آیا بالاخره یک آسمان خراش یک مایلی ساخته می شود؟

پکیج: TED Education / سرفصل: برترین ها / درس 20

TED Education

13 سرفصل | 232 درس

آیا بالاخره یک آسمان خراش یک مایلی ساخته می شود؟

توضیح مختصر

Would a mile-high skyscraper ever be possible? Explore the physics behind some of the tallest buildings and megastructures in the world. -- In 1956, architect Frank Lloyd Wright proposed a mile-high skyscraper, a building five times as high as the Eiffel Tower. While this massive tower was never built, today bigger and bigger buildings are going up around the world. How did these impossible ideas turn into architectural opportunities? Stefan Al explains how these megastructures became fixtures of our city skylines.

  • زمان مطالعه 5 دقیقه
  • سطح خیلی سخت

دانلود اپلیکیشن «زوم»

این درس را می‌توانید به بهترین شکل و با امکانات عالی در اپلیکیشن «زوم» بخوانید

دانلود اپلیکیشن «زوم»

فایل ویدیویی

ترجمه‌ی درس

Translator: Sarah Saadatirad Reviewer: sadegh zabihi در سال ۱۹۵۶، معمار فرانک لوید‌ رایت طرح آسمانخراشی با ارتفاع بیش از ۱/۶ کیلومتر را مطرح کرد. که قراربود بلندترین ساختمان دنیا شود، با اختلاف بسیار زیاد – پنج برابر ارتفاع برج ایفل. اما منتقدان بسیاری به این معمار خندیدند، و بر سر اینکه مردم باید مدت زیادی برای آسانسور صبر کنند بحث کردند، یا حتی بدتر، ممکن است برج با وزن خودش فرو بریزد. اکثر مهندسان موافقت کردند، و با وجود تبلیغات حول این طرح، برج تایتانیک هیچگاه ساخته نشد. اما امروز، ساختمان‌های بزرگ و بزرگتر در جای جای جهان ساخته شده‌اند. شرکت‌ها حتی آسمان‌خراش‌هایی که بیش از یک کیلومتر ارتفاع دارند را طراحی می‌کنند، مانند برج جده در عربستان سعودی، سه برابر اندازه برج ایفل. خیلی زود، ارتفاع ۱/۶ کیلومتری شگفت انگيز رایت ممکن است به واقعیت بپیوندد. پس دقیقا چه چیزی جلوی ما را از ساختن این ابرسازه‌ها در ۷۰ سال پیش می‌گرفت، و چگونه امروز ما چیزی با ارتفاع ۱/۶ کیلومتر می‌سازیم؟ در هر پروژه ساختمانی، هر اشکوب از سازه باید قادر به نگهداری اشکوب بالای خود باشد. هر چه بلندتر ساخته‌ایم، فشار گرانش بیشتری از اشکوب‌های بالاتر به اشکوب پایین‌تر وارد می‌شود. این اصل مدت‌های زیادی شکل ساختمان‌ها را به ما تحمیل کرده است، و باعث شده معماران برجسته باستان برای اهرام پی‌های عریضی تعبیه کنند که سطوح کوچک بالایی را تحمل کند. اما این راه‌حل برای خط آسمان شهری کاملاً بی معنی است - هرمی با آن ارتفاع تقریباً ۲ کیلومتر پهنا خواهد داشت، که به سختی می‌شود در مرکز شهر آن را جای داد. خوشبختانه ،با مصالحی سخت مانند بتن می‌توان از فرم‌های غیرکاربردی دوری کرد. و ترکیب بتن مدرن با فیبرهای-فولادی استحکام آن را تقویت می‌کند و پلیمرهای کاهنده آب از ترک خوردگی جلوگیری می‌کند. بتن موجود در بلندترین برج دنیا، برج خلیفه دبی، می‌تواند فشاری حدود ۸٫۰۰۰ تن بر هر مترمربع را تحمل کند – وزن بیش از ۱٫۲۰۰ فیل ​​آفریقایی! البته، حتی اگر ساختمان بار خود را تحمل کند هنوز به تکیه‌گاه زمین نیاز دارد. بدون پی، ساختمان‌هایی با بار این‌چنینی فروریخته، ویران شده، یا خم خواهند شد. برای جلوگیری از فرورفتن تقریباً نیمی از برج میلیون تنی، ۱۹۲ نگهدارنده بتن و فولاد که شمع نامیده می‌شوند در عمق بیش از ۵۰ متری دفن شده‌اند. اصطکاک بین شمع و زمین این سازه عظیم را حفظ می‌کند. گذشته از شکست‌دادن گرانش، که ساختمان را پایین می‌کشد، یک آسمان‌خراش همچنین باید برباد پرفشار غلبه کند، که فشار جانبی وارد می‌کند. به طور متوسط در ​​روز، باد قادربه وارد کردن نیرویی بالغ بر ۷ کیلوگرم بر متر مربع در ساختمان‌های بلندمرتبه است- به قدرت تندبادی از توپ بولینگ. طراحی آیرودینامیک سازه‌ها، مانند برج صیقلی شانگهای درچین، می‌تواند این نیرو را تا یک چهارم کاهش دهد. قاب خمشی داخل یا خارج از ساختمان می‌تواند باقی نیروی باد را جذب کند. به مانند برج لاتی در سئول. اما با تمامی این اقدامات، شما هنوز هم می‌توانید حرکت نوسانی رو به عقب و جلو را حس کنید بیش از یک متر در طبقات فوقانی در طی طوفان. برای جلوگیری از تکان بواسطه باد در بالای برج، بسیاری از آسمان‌خراش‌ها یک وزنه صد تنی تعادل به کار گرفته‌اند به نام «میراگر جرمی تنظیم‌شونده.» برای مثال، در تایپه ۱۰۱ یک گوی فلزی عظیم بالای طبقه ۸۷ آویزان است. هنگامی‌که باد ساختمان را تکان می‌دهد، این گوی کارش را آغاز می‌کند، و نیروی جنبشی ساختمان را جذب می‌کند. همانطور که حرکاتش برج را دنبال می‌کند، سیلندرهای هیدرولیکی بین گوی و ساختمان انرژی جنبشی را به گرما تبدیل می‌کند، و سازهٔ درحال نوسان را پایدار می‌کند. با تمام این فن‌آوری‌ها موجود، سازه‌های عظیم ما می‌توانند ایستا و پایدار باشند. اما حرکت درون ساختمان‌هایی با این عظمت به خودی خود چالش برانگیز است. در دوره رایت، سریع‌ترین آسانسورها ۲۲ کیلومتر در ساعت حرکت می‌کردند.خوشبختانه، آسانسورها امروز بسیارسریع‌ترند و با سرعت بیش از ۷۰ کیلومتر درساعت حرکت می‌کنند با استفاده از نیروی‌ بالقوه ریل‌های مغناطیسی بدون اصطکاک در کابین‌های آینده برای سرعتی به مراتب بیشتر. و الگوریتم‌های مدیریت عبورومرور مسافران را بر اساس مقصد گروه‌بندی می‌کنند تا مسافران و کابین خالی را به جایی که باید باشند برسانند. آسمان‌خراش‌ها از زمانیکه رایت طرح برج ۱/۶ کیلومتری‌اش را مطرح کرد راه طولانی آمده‌اند. جایی که فکر می‌کردند ایده‌ای غیرممکن است به فرصتی معمارانه تبدیل شده است. امروز تنها مسئله باقی‌مانده زمان است تا یک ساختمان از ۱/۶ کیلومتر بلندتر شود.

