JP5090131B2 - High-rise tower consisting of two HP shells using steel pipes - Google Patents
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Description
本発明は鋼管を用いた2つのHPシェルからなる超高層タワーに係り、特にデジタル電波塔、展望台、ロビー、イベント広場、植物園、劇場、TVスタジオ等多目的機能を備え、今までに存在しなかった豊かなタワーデザインを提供できる鋼管を用いた2つのHPシェルからなる超高層タワーに関する。 The present invention relates to a high-rise tower composed of two HP shells using steel pipes, and in particular, has a multi-purpose function such as a digital radio tower, an observation deck, a lobby, an event plaza, a botanical garden, a theater, a TV studio, etc. It relates to a high-rise tower consisting of two HP shells using steel pipes that can provide a rich tower design.
従来から、通信塔、展望台、シンボルタワー等の塔状構造物として、鉄骨及び鉄筋コンクリートを主体としたものが既に知られている。しかし、このような塔状構造物においては、鉄骨及び鉄筋コンクリートを主体とした場合に柱部分の断面積が大きくなり、これによって多量の鉄骨及び鉄筋コンクリートが必要となり、また、建築コストも高くなるという不都合があった。 Conventionally, as a tower-like structure such as a communication tower, an observation deck, a symbol tower, etc., a structure mainly composed of a steel frame and a reinforced concrete is already known. However, in such a tower-like structure, when steel frames and reinforced concrete are mainly used, the cross-sectional area of the column part becomes large, which requires a large amount of steel frames and reinforced concrete, and also increases the construction cost. was there.
そこで、鉄筋コンクリート造の構造体を構成する鉄筋コンクリート造のシャフト及び突出部と、多数のケーブルとを、空間内で安定するように結合させてタワー構造物を構成した技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, a technique has been proposed in which a tower structure is configured by connecting a reinforced concrete shaft and protrusions constituting a reinforced concrete structure and a number of cables in a stable manner in a space (for example, Patent Document 1).
また、風荷重を負担したときは風上側ケーブルの湾曲変形を許容してシャフト頂部の変形を風上側へ引き戻させる構成であり、変形を低減し、タワー構造の安全性と機能性を大きく向上させたケーブル式超高層タワーが提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, when the wind load is applied, the windward cable is allowed to bend and the shaft top is deformed back to the windward side, reducing the deformation and greatly improving the safety and functionality of the tower structure. A cable-type high-rise tower has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1及び特許文献2に記載の技術は、いずれも超高層タワーの外観についての考慮が不足しており、人が見る方向(見える観点)については何らの手当てができていないという問題があった。このため、シンボルとしての超高層タワーとしては、高い構造物が存在するという高層性のみが目立ち、芸術性の高いシンボリックな超高層物には不足するものであった。
また構造物としてコンクリートを多用しているため、再使用・再生利用の資源という観点からは、環境負荷が大きいという不都合があった。
However, the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are insufficient in consideration of the appearance of the super high-rise tower, and have no problem with respect to the direction (viewing viewpoint) that a person sees. was there. For this reason, as a high-rise tower as a symbol, only the high-rise property that a high structure exists is conspicuous, and it is insufficient for a symbolic super-high-rise product with high artisticity.
In addition, since a lot of concrete is used as the structure, there is a disadvantage that the environmental load is large from the viewpoint of resources for reuse and recycling.
本発明の目的は、タワーの空間性とシンボル性を強調でき、見る方向によって異なった表情を見せ、今までに存在しなかった豊かなタワーデザインを提供できる鋼管を用いた2つのHPシェルからなる超高層タワーを提供することにある。特に、東西方向に間隙を合わせることで、太陽の進行に従い年に二度、この間隙の中心に太陽が昇り、沈む、天体スケールの風景画を超高層タワーとともに生むことのできる鋼管を用いた2つのHPシェルからなる超高層タワーを提供することにある。
また本発明の他の目的は、再利用・再生が可能な資源・材料に基づいて構成し、タワー生涯の資源消費が最小限に留められる鋼管を用いた2つのHPシェルからなる超高層タワーを提供することにある。
The object of the present invention consists of two HP shells using steel pipes that can emphasize the space and symbolism of the tower, show different expressions depending on the viewing direction, and provide a rich tower design that has never existed before To provide a high-rise tower. In particular, by using a steel pipe that can produce a celestial-scale landscape with the skyscraper, the sun rises and sinks in the center of the gap twice a year by adjusting the gap in the east-west direction. The object is to provide a high-rise tower consisting of two HP shells.
Another object of the present invention is to provide a high-rise tower composed of two HP shells using steel pipes that are constructed based on reusable / recyclable resources and materials and that minimize the consumption of resources during the lifetime of the tower. It is to provide.
