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サウジアラビアに高さ1キロを超える世界最高層ビルの建設計画」記事へのコメント

  • もっと図太くしていけば、どんどん高く出来るというものでもないのでしょうか。
    まったく建築工学について無知ですが。
    太いと逆に重たくなってダメとか、資材の量が増えてコストが増すとかいろいろ理由があるのでしょうけど、どうなんでしょ。
    鉄骨でジャングルジムのようにピラミッドをつくればどのぐらいまで高くできるのでしょうね。

    • by dicek_t (24691) on 2011年08月07日 14時31分 (#1999113)

      >太いと逆に重たくなってダメとか、資材の量が増えてコストが増すとかいろいろ理由があるのでしょうけど、どうなんでしょ。
      上に積めば積むほど基礎部分に必要な剛性が増しますから、
      太い鉄筋を鉛直方向に積み上げるだけではどこかで限界に達するでしょう。まさに軌道エレベーターにおけるカーボンナノチューブの剛性の問題ですね。
      たとえ鉄や石、土でも、厚切りハムのような長さと太さの関係なら話はまた別ですが。氷なら、絶壁で崩れるか崩れないかの氷河のような感じですか。

      >鉄骨でジャングルジムのようにピラミッドをつくればどのぐらいまで高くできるのでしょうね。
      傾斜の角度にもよると思いますが、鉛直・水平トラスのジャングルジムではなく、ピラミッドのように角錐型の、上からの荷重分散に強い構造にするなら、おそらくどこまでも。
      現実の山と同じように、上のほうのより小さな重量を、それより広い裾野の剛性で支えているわけですから安定していると思います。
      ただ現実問題、耐久年数とかいろいろ問題はありますし
      世の中、傾斜角90度に近い箱形の建築物ばかりでなことを考えると、全く経済性に見合わないんでしょうね。

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      • by TarZ (28055) on 2011年08月08日 10時42分 (#1999365) 日記

        傾斜の角度にもよると思いますが、鉛直・水平トラスのジャングルジムではなく、ピラミッドのように角錐型の、上からの荷重分散に強い構造にするなら、おそらくどこまでも。

        柱体を錐体にすることで増やせる高度は、単純計算(素材強度が均一、重力加速度が高度で変化しない)で3倍ですね。直感に反するかもしれませんが、傾斜の角度に関係なく。

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      • by Anonymous Coward

        その結論は現代建築に限った話で、もっと昔の話をすればいくらでも実例がみつかる。結局、土地代と建築費の兼ね合いでしかない。

    • by tarosuke (2403) <webmaster@tarosuke.net> on 2011年08月07日 15時19分 (#1999121) 日記

      建材の強度に応じたテーパーが付いてれば無限だよ。
      テーパー形状だと高さに対する断面の圧力が一定値に収束するから。
      逆にテーパー付いてないと断面の圧力が高さに比例するだけで収束しないから太くしても揺れへの耐性くらいしか違わない。
      この辺は(#1999113)の言うように軌道エレベータとよく似てる。

      他にもいくつか類似の問題があって、たとえばエレベータ問題。
      テーパーなしの建物だといくら強度的に大丈夫でも高くなるほどフロアがエレベータシャフトで埋まる。
      エレベータはシャフトごとにカゴが一つしかないからな。

      もっと程度は緩いがパイプスペースも類似問題だわな。
      てわけで、この「高さ1kmの建築物」にテーパーがなかったら、もはやただの成金趣味だわなー。

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      • by Anonymous Coward

        > 建材の強度に応じたテーパーが付いてれば無限だよ。

        でも、建物の底面積は地球の表面積を超えることはできず、
        地球の表面積は有限だから、無限というわけにはいかないですよね。

        表面積がより大きい他の星で、ということになれば、こんどは
        重力が大きくなるだろうから、テーパーそのものを変えないといけないし。

        • by SteppingWind (2654) on 2011年08月07日 21時15分 (#1999216)

          さらに言えば, 単純な1次テーパー(長さに比例して直径が増大する形式のテーパー)では, 重量が高さの3乗に比例して増えるのに対し, それを支える面積は高さの2乗に比例してしか増えませんから, 応力は高さに比例して増えてしまい, 一定以上の高さで破綻することはすぐに分かります.

          もしも任意の高さで応力一定を実現するとなると, そこまでの面積の積分を, その位置の面積で割った値が一定ということになりますから

          a(x)/a(x)=C
          a(x)=C a(x)

          となって, 面積を指数関数で増やさなくちゃなりません. 例えば, 1mの高さで1cm2の面積で済んでいたものが, 100mの高さの場合1m2必要になったとします. 100mの高さで底が1m四方なんて, まあ有りそうな数字ですよね. これを1000mの高さにしたらどうなるでしょうか? 高さが10倍だから面積が10倍でないことはすでに説明しましたが, 100m増えるので104倍の面積が必要になっているので, その10倍の高さでは, ざっと1040倍の面積が必要になることになります. 1辺1015km. 太陽系がらくらく入るほどの広さです.

          まあ, これは半ば冗談ですが, 指数関数を甘く見ちゃいけないってことで.

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      • by Anonymous Coward
        エレベータ問題はオフィス・ビルとしての利用効率にも絡んでくる
        出勤・昼休み・退社時に上下の人の移動が集中するから,それに見合ったエレベータの能力が必要
        需要のピークに合わせて無駄にエレベータばかり増やしてもしょうがないので,高層ビルの上層部分はたいがいホテルになってたりする
        • 1kmもあるんだからあるいは住居とオフィスと商用施設を適度に高さ方向に分散配置ってとこか。
          補給線と廃棄線を確保できればそれでも大丈夫かもね。

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        • by Anonymous Coward
          最後の文は、上層をホテルにするとピークが分散するっていう意味ですか?
          • by Anonymous Coward
            分散するというか(上層に通じる)エレベータをたくさん用意しなくても済むということで
            オフィスを下層部分に集中させれば勤め人が多くてもエレベータの動く範囲は小さい(移動時間も短い)から単位時間内の輸送力は十分確保できます

            ホテルはフロアあたりの人口密度がオフィスよりも小さいからどこでもエレベータの数は少なめですね
            それでもって朝食や夕食時にはやっぱり込み合いますが宿泊客は時間に追われてあせってるわけではないので大人しく列を作って待ってます
            もちろん高層ビルのオフィスと混在したホテルでは宿泊客と勤め人がごっちゃにならないように上層階ホテル行きのエレベータと下層オフィス用のエレベータを分けるなどの配慮はされているのですが
      • by Anonymous Coward

        エレベーター問題は、エレベーター使ってるからいけないんですよ。
        トラムにしてしまえばよい。
        垂直にも移動するトラム。そして一方通行。

        そういうエレベータは開発されてたと思います。実用化してるかは知りませんが。
        ワイヤーで吊ってるわけじゃないので、安全性とかちょっと怖いですけどね・・。
        垂直だけでなく、水平にも移動できたので便利なはずです。

    • あまりに太くて立派だと、ビンビンラディンタワーって呼ばれるようになるからダメなんじゃないかな。

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    • by Anonymous Coward

      たとえば富士山、いやエベレストを作りたいということか?
      大きさじゃなくて投資あたり得られる機能を考えないと意味がない

      • >大きさじゃなくて投資あたり得られる機能を考えないと意味がない
        やぁでもたとえばバフェットやゲイツなんかが全財産をかけて墓標を立てたら現代のピラミッドとしてどれほどの物が作れるのかなぁと。

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        • by Anonymous Coward

          そんなものを作ったら死して尚アンチが増え続ける前人未踏の記録は打ち立てられるでしょうね。

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