متن انگلیسی درس

In 1956, architect Frank Lloyd Wright proposed a mile-high skyscraper. It was going to be the world’s tallest building, by a lot — five times as high as the Eiffel Tower. But many critics laughed at the architect, arguing that people would have to wait hours for an elevator, or worse, that the tower would collapse under its own weight. Most engineers agreed, and despite the publicity around the proposal, the titanic tower was never built. But today, bigger and bigger buildings are going up around the world. Firms are even planning skyscrapers more than a kilometer tall, like the Jeddah Tower in Saudi Arabia, three times the size of the Eiffel Tower. Very soon, Wright’s mile-high miracle may be a reality. So what exactly was stopping us from building these megastructures 70 years ago, and how do we build something a mile high today? In any construction project, each story of the structure needs to be able to support the stories on top of it. The higher we build, the higher the gravitational pressure from the upper stories on the lower ones. This principle has long dictated the shape of our buildings, leading ancient architects to favor pyramids with wide foundations that support lighter upper levels. But this solution doesn’t quite translate to a city skyline– a pyramid that tall would be roughly one-and-a-half miles wide, tough to squeeze into a city center. Fortunately, strong materials like concrete can avoid this impractical shape. And modern concrete blends are reinforced with steel-fibers for strength and water-reducing polymers to prevent cracking. The concrete in the world’s tallest tower, Dubai’s Burj Khalifa, can withstand about 8,000 tons of pressure per square meter– the weight of over 1,200 African elephants! Of course, even if a building supports itself, it still needs support from the ground. Without a foundation, buildings this heavy would sink, fall, or lean over. To prevent the roughly half a million ton tower from sinking, 192 concrete and steel supports called piles were buried over 50 meters deep. The friction between the piles and the ground keeps this sizable structure standing. Besides defeating gravity, which pushes the building down, a skyscraper also needs to overcome the blowing wind, which pushes from the side. On average days, wind can exert up to 17 pounds of force per square meter on a high-rise building– as heavy as a gust of bowling balls. Designing structures to be aerodynamic, like China’s sleek Shanghai Tower, can reduce that force by up to a quarter. And wind-bearing frames inside or outside the building can absorb the remaining wind force, such as in Seoul’s Lotte Tower. But even after all these measures, you could still find yourself swaying back and forth more than a meter on top floors during a hurricane. To prevent the wind from rocking tower tops, many skyscrapers employ a counterweight weighing hundreds of tons called a “tuned mass damper.” The Taipei 101, for instance, has suspended a giant metal orb above the 87th floor. When wind moves the building, this orb sways into action, absorbing the building’s kinetic energy. As its movements trail the tower’s, hydraulic cylinders between the ball and the building convert that kinetic energy into heat, and stabilize the swaying structure. With all these technologies in place, our mega-structures can stay standing and stable. But quickly traveling through buildings this large is a challenge in itself. In Wright’s age, the fastest elevators moved a mere 22 kilometers per hour. Thankfully, today’s elevators are much faster, traveling over 70 km per hour with future cabins potentially using frictionless magnetic rails for even higher speeds. And traffic management algorithms group riders by destination to get passengers and empty cabins where they need to be. Skyscrapers have come a long way since Wright proposed his mile-high tower. What were once considered impossible ideas have become architectural opportunities. Today it may just be a matter of time until one building goes the extra mile.

مشارکت کنندگان در این صفحه

تا کنون فردی در بازسازی این صفحه مشارکت نداشته است.

🖊 شما نیز می‌توانید برای مشارکت در ترجمه‌ی این صفحه یا اصلاح متن انگلیسی، به این لینک مراجعه بفرمایید.