前記課題は、請求項1の超高層タワーによれば、上方に向けて先細り形状とした、鋼管を用いた2つのHPシェルからなる超高層タワーであって、前記2つのシェルは、それぞれ外周面が複数の直線状鋼管によって双曲放物面に形成されると共に、下方から上方に向けて放物状から略垂直状に形成された上面視概略三角形状の頂点を備えたシェルであり、該それぞれのシェルの上面視概略三角形状の頂点を外側にして、それぞれのシェルの上面視概略三角形状の底辺側を、間隙を置いて対向させてなること、により解決される。 According to the above-mentioned high-rise tower according to claim 1, the high-rise tower is formed of two HP shells using steel pipes, which are tapered upward, each of the two shells having an outer peripheral surface. Is formed in a hyperbolic paraboloid by a plurality of straight steel pipes, and is a shell having a substantially triangular apex in a top view formed from a parabolic shape to a substantially vertical shape from below to above, The problem is solved by making the apex of each shell approximately triangular in the top view of each shell outward and facing the bottom sides of the approximately triangular top view of each shell with a gap therebetween.
このように、超高層タワーは、それぞれ外周面が複数の直線状鋼管によって双曲放物面に形成されると共に、下方から上方に向けて放物状から略垂直状に形成された上面視概略三角形状の頂点を備えた上面視概略三角形状となっており、シェルの上面視概略三角形状の頂点を外側にして、それぞれのシェルの上面視概略三角形状の底辺側を、間隙を置いて対向させているので、2つのシェルを見る場合には、ゆるやかな曲線から略垂直に向い加速度的に伸びる優雅かつ力強い造形が空に伸び上がった造形として見え、また三角形状の超高層タワーとして見えるように、見る方向によって異なって見える超高層タワーとすることが可能となる。 As described above, each of the super high-rise towers has an outer peripheral surface formed by a plurality of straight steel pipes on a hyperbolic paraboloid, and is schematically formed from a parabolic shape to a substantially vertical shape from the bottom to the top. It has a triangular shape when viewed from above, with a triangular apex, and the apex of the approximate triangular shape when viewed from the top of the shell is on the outside, and the bottom side of the approximate triangular shape when viewed from the top of each shell is opposed to each other with a gap. So, when you look at the two shells, you can see an elegant and powerful model that stretches from a gentle curve in an almost vertical direction and appears as a model that stretches into the sky, and as a triangular skyscraper tower. In addition, it is possible to make the tower tower look different depending on the viewing direction.
このとき、請求項2のように、前記間隙は、東西方向を基準線として、該基準線から所定幅が間隙として形成され、前記2つのシェルの対向する面側の間隙両端には上方向に延伸するトラス柱を対向させて、前記シェルを形成すると好適である。
このように構成すると、間隙のある東西立面はゆるやかな曲線から略垂直に向い加速度的に伸びる優雅かつ力強い造形が空に伸び上がり、南北面は安定した三角形の立面となり、高いシンボル性を表現することができる。
At this time, as defined in claim 2, the gap is formed as a gap having a predetermined width from the reference line with the east-west direction as a reference line, and upwards at both ends of the gap on the opposite surface side of the two shells. It is preferable that the truss columns to be extended face each other to form the shell.
With this configuration, the east and west vertical planes with gaps are gently curved from a gentle curve, and an elegant and powerful model that extends at an accelerated rate extends into the sky, while the north and south planes become stable triangular elevations, expressing high symbolism. can do.
また、請求項3のように、前記超高層タワーの内部には、前記2つのシェルとは別個に独立してタワー中心部分に上方向に延伸する構造体が形成され、該構造体には所定高さ毎に少なくとも3つ形成された展望台と、該展望台間を移動可能な高速エレベーターを備えて構成すると好適である。 According to a third aspect of the present invention, a structure that extends upward to the center of the tower is formed inside the super high-rise tower independently of the two shells. It is preferable that at least three observation platforms formed for each height and a high-speed elevator that can move between the observation platforms are provided.
このように、展望台は所定高さ毎に、少なくとも3つ形成されているので、例えば、一般訪問者向けに、第1展望台地上80m、第2展望台地上200m、第3展望台地上500mというような構成とすることができ、地上800mレベルには電波機器専用のプラットホームを形成することが可能となる。また充分な面積のある第1、第2展望台にはカフェ、レストランなどを設置する事が可能となる。 Thus, since at least three observation decks are formed for each predetermined height, for example, for general visitors, 80 m above the first observation deck, 200 m above the second observation deck, and 500 m above the third observation deck. A platform dedicated to radio wave equipment can be formed at the 800 m level on the ground. In addition, cafes and restaurants can be installed on the first and second observation decks having a sufficient area.
さらに、請求項4のように、前記超高層タワーは、直線状の鋼管及び鉄骨材の組み合わせで形成されていると、タワーの部位、部材はその生産及び運用・廃棄段階でできるだけ環境負荷の小さな材料で構成できる。 Furthermore, when the super high-rise tower is formed of a combination of a straight steel pipe and a steel frame as in claim 4, the portion and members of the tower have as little environmental impact as possible in the production, operation and disposal stages. Can be composed of materials.
