安定させます。

高度なエレベーターと交通管理アルゴリズム

Q: ライトの時代の最速のエレベーターの速度はどのくらいでしたか？

A: 最速のエレベーターは時速22キロメートルでした。

Q: 現代のエレベーターはどのくらい速く移動できますか？

A: 現代のエレベーターは時速70キロメートル以上で移動でき、摩擦のない磁気レールキャビンによるより速い移動も可能です。

Q: これらの巨大建造物内の交通管理アルゴリズムは、どのように管理に役立ちますか？

A: アルゴリズムは、目的地によって乗客と空のキャビンをグループ化し、乗客と空のキャビンを必要な場所に移動させます。

結論

かつて不可能と考えられていた1マイルの高さの超高層ビルを建設する可能性は、現在は現実のものとなっています。強化コンクリートの利用、空力設計、チューンドマスダンパーの利用など、様々な技術や設計手法を用いることで、これらの巨大建造物の構築における課題を克服することができます。エレベーターの速度の向上や交通管理アルゴリズムの導入により、これらの高層建築物内の旅行や管理が容易になっています。技術が進歩するにつれて、将来的にはどのような新しい建築の可能性が生まれるか、私たちは想像することしかできま