Η δομή του πλαισίου του άκαμπτου δοκού ζώνης
Προκειμένου να συνδεθούν οι εξωτερικές κολώνες της δομής του πλαισίου με την εσωτερική λωρίδα ζευκτών, μπορούν να εγκατασταθούν άκαμπτες δοκοί λωρίδων στη μέση και στην κορυφή του κτιρίου. Το κτίριο της τράπεζας Wisconsin που χτίστηκε στο Μιλγουόκι το 1974 είναι ένα καλό παράδειγμα.
Δομή σωλήνα πλαισίου
Εάν όλα τα εξαρτήματα συνδέονται μεταξύ τους με κάποιο τρόπο, ολόκληρο το κτίριο μοιάζει με έναν κοίλο κύλινδρο ή ένα άκαμπτο κουτί που εκπέμπεται από το έδαφος. Σε αυτό το σημείο, ολόκληρη η δομή αυτού του πολυώροφου κτιρίου θα επιτύχει τη μέγιστη απόδοση στην αντίσταση στα φορτία ανέμου όσον αφορά την αντοχή και την ακαμψία. Αυτό το ειδικό δομικό σύστημα υιοθετήθηκε για πρώτη φορά από την πολυκατοικία 43 ορόφων από οπλισμένο σκυρόδεμα Dewitt στο Σικάγο. Αλλά η πιο εντυπωσιακή εφαρμογή αυτού του δομικού συστήματος είναι επίσης η δομή διπλού σωλήνα 100 ορόφων του κτηρίου του Παγκόσμιου Κέντρου Εμπορίου που χτίστηκε στη Νέα Υόρκη.
Κεκλιμένη βαρέλια δοκών στήριξης
Οι εξωτερικοί κίονες του κτιρίου μπορούν να τοποθετηθούν χωριστά μεταξύ τους ή μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους μέσω των εξαρτημάτων στήριξης με εγκάρσια κλίση μέσω της κεντρικής γραμμής της δοκού και της στήλης για να σχηματίσουν μια δομή σωλήνα που λειτουργεί μαζί. Αυτό το υψηλό δομικό σύστημα υιοθετήθηκε για πρώτη φορά από το John Hancock Center Building στο Σικάγο. Η ποσότητα χάλυβα που καταναλώνεται σε αυτό το έργο είναι ισοδύναμη με αυτή ενός παραδοσιακού κτιρίου σαράντα ορόφων.
Σώμα κυλίνδρου
Καθώς η ζήτηση για ψηλότερα κτίρια συνεχίζει να αυξάνεται. Η δομή του σωλήνα και ο λοξός σωλήνας δοκών στήριξης έχουν σχεδιαστεί σε δέσμες για να σχηματίζουν μεγαλύτερους σωλήνες για να διατηρήσουν την υψηλή απόδοση του κτιρίου. Το 110όροφο κτίριο των κεντρικών γραφείων της Sears Roebuck στο Σικάγο έχει 9 κυλίνδρους, χωρισμένους σε τρία μέρη ξεκινώντας από τη θεμελίωση. Οι ακροδέκτες σε αυτούς τους ανεξάρτητους κυλίνδρους βρίσκονται σε κτίρια διαφορετικών υψών, γεγονός που αντανακλά πλήρως τη δυνατότητα απελευθέρωσης του αρχιτεκτονικού στυλ αυτής της νέας δομικής ιδέας. Αυτό το κτίριο έχει ύψος 1450 πόδια (442 μέτρα) και είναι το ψηλότερο κτίριο στον κόσμο.