特に超高層タワーは、その構成材である直線状の鋼管及び鉄骨材をその耐用年数や機能に従い構成することが可能であり、また交換、補修、変更を最小限にし、直線状の鋼管及び鉄骨材は、維持、更新が容易な構法により構築でき、取り外し、分解、解体しやすく、再使用・再生利用の資源として容易に活用できる。 In particular, high-rise towers can be constructed with straight steel pipes and steel frames, which are constituent materials, according to their service life and functions, and with minimal replacement, repair, and modification, straight steel pipes and steel frames The material can be constructed with a construction method that is easy to maintain and update, and can be easily removed, disassembled and disassembled, and can be easily used as a resource for reuse and recycling.
前記超高層タワーは、高さが888mであると、縁起がよく、シンボリックな数字をもった超高層タワーとなる。 When the height of the skyscraper is 888 m, the skyscraper has a good luck and has a symbolic number.
本発明の超高層タワーは、それぞれ外周面が複数の直線状鋼管によって双曲放物面に形成されると共に、下方から上方に向けて放物状から略垂直状に形成された上面視概略三角形状の頂点を備えた上面視概略三角形状になっているために、ゆるやかな曲線から略垂直に向い加速度的に伸びる優雅かつ力強い造形が空に伸び上がった造形として見え、また三角形状の超高層タワーとして見えるように、見る方向によって異なって見える超高層タワーとすることが可能となる。
本発明の超高層タワーによれば、東西立面と南北立面によって異なる見え方をするものであり、間隙のある東西立面はゆるやかな曲線から略垂直に向い加速度的に伸びる優雅かつ力強い造形が空に伸び上がり、南北面は安定した三角形の立面となり、高いシンボル性を表現することができる。
The super high-rise towers of the present invention each have an outer peripheral surface formed by a plurality of straight steel pipes on a hyperbolic paraboloid, and a substantially triangular shape in a top view formed from a parabolic shape to a substantially vertical shape from below to above. Since it is roughly triangular in shape when viewed from the top with the apex of the shape, an elegant and powerful model that extends from a gentle curve toward the vertical direction at an accelerated speed appears to be a model that stretches into the sky, and is a triangle-shaped skyscraper It becomes possible to make the tower tower look different depending on the viewing direction so that it looks like a tower.
According to the skyscraper tower of the present invention, the east-west vertical surface and the north-south vertical surface have different appearances, and the east-west vertical surface with a gap extends from a gentle curve to an approximately vertical direction and accelerates at an accelerated and elegant shape. As the sky expands into the sky, the north-south plane becomes a stable triangular elevation, and can express high symbolism.
以上のように、本発明の超高層タワーによれば、タワーの空間性とシンボル性を強調でき、見る方向によって異なった表情を見せ、今までに存在しなかった豊かなタワーデザインを提供でき、特に、東西方向に間隙を合わせることで、太陽の進行に従い年に二度、この間隙の中心に太陽が昇り、沈む、天体スケールの風景画を超高層タワーとともに生むことができる。
また本発明の超高層タワーは、直線状の鋼管及び鉄骨材で構成されているので、再利用・再生が可能な資源・材料で構成されることとなり、タワーの生涯の資源消費は最小限に留められる。
As described above, according to the skyscraper tower of the present invention, it is possible to emphasize the spatiality and symbolism of the tower, show different expressions depending on the viewing direction, and provide a rich tower design that did not exist before, In particular, by aligning the gap in the east-west direction, a celestial scale landscape with the skyscraper can be produced, with the sun rising and sinking in the center of the gap twice a year as the sun progresses.
In addition, since the high-rise tower of the present invention is composed of straight steel pipes and steel frames, it is composed of resources and materials that can be reused and recycled, and the lifetime resource consumption of the tower is minimized. Fastened.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材,配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。例えば、以下の実施形態の説明では、東西方向に間隙を合わせた高さ888mの超高層タワーの例を示しているが、方向を限定しなくても本発明は成り立つものであり、何れの方向に間隙Xを合わせてもよい。同様に、高さは888mでなくてもよい。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The members, arrangements, and the like described below are not intended to limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention. For example, in the following description of the embodiment, an example of a super high-rise tower having a height of 888 m with a gap in the east-west direction is shown, but the present invention can be realized without limiting the direction, and any direction The gap X may be adjusted to the above. Similarly, the height need not be 888 m.
