測地線ドームとスペース フレーム構造

測地線ドームのイラスト

Encyclopaedia Britannica/Universal Images Group/Getty Imagesによるイラスト(切り抜き)





測地線ドーム 三角形の複雑なネットワークで構成される球状の空間フレーム構造です。連結された三角形は、構造的に強力でありながらエレガントで繊細な自己支持フレームワークを作成します。ジオデシック ドームは、「less is more」というフレーズの表れと言えます。最小限の建築材料を幾何学的に配置することで、特にフレームワークが覆われている場合に、強度と軽量の両方の設計が保証されるためです。 ETFE のような現代的な羽目板材料。 この設計により、柱やその他のサポートがない大規模な内部スペースが可能になります。

スペースフレーム 長さと幅の典型的な建物の 2 次元 (2D) フレームとは対照的に、ジオデシック ドームの存在を可能にする 3 次元 (3D) 構造フレームワークです。この意味での「空間」は「宇宙空間」ではありませんが、結果として得られる構造は、宇宙探査の時代から来たように見えることがあります。



用語 測地線 はラテン語に由来し、意味は '地球分割 .'あ 測地線 球上の任意の 2 点間の最短距離です。

測地線ドームの発明者:

ドームは、建築における比較的最近の発明です。 ローマのパンテオン、 西暦 125 年頃に再建された、最も古い大きなドームの 1 つです。初期のドームの重い建築材料の重量を支えるために、下の壁は非常に厚く作られ、ドームの上部は薄くなりました.ローマのパンテオンの場合、開いた穴またはオクルスがドームの頂点にあります。



建築アーチと三角形を組み合わせるというアイデアは、1919 年にドイツのエンジニア、ヴァルター バウアーズフェルド博士によって開発されました。 1923 年までに、バウアースフェルトは、ドイツのイエナにあるツァイス社のために世界初のプロジェクション プラネタリウムを設計しました。そうだった R・バックミンスター・フラー (1895 年から 1983 年) は、ジオデシック ドームを家として使用するという概念を考案し、普及させました。フラーの最初のジオデシック ドームの特許は 1954 年に発行されました。1967 年に彼の設計は、カナダのモントリオールで開催された博覧会 '67 のために建設された「バイオスフィア」で世界に公開されました。フラーは、モントリオール博覧会で発表されたような幅 2 マイルの温度制御されたドームで、ニューヨーク市のミッドタウン マンハッタンを囲むことが可能であると主張しました。ドームは10年以内に元が取れるだろうと彼は言った...ちょうど除雪費用の節約から.

ジオデシック ドームの特許取得から 50 周年を記念して、R. バックミンスター フラーは 2004 年に米国の郵便切手に記念されました。 彼の特許の索引 バックミンスター・フラー研究所で見つけることができます。

多くの超高層ビルで証明されているように、三角形は建築物の高さを強化する手段として引き続き使用されています。 1世界貿易センター ニューヨーク市で。この建物や他の高層ビルの巨大で細長い三角形の側面に注目してください。

スペース フレーム構造について:

マリオ・サルヴァドーリ博士は、「長方形は本質的に固いものではない」ことを思い出させてくれます。だから、他でもない アレキサンダー・グラハム・ベル 大きなルーフフレームを三角形に分割して、バリアフリーの広い室内空間をカバーするというアイデアを思いつきました。 「こうして」とサルヴァドーリは書いている。 スペースフレーム 電気技師の頭から生まれ、モジュラー構造、簡単な組み立て、経済性、および視覚的な影響という大きな利点を持つ屋根のファミリー全体を生み出しました。



1960年、 ハーバード・クリムゾン 測地線ドームを「多数の五角形で構成された構造」と表現しました。独自のジオデシック ドーム モデルを作成すると、三角形を組み合わせて六角形と五角形を形成する方法がわかります。ジオメトリは、建築家のようにあらゆる種類の内部空間を形成するために組み立てることができます I.M.ペイ ルーヴル美術館のピラミッドと、フレイ・オットーと坂茂の引張建築に使用されたグリッドシェル形式。

追加の定義

「測地線ドーム: ドームの形をしたグリッドを形成する、多数の類似した軽量の直線要素 (通常は張力がかかっている) からなる構造。」
建築と建設の事典 、Cyril M. Harris編、McGraw-Hill、1975年、p. 227
「スペース フレーム: 空間を囲むための 3 次元フレームワーク。すべてのメンバーが相互接続され、単一のエンティティとして機能し、あらゆる方向に加えられる負荷に抵抗します。」
建築辞典、第3版。ペンギン、1980年、p。 304

測地線ドームの例

測地線ドームは効率的で、安価で、耐久性があります。波型の金属ドーム住宅は、世界の未開発地域でわずか数百ドルで組み立てられています。プラスチック製とファイバーグラス製のドームは、北極地域の高感度レーダー装置や世界中の気象観測所に使用されています。ジオデシック ドームは、緊急シェルターや軍用移動住宅にも使用されています。



測地線ドームの方法で構築された最も有名な構造は、 宇宙船地球号 、フロリダ州ディズニー ワールドの EPCOT にある AT&T パビリオン。 EPCOT アイコンは、バックミンスター フラーのジオデシック ドームを翻案したものです。このタイプのアーキテクチャを使用する他の構造には、ワシントン州のタコマ ドーム、ウィスコンシン州のミルウォーキーのミッチェル パーク コンサバトリー、セントルイス クリマトロン、アリゾナ州の生物圏砂漠プロジェクト、アイオワ州のグレーター デモイン ボタニカル ガーデン コンサバトリーなどがあります。英国のエデン・プロジェクトを含むETFE。

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