Σύστημα κυλίνδρου με λεπτό κέλυφος
Ο σχεδιασμός αυτού του συστήματος κατασκευής σωλήνων είναι να ενισχύσει την ικανότητα των υπερυψηλών κτιρίων να αντιστέκονται στις πλευρικές δυνάμεις (άνεμος και σεισμικά φορτία) και την ικανότητα του κτιρίου να αντιστέκεται στην πλευρική μετατόπιση. Ο κύλινδρος με λεπτό κέλυφος είναι ένα άλλο σημαντικό άλμα στο σύστημα κυλίνδρων. Η πρόοδος του κυλίνδρου λεπτού κελύφους είναι η χρήση της μπροστινής πλευράς (τοίχοι και πλάκες) των πολυώροφων κτιρίων ως δομικά στοιχεία που συνεργάζονται με τον κύλινδρο, παρέχοντας έναν αποτελεσματικό τρόπο για τα πολυώροφα κτίρια να αντιστέκονται σε πλευρικά φορτία και να αποκτούν εσωτερικούς χώρους που δεν απαιτούν στήλες, έχουν χαμηλότερο κόστος και έχουν μεγάλη αναλογία ωφέλιμης επιφάνειας προς επιφάνεια κτιρίου. Λόγω της συμβολής της πρόσοψης λεπτού κελύφους, τα εξαρτήματα ολόκληρου του σωλήνα πλαισίου δεν απαιτούν υπερβολική μάζα. Αυτό καθιστά τη δομή τόσο ελαφριά όσο και οικονομική. Όλες οι τυπικές κολώνες και οι δοκοί τοίχου παραθύρων είναι προφίλ έλασης, ελαχιστοποιώντας τη χρήση και την κατανάλωση σύνθετων εξαρτημάτων. Το πάχος γύρω από τις δοκούς μπορεί επίσης να μειωθεί κατάλληλα. Το μέγεθος της δοκού τοίχου που μπορεί να καταλαμβάνει πολύτιμο χώρο μπορεί επίσης να ελεγχθεί στο μέγιστο δυνατό βαθμό. Αυτό το δομικό σύστημα έχει κατασκευαστεί και χρησιμοποιηθεί στο One Mellon Bank Center στο Πίτσμπουργκ. Διάφορα συστήματα σε οπλισμένο σκυρόδεμα: Αν και τα πολυώροφα κτίρια με μεταλλικές κατασκευές ξεκίνησαν σχετικά νωρίς, η ανάπτυξη πολυώροφων κτιρίων από οπλισμένο σκυρόδεμα είναι πολύ γρήγορη, καθιστώντας ισχυρό ανταγωνιστή των συστημάτων άκαμπτης δομής τόσο σε κτίρια γραφείων όσο και σε πολυκατοικίες.
Σωλήνας πλαισίου
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η ιδέα του σωλήνα πλαισίου υιοθετήθηκε για πρώτη φορά από το κτίριο Devis Apartments 43 ορόφων. Σε αυτό το κτίριο, η απόσταση μεταξύ των εξωτερικών κιόνων είναι 5,5 πόδια (1,68 μέτρα). Η εσωτερική στήλη πρέπει να υποστηρίζει μια πλάκα χωρίς δοκό πάχους 8-ιντσών. Κατασκευή σωλήνα σε σωλήνα: Ένας άλλος τύπος συστήματος οπλισμένου σκυροδέματος για κτίρια γραφείων συνδυάζει τις παραδοσιακές κατασκευές τοιχωμάτων διάτμησης με σωλήνες εξωτερικού πλαισίου. Αυτό το σύστημα αποτελείται από ένα εξωτερικό πλαίσιο με μικρή απόσταση στηλών και έναν άκαμπτο σωλήνα διάτμησης που περιβάλλει την περιοχή του κεντρικού εξοπλισμού. Αυτή η δομή σωλήνα σε σωλήνα (όπως φαίνεται στο Σχήμα 2) καθιστά το συνολικό κόστος του ψηλότερου κτιρίου από ελαφρύ σκυρόδεμα στον κόσμο (το κτίριο του εμπορικού κέντρου με ένα κέλυφος που χτίστηκε στο Χιούστον) συγκρίσιμο μόνο με μια παραδοσιακή κατασκευή διατμητικού τοίχου 35 ορόφων. Αναπτύχθηκε επίσης το κοινό σύστημα κατασκευών από χάλυβα και σκυρόδεμα. Το υβριδικό σύστημα που σχεδιάστηκε από τους Skidmore, Owens και Merrill είναι ένα καλό παράδειγμα. Σε αυτό το σύστημα, ο εξωτερικός σωλήνας πλαισίου από σκυρόδεμα περιβάλλει τον εσωτερικό χαλύβδινο σκελετό, συνδυάζοντας έτσι τα πλεονεκτήματα του συστήματος οπλισμένου σκυροδέματος και του συστήματος χαλύβδινων κατασκευών. Το 52όροφο κτίριο Shell Plaza που χτίστηκε στη Νέα Ορλεάνη χρησιμοποιεί αυτό το σύστημα. Η μεταλλική κατασκευή αναφέρεται στη δομή στην οποία ο χάλυβας παίζει κυρίαρχο ρόλο στις κτιριακές κατασκευές και είναι μια ευρεία έννοια. Οι περισσότερες κατασκευές από χάλυβα περιλαμβάνουν αρχιτεκτονικό σχεδιασμό, τεχνολογία μηχανικής και χειροτεχνία. Συνήθως, περιλαμβάνει επίσης κύρια δοκάρια, δευτερεύουσες δοκούς, μέλη, πλάκες και άλλα σχήματα