図1乃至図13は本発明の一実施形態を示すものであり、図1は超高層タワーの一実施形態を示す東西立面図、図2は図1の反対側からの立面図、図3は南北立面図、図4は図3の反対側からの立面図、図5はグランド部分を含む所定高さにおける概略断面図、図6はシェルの構成の一実施形態を示す説明図、図7はシェルの外周側を構成する鋼管と鋼棒との連結の一例を示す部分説明図、図8はシェルのトラス柱の一例を示す説明図、図9は図8の部分拡大図、図10は展望台の構成の一例を示す概略構成図、図11は第1展望台の床面の構造の一例を示す説明図、図12は第2展望台の床面の構造の一例を示す説明図、図13は第3展望台の床面の構造の一例を示す説明図、図14は建設作業の説明図である。 FIGS. 1 to 13 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an east-west elevation view showing an embodiment of a high-rise tower, and FIG. 2 is an elevation view from the opposite side of FIG. 3 is a north-south elevation view, FIG. 4 is an elevation view from the opposite side of FIG. 3, FIG. 5 is a schematic sectional view at a predetermined height including a ground portion, and FIG. 6 is an explanatory view showing an embodiment of a shell configuration. FIG. 7 is a partial explanatory view showing an example of the connection between the steel pipe and the steel rod constituting the outer peripheral side of the shell, FIG. 8 is an explanatory view showing an example of the truss column of the shell, FIG. 9 is a partially enlarged view of FIG. FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an example of the configuration of the observation deck, FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of the floor structure of the first observation deck, and FIG. 12 shows an example of the floor structure of the second observation deck. FIG. 13 is an explanatory view showing an example of the structure of the floor surface of the third observation deck, and FIG. 14 is an explanatory view of construction work.
本実施形態の超高層タワーTは、高さが888mで、上方に向けて先細り形状とした多目的機能を備えたものである。
本実施形態の超高層タワーTは、図1乃至図5で示すように、2つのシェル10(10a,10b)によって上方に向けて先細り形状となっており、各シェル10(10a,10b)は、所定間隙Xをおいて、それぞれ外周面が複数の直線状の鋼管11(図7参照)によって双曲放物面に形成されている。また、下方から上方に向けて放物状から略垂直状に形成された上面視で概略三角形状の頂点10cを備えた概略三角形状のシェル構造となっている。以下、双曲放物面を有するシェルを「HP(Hyperbolic Paraboloid)シェル」と称する。
The super high-rise tower T of this embodiment has a multi-purpose function having a height of 888 m and a tapered shape toward the upper side.
As shown in FIGS. 1 to 5, the super high-rise tower T of the present embodiment is tapered upward by two shells 10 (10a, 10b), and each shell 10 (10a, 10b) has a tapered shape. Each of the outer peripheral surfaces is formed on a hyperbolic paraboloid by a plurality of linear steel pipes 11 (see FIG. 7) with a predetermined gap X therebetween. Moreover, it has a substantially triangular shell structure provided with a substantially
HPシェル10の基礎面G1は、図5で示すように、上面視で概略三角形状をしており、これを2つ合わせて略菱形に形成されている。これにより、2つのHPシェル10(10a,10b)に囲われた大空間が形成できる。この空間には、例えば、全体を緩やかな丘とし、丘の地下部と表面に多様な施設(公園、イベント広場、植物園、劇場、TVスタジオ等)を持ち込むことも可能となる。
As shown in FIG. 5, the base surface G <b> 1 of the HP
そして、2つのHPシェル10(10a,10b)の間には上方向に延伸する構造体30が構築され、この構造体30の所定の高さ毎に、展望台31(31a,31b,31c)が複数配設されており、この展望台31(31a,31b,31c)は、不図示の高速エレベーターで行き来ができるように構成されている。
A
2つのシェル10(10a,10b)が見える状態では、図1及び図2で示すように、下方から上方へ向けたゆるやかな曲線から略垂直に向い加速度的に伸びる優雅かつ力強い造形が空に伸び上がって見えるようになっている。また図3及び図4で示すように、HPシェル10(10a,10b)が重なって反対側が見えない状態(つまり一つのHPシェルだけが見える状態)では、略三角形状の超高層タワーTとして見える。このように、本実施形態の超高層タワーTは、見る方向によって、異なった超高層タワーTとして見える。 In a state where the two shells 10 (10a, 10b) are visible, as shown in FIGS. 1 and 2, an elegant and powerful model that extends at an accelerated speed from a gentle curve from the bottom to the top extends substantially vertically. You can see it going up. As shown in FIGS. 3 and 4, when the HP shells 10 (10a, 10b) overlap and the opposite side cannot be seen (that is, only one HP shell can be seen), it can be seen as a generally triangular high-rise tower T. . As described above, the high-rise tower T of the present embodiment appears as a different high-rise tower T depending on the viewing direction.
図1及び図5で示すように、対向する2つのHPシェル10(10a,10b)の間には、HPシェル10aと10bの中央に東西方向に引いた基準線L(図5参照)を基準として、この基準線Lから所定幅でスリットとして見える間隙Xが形成されている。この間隙Xの、HPシェル10aと10bの対向面側の両端には、上方向に延伸するトラス柱20(20a,20b,20c,20d)をそれぞれ対向させてHPシェル10(10a,10b)と連結させている。
As shown in FIGS. 1 and 5, a reference line L (see FIG. 5) drawn in the east-west direction at the center of the
このような構造により、間隙X(スリット)のある東西立面はゆるやかな曲線から略垂直に向い加速度的に伸びる優雅かつ力強い造形が空に伸び上がり、南北面は安定した三角形の立面となる。すなわち、東西立面と南北立面の2つの表情を持つ立面とすることができ、タワーの空間性とシンボル性を強調できる。さらに、東西方向に間隙X(スリット)を合わせることで、太陽の進行に従い年に二度、この間隙Xの中心に太陽が昇り、沈む、という天体スケールの風景画を超高層タワーTとともに生むことができる。 With such a structure, the east and west vertical surfaces with the gap X (slit) extend from the gentle curve to the sky with an elegant and powerful model that extends at an acceleration from the vertical direction, and the north and south surfaces become stable triangular surfaces. In other words, it can be an elevation with two expressions, the east-west elevation and the north-south elevation, and the space and symbolism of the tower can be emphasized. In addition, by aligning the gap X (slit) in the east-west direction, a celestial scale landscape with the skyscraper T will be created, where the sun rises and sinks in the center of the gap X twice a year as the sun progresses. Can do.
