"背の高い構造物" (しばしば呼ばれる "高層ビル") 特徴は、設置面積と屋根面積が小さい建物ですが、非常に長くて高いファサード. これらの基準を満たす建物は、一般に次のようにも呼ばれます。 "高層ビル". このタイプの構造は、その高さのために、その設計と建設のために特別なエンジニアリング手順を必要とします. 人口の増加と都市化の増加のおかげで, 背の高い構造物は、主に住宅および商業目的で採用されています. 主に密集した都市の範囲内に建てられました, これらの構造物は、住宅都市の特徴的なランドマークや企業シンボルに変わりつつあります。.
背が高い "背が高い"?
ここにはない "絶対の" 高い建物を検討するための基準, しかしによると 高層ビル評議会と都市の生息地 (CBTUH), 次のカテゴリを使用できます. 最初, 建物が存在する都市の状況. 10階建ての建物が20階建ての建物に囲まれた中央ビジネス地区にある場合, その後、それは背が高いとは見なされないかもしれません. しかしながら, 主として低層の郊外にある場合, それからそれは背が高いと見なされるかもしれません. 図 1 このアイデアを描いた.
図 1: 建物が存在する場所に関する都市の状況
ソース: ctbuh.org/resource/height
第二に, 建物の高さと幅の比率は、建物の分類に貢献します "高い建物". 全体的なフットプリントに比べて特に高くない建物は、おそらく高いとは見なされません. 一方, 比較的高いがフットプリントが大きい建物は、高いとは見なされない場合があります. 図 2 このアイデアを描いた.
図 2: 比率の例
ソース: ctbuh.org/resource/height
建物の高さを考慮するもう1つの方法は、その細長比によるものです。. 細長比は 建物全体の高さをベースの幅寸法の小さい方で割って得られます. 細身比で 5 以下, 構造システムは通常できます 低層または中層構造に典型的な横荷重に対応. 逆に, 細長比の場合 5 以上, 構造の細さがデザインに大きな影響を与える可能性がある場所です. この細長比の範囲で, 構造 システムは、横方向の力と動的な動作に抵抗するために、より一生懸命働きます 可能性が高い 構造解で支配的, したがって、建物は高いと見なされます.
財団はどうですか?
背の高い構造物の荷重伝達は、より深いところで地面に影響を与え、隣接する構造物に影響を与える可能性があります, したがって、基礎の設計中に徹底的な地盤または現場の調査を完了する必要があります. 構造物と支持地面の間の相互作用は、設計プロセス中にエンジニアによって綿密に評価される必要があります. 高層ビルの基礎設計では、構造の影響を完全に捉える必要があります, 地上と地下の両方. 意味のある決定を行う前に, 現場の調査と報告は、地質工学エンジニアが実施する必要があります.
歴史的に, 基礎の設計は経験的な公式に基づいており、おおよその基礎ソリューションを導き出します. これにより、一意で保守的な解決策が得られない可能性があります, 通常、過剰に設計された、構造物の比較的高価な基礎. 近年では, 基礎設計または土壌と構造物の相互作用の影響に関する地盤工学的パラメータを正確に測定するための最新の現場試験方法を考案するために多大な努力が払われてきました。. 土壌構造再相互作用は、上の垂直荷重の分布に大きく影響します 地面, 構造の応力, 基礎設計, 土着, 影響下の構造物の動的挙動 風や地震イベントなどの動的横荷重の.
地盤条件とサイト調査が確立されたら, 高層ビルの基礎設計の基本的なソリューションを提供できます. 高い構造物の基礎オプションは、建物の荷重を構造物の直下の土壌層に伝達するいかだからさまざまです。, または、構造荷重を土の弱い層からより固い地層に伝達するための完全に積み上げられたソリューション, またはラフトソリューションとパイルソリューションの両方を使用する複合システム. このような基礎タイプは複雑であり、一般に、低層/中層構造で見られる他の従来の基礎システムよりも多くの構造工学的な労力を必要とします. 基礎設計を地盤工学エンジニアとのより協調的な取り組みにすることも実際には一般的です. これらのさまざまなオプションを以下に示します。 図 3.
図 3: 高層ビルの基礎オプション
ラフト財団
いかだ財団, としても知られています "マットファンデーション", 本質的には、建物のフットプリント全体に広がる土の上に直接横たわる連続スラブです, これにより、その重量と荷重をより均等に地面に伝達します. 孤立した基礎や杭基礎とは異なり, いかだ基礎は、土壌が弱いときによく使用されます, 建物の重量を建物全体に分散させるため, 小さいゾーンや個々のポイントではなく, 土壌へのストレスが軽減されます. 通常, いかだの厚さは数メートルの厚さにすることができます。, 基盤となる層に十分な負荷分散を確保する必要がある.
パイルズ財団
杭基礎は、浅い基礎では掘削深さが不可能な、弱いまたは飽和した土壌の深さにある構造物に一般的に使用されます。. 上部構造からの荷重は、杭から弱く圧縮可能な土層を通って、より硬い土または硬い岩に伝達されます。. 通常, 設計者は、高層構造の大径杭の重要なグループの使用を評価します. 単一の杭と大きな杭のグループのパフォーマンスには違いがあることに注意してください. 単一の杭の性能は、シャフトに沿った皮膚の摩擦と杭の基部の土の強度に依存します. 逆に, パイルグループの場合, グループに囲まれた杭と土は、単一のユニットとして機能することができます, 全体の容量は、グループ内の杭のすべての容量の合計です, そしてそれはまた山の間の間隔によって影響されます.
パイルアシストラフト
従来のいかだの基礎が十分なサポートを提供できないとき, 基礎は杭を追加することで強化できます. 杭で支えられたいかだの基礎は、土壌が過度の沈下を防ぐのに適していない高層ビルで人気の選択肢です. いかだ基礎に杭を追加すると、基礎の有効サイズが大きくなり、横方向の荷重に抵抗するのに役立ちます. いかだは最終的な荷重状態で追加の容量を提供し、杭はほとんどの剛性を提供します. 全体, これにより、最終的な耐荷重の観点から、および沈下量と差異沈下の量を削減して、基礎の性能を向上させることができます。.
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