前記したように、本実施形態の超高層タワーTは、大きく分けると2つの要素から構成されている。第1の要素は図6で示すHPシェル10(10a,10b)とトラス柱20(20a,20b,20c,20d)であり、第2の要素は、第1の要素と別個に独立して形成することができるものであり、図10で示す中心部分に上方向に延伸する構造体30である。なお、本実施形態においては、構造体30はトラス柱20を共用している。
As described above, the high-rise tower T of this embodiment is roughly composed of two elements. The first element is the HP shell 10 (10a, 10b) and the truss column 20 (20a, 20b, 20c, 20d) shown in FIG. 6, and the second element is formed independently of the first element. This is a
上記HPシェル10は、図6で示すように、略対称で対向する2つHPシェル10(10a,10b)と、トラス柱20(20a,20b,20c,20d)から構成されている。HPシェル10は、図7で示すように、直線状の鋼管11を連結して形成されており、この鋼管11は、すじかい(brace)12で補強され、すじかい(brace)12は鉄骨材から構成される。多数の直線状の鋼管11によって双曲面を形成するために、各鋼管11は縦方向とこれら縦方向の鋼管11(11a)と連結される斜め横方向の鋼管11(11b)で構成され、これら鋼管11(11a,11b)は、平行ではなく、所定角度をもって順次配設されており、各鋼管11は、すじかい(brace)12で補強される。
As shown in FIG. 6, the
本実施形態で使用する鋼管11は直径450mmであり、すじかい(brace)12の鉄骨材は直径50mmの鋼棒である。そして、これら2つのHPシェル10(10a,10b)の外周面は、複数の直線状鋼管11(11a,11b)によって双曲放物面に形成されている。
The
本実施形態では、全ての鋼管及びすじかい(brace)に鋼管及び鉄骨材を使用しているので、部材等の製造や取り扱いが容易で、その構成材である直線状の鋼管及び鉄骨材をその耐用年数や機能に従い構成することが可能である。また直線状の鋼管及び鉄骨材を用いているため、交換、補修、変更を最小限にすることができ、維持、更新が容易な構法により超高層タワーTを構築できる。さらに、取り外し、分解、解体しやすく、再使用・再生利用の資源として容易に活用できる。 In this embodiment, since steel pipes and steel aggregates are used for all steel pipes and braces, it is easy to manufacture and handle members and the like, and the straight steel pipes and steel aggregates that are its constituent materials are used. It can be configured according to its service life and function. In addition, since straight steel pipes and steel frames are used, replacement, repair, and change can be minimized, and the high-rise tower T can be constructed by a construction method that is easy to maintain and update. Furthermore, it can be easily removed, disassembled and disassembled, and can be easily used as a resource for reuse and recycling.
また、2つのHPシェル10(10a,10b)は、上面視概略三角形状のシェル構造であり、下方から上方に向けて放物状から略垂直状に形成された上面視概略三角形状の頂点10cを備えている。
そして、それぞれのHPシェル10(10a,10b)の上面視概略三角形状の頂点10cを外側にして、それぞれのHPシェル10の上面視概略三角形状の底辺側は、間隙Xを置いて対向させて、図5で示すように、上面視概略菱形の形状として形成されている。
The two HP shells 10 (10a, 10b) have a substantially triangular-shaped shell structure when viewed from above, and have a generally
Then, the apex 10c of each HP shell 10 (10a, 10b) as viewed from above is substantially triangular, and the bottom side of each
上記各HPシェル10(10a,10b)は、トラス柱20と連結される。より具体的にいうと、本実施形態のトラス柱20は、図6、図8、図9で示すように、所定間隔(本実施形態では15mの間隙)を置いて4本の柱20a,20b,20c,20dから構成されており、上面視概略三角形状のHPシェル10(10a,10b)の頂点10cを頂点としたときの底面に相当する面の両側部分にそれぞれ接合される。
Each of the HP shells 10 (10a, 10b) is connected to the
4本のトラス柱20の内、各2本のトラス柱20(20a及び20dと、20b及び20c)との間は、HPシェル10(10a,10b)の上方に向けた先細り形状と整合するように配設される。そして、2つのHPシェル10(10a,10b)は、所定間隔をおいて対向するように配設されている。
Among the four
本実施形態では、図9で示すように、各トラス柱20(20a,20b,20c,20d)は、所定長さの直径概略1500mmの内部にコンクリートを充填した鋼管15を上方に連続するように4本配置し、この4本の鋼管15を直径600mm〜直径700mmの4本の鋼管14で所定間隔ごとに連結する。そして、各鋼管14と鋼管15とで形成される四角の部分を、直径50mmの鋼棒からなる、すじかい(brace)12で補強する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, each truss column 20 (20a, 20b, 20c, 20d) has a
このようにして構成された4本のトラス柱20のうち、対向するHPシェル10(10a,10b)とそれぞれ連結されたトラス柱20(20a,20b,20c,20d)を、図8及び図9で示すように所定間隔で、鋼管14により連結する。つまりトラス柱20aとトラス柱20dを所定間隔で、またトラス柱20bとトラス柱20cを所定間隔で、鋼管14により連結する。同時に、対向するHPシェル10(10a,10b)と連結されたトラス柱20(20aと20d、20bと20c)において、連結した鋼管14の間は、直径概略100mmのすじかい(brace)13で補強される。
Of the four
さらに、トラス柱20aとトラス柱20bを所定間隔で、またトラス柱20cと20dを所定間隔で、それぞれ鋼管16により連結する。すなわち、鋼管14で連結されたトラス柱20aとトラス柱20dとの連結体と、トラス柱20bとトラス柱20cとの連結体とが、鋼管16により連結される。
Further, the
なお、本実施態様では、上述した径の鋼管及びすじかい(brace)を使用しているが、構造設計上許容される場合には、上述した以外の径の鋼管及び鉄骨材を使用することができる。 In this embodiment, the steel pipe and the brace having the diameter described above are used. However, when the structural design allows, the steel pipe and the steel frame having a diameter other than those described above may be used. it can.
これらのHPシェル10(10a,10b)の双曲面については、所定の方程式で算出され、また風荷重に関しては構造解析によって、鋼管の数や配置、すじかい(brace)12で補強等が決定される。
本実施形態では、800mの高度地点で、間隙Xのない長手方向風荷重(70000kNと想定)に対しては、最大1.99m(δ=1.99m)の揺れ、間隙Xのある南北側からの風荷重(70000kNと想定)に対しては、最大1.69m(δ=1.69m)の揺れとなる。風荷重の受ける部分が面ではなく鋼管であるため、風荷重の影響が少なく、他の鉄筋コンクリートを用いたラーメン構造物等と比較して、より安定的となる。
The hyperboloids of these HP shells 10 (10a, 10b) are calculated by a predetermined equation, and the wind load is determined by structural analysis such as the number and arrangement of steel pipes and reinforcement by
In the present embodiment, at an altitude point of 800 m, for a longitudinal wind load without gap X (assuming 70000 kN), the maximum swing of 1.99 m (δ = 1.99 m), from the north-south side where gap X is located For a wind load (assuming 70000 kN), the maximum vibration is 1.69 m (δ = 1.69 m). Since the portion subjected to the wind load is not a surface but a steel pipe, the influence of the wind load is small, and it becomes more stable as compared with other rigid frame structures using reinforced concrete.
超高層タワーTの内部には、展望台31(31a,31b,31c)及び高速エレベーターのために、2つのHPシェル10(10a,10b)とは別個に独立し、上方向に延伸する構造体30が形成されている。
本実施形態の構造体30は、超高層タワーTの略中央位置に形成されるものであり、図10で示すように、トラス柱20と連結された3つの展望台(第1展望台31a、第2展望台31b、第3展望台31c)と、上端のシンボル32と、エレベーターのガイド構造物36a,36b,36c(図11乃至図13参照)とから構成されている。
Inside the skyscraper tower T, there is a structure that is independent of the two HP shells 10 (10a, 10b) and extends upward for the observation platform 31 (31a, 31b, 31c) and the high-speed elevator. 30 is formed.
The
上記展望台31(31a,31b,31c)は、例えば、一般訪問者向けに、第1展望台31aが地上80m、第2展望台31bが地上200m、第3展望台31cが地上500mというような構成とすることができ、地上800mレベルには電波機器専用のプラットホームを形成することが可能となる。また充分な面積のある第1展望台31a、第2展望台31bにはカフェ、レストランなどを設置することが可能となる。
The observatory 31 (31a, 31b, 31c) is, for example, for general visitors, the
第1展望台31aは、図10及び図11で示すように、床部となる床構造物33aの下部が支柱37によって支持されて、床構造物33aの外周側はHPシェル10(10a,10b)の内側面と連結されるフレーム構造物として形成されている。また、床構造物33aの中央には、エレベーターのガイド構造物36aが架設されている。このガイド構造物36aの中心には、エレベーターが配設される空間34が形成されている。この空間34は、間隙Xの外側位置に形成され、HPシェル10内側に位置して、間隙Xを塞ぐことがないように構成されている。そして、ガイド構造物36aの端部側の4箇所の連結部35aがトラス柱20(20a〜20d)と連結されて構成されている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
第2展望台31b及び第3展望台31cも上記第1展望台31aと同様に形成される。第2展望台31bは、図10及び図12で示すように、床構造物33bの外周側はHPシェル10(10a,10b)の内側面と連結されるフレーム構造物として形成されている。また、床構造物33bの中央には、エレベーターのガイド構造物36bが架設されている。このガイド構造物36bの中心には、エレベーターが配設される空間34が形成されている。この空間34は、間隙Xの外側位置に形成され、HPシェル10内側に位置して、間隙Xを塞ぐことがないように構成されている。そして、ガイド構造物36bの端部側の4箇所の連結部35bがトラス柱20(20a〜20d)と連結されて構成されている。
The
第3展望台31cは、図10及び図13で示すように、床構造物33cの外周側はHPシェル10(10a,10b)の内側面と連結されるフレーム構造物として形成されている。また、床構造物33cの中央には、エレベーターのガイド構造物36cが架設されている。このガイド構造物36cの中心には、エレベーターが配設される空間34が形成されている。この空間34は、間隙Xの外側位置に形成され、HPシェル10内側に位置して、間隙Xを塞ぐことがないように構成されている。そして、ガイド構造物36cの端部側の4箇所の連結部35cがトラス柱20(20a〜20d)と連結されて構成されている。
As shown in FIGS. 10 and 13, the
以上のように、上記第1展望台31a、第2展望台31b、第3展望台31cにおいて、高速エレベーターの配置位置は、2つのHPシェル10(10a,10b)の間隙Xの外側位置(すなわち、HPシェル内)に位置するように配設される。このため、東西方向に間隙Xを合わせることで、太陽の進行に従い年に二度、この間隙Xの中心に太陽が昇り、沈む、天体スケールの風景画を確実にすることができる。
As described above, in the
本実施形態の超高層タワーTは、例えば図14で示すような作業によって、構築することが可能である。図14で示すように、グランドGには基礎工事が行なわれ、HPシェル10を構成する鋼管を打込み、上方へむけて連結する作業を行なう。また4本のトラス柱20を構築するのと同時に、第1展望台の床部となる床構造物33aの支柱37を構築し、その支柱37の上に第1展望台の床構造物33aを構築する。この支柱37は、トラス柱20と同様にして構築する。このとき、複数のクレーンKによって鋼管を移動させ、同時に鋼管を溶接やボルトナットによって接合して直線状のものとする。さらに、第1展望台31aの床構造物33aの上には、仮柵38を形成して、鋼管とすじかい(brace)で補強しながら鋼管と鉄骨材からなるHPシェル10を構築していく。
The super high-rise tower T of the present embodiment can be constructed by, for example, work as shown in FIG. As shown in FIG. 14, foundation work is performed on the ground G, and a steel pipe constituting the
以上のように構築された超高層タワーTは、デジタル放送・通信に適した888mのタワーであり、直線状の鋼管及び鉄骨材の組み合わせで形成され、一般の訪問者のための展望台が設けられている。このように、タワーの部位、部材はその生産及び運用・廃棄段階でできるだけ環境負荷の小さな材料として鉄骨材で構成できる。 The high-rise tower T constructed as described above is an 888-meter tower suitable for digital broadcasting and communication, and is formed of a combination of straight steel pipes and steel frames, and provides a viewing platform for general visitors. It has been. In this way, the tower parts and members can be made of steel as a material with as little environmental impact as possible during the production, operation and disposal stages.
塔状になった2つのHPシェル10(10a,10b)は曲面の面外方向の外力(風荷重)に対して、主に面内応力で立体的に抵抗することから塔全体の曲げ変形を抑える大きな剛性効果をもっている。しかもシェルの大部分がほぼ均等な膜応力状態になるという力学特性を有するため、このような巨大な塔状構造物を均質な部材で構成できる。したがって、HPシェル10(10a,10b)は経済的にも審美的にも理想的な空間骨組構造となっている。 The two HP shells 10 (10a, 10b) in a tower shape resist three-dimensionally against external force (wind load) in the out-of-plane direction of the curved surface mainly by in-plane stress, so that the entire tower is bent and deformed. Has a great rigidity effect to suppress. In addition, since a large part of the shell has a mechanical characteristic that a substantially uniform film stress state is obtained, such a huge tower-like structure can be constituted by a homogeneous member. Therefore, the HP shell 10 (10a, 10b) has an ideal space frame structure economically and aesthetically.
超高層タワーTは、国際情報通信共同施設整備、観光振興、地域振興に供するため、世界最初の高度888m超高層空間利用施設として建設することが可能である。 The skyscraper tower T can be constructed as the world's first 888m skyscraper space facility for international information and communication joint facility development, tourism promotion, and regional promotion.
超高層タワーTの具体的な用途としては、タワーTの高層部(高度888m)をデジタル電波塔として利用することができる。利用者としては関連機関、企業が利用でき、例えばテレビ放送、有線放送・ケーブルテレビ、通信回線、衛星放送、電信電話、防災警備などに利用される。 As a specific application of the super high-rise tower T, the high-rise part (altitude 888 m) of the tower T can be used as a digital radio tower. Users can be used by related organizations and companies. For example, they are used for TV broadcasting, cable broadcasting / cable TV, communication lines, satellite broadcasting, telegraph telephones, disaster prevention security, and the like.
またタワーTの低層部分、中高層部、展望室部分には以下の施設が例として挙げられる。展望台、ロビー、文化情報センター、レストラン、商業施設(低層及び第1展望台)、通信科学博物館(デジタルアーカイブ)、電波・通信設備関連、設備・機械室、有料駐車場(周辺地区もしくは地下)などである。
さらに、超高層タワーTの周辺地区で地区計画を拡大して行った場合には、ホテル、オフィス、高層住居、中層住居等を構築することが可能である。
Moreover, the following facilities are mentioned as an example in the low-rise part of the tower T, the middle-high part, and the observation room part. Observatory, lobby, cultural information center, restaurant, commercial facilities (low-rise and first observatory), communication science museum (digital archive), radio / communication equipment related, equipment / machine room, paid parking lot (surrounding area or basement) Etc.
Furthermore, when the district plan is expanded in the vicinity of the super high-rise tower T, it is possible to construct a hotel, office, high-rise residence, middle-rise residence, and the like.
施設規模とすると、敷地面積(タワー足元での外形面積):36,000m2
、延床面積:20,170m2、第1展望台:4,830m2、第2展望台:2,140m2、第3展望台:1,300m2、その他:11,900m2、諸施設の面積設定は適宜決定することが可能である。
Site area (outer area at the foot of the tower): 36,000m 2
, Total floor area: 20,170m 2, the first observatory: 4,830m 2, the second observatory: 2,140m 2, the third observatory: 1,300m 2, Other: 11,900m 2, of the various facilities The area setting can be appropriately determined.
また超高層タワーTで使用するエネルギーとしては、太陽光発電、風力発電、水素エネルギー等自然エネルギーを可能な限り利用することが可能であり、持続可能な循環型社会実現に貢献するエコロジー志向とすることが可能である。 In addition, as the energy used in the high-rise tower T, natural energy such as solar power generation, wind power generation, and hydrogen energy can be used as much as possible, and it will be ecologically oriented to contribute to the realization of a sustainable recycling society. It is possible.
(他の実施形態)
図15乃至図18は、他の実施形態に係る超高層タワーを説明する図であり、図15及び図16は他の実施形態を示すもので、図15は超高層タワーの東西立面図、図16は図15の実施形態の上面図である。また図17及び図18は更に他の実施形態を示すもので、図17は超高層タワーの東西立面図、図18は図17の実施形態の上面図である。
これらの各実施形態において、超高層タワーTの形状が、HPシェル10の基礎面G1の形状と、2つのHPシェル10の間隙X(スリット)が異なっても、前記した実施形態と同様に構築することができ、本発明の効果を奏するものである。
(Other embodiments)
15 to 18 are diagrams for explaining a high-rise tower according to another embodiment. FIGS. 15 and 16 show another embodiment, and FIG. 15 is an east-west elevation view of the high-rise tower. FIG. 16 is a top view of the embodiment of FIG. 17 and 18 show still another embodiment. FIG. 17 is an east-west elevational view of the high-rise tower, and FIG. 18 is a top view of the embodiment of FIG.
In each of these embodiments, the shape of the high-rise tower T is constructed in the same manner as in the above-described embodiment even if the shape of the base surface G1 of the
10(10a,10b) シェル(HPシェル)
10c 頂点
11(11a,11b),14,15,16 鋼管
12,13 すじかい(brace)
20(20a,20b,20c,20d) トラス柱
30 構造体
31(31a,31b,31c) 展望台
32 シンボル
33a,33b,33c 床構造物
34 空間
35a,35b,35c 連結部
36a,36b,36c ガイド構造物
37 支柱
38 仮柵
G グランド
G1 基礎面
K クレーン
L 基準線
T 超高層タワー
10 (10a, 10b) Shell (HP shell)
10c vertex 11 (11a, 11b), 14, 15, 16
20 (20a, 20b, 20c, 20d)
Claims (5)
前記2つのシェルは、それぞれ外周面が複数の直線状鋼管によって双曲放物面に形成されると共に、下方から上方に向けて放物状から略垂直状に形成された上面視概略三角形状の頂点を備えたシェルであり、該それぞれのシェルの上面視概略三角形状の頂点を外側にして、それぞれのシェルの上面視概略三角形状の底辺側を、間隙を置いて対向させてなることを特徴とする鋼管を用いた2つのHPシェルからなる超高層タワー。 It is a high-rise tower consisting of two shells using steel pipes that are tapered upward.
Each of the two shells is formed in a hyperbolic paraboloid with a plurality of straight steel pipes and has a substantially triangular shape in a top view formed from a parabolic shape to a substantially vertical shape from the bottom to the top. It is a shell having apexes, and each apex of each shell is substantially triangular in top view, with the apex in the upper side being generally triangular, and the bottom side of the approximate triangular shape in top view of each shell is opposed with a gap. A high-rise tower consisting of two HP shells using steel pipes.
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