東京スカイツリーの心柱の耐久性について

質問

東京スカイツリーの中心には直径8メートルの鉄筋コンクリート製の心柱が造られるそうですが、私には丸柱の煙突しかイメージできません。しかし実際の煙突はかなり大きくても100メートルもないくらいだと思っていたのですが、それでも根元はかなり太いように思います。スカイツリーの心柱も中は非常階段が通るということなので、空洞になっているのでしょう。
高さが375メートル、直径が8メートル、中が空洞の鉄筋コンクリートの構造物が、常時風を受けてしなるスカイツリー本体の力を受け続ける耐久性を持っているのか疑問です。
建築関連はまったく素人なのですが、なるべく詳しい方、回答おねがいします。

回答No.2

acki08

同じ断面積であれば、中が空洞の方がしなりには強くなります。
竹や釣り竿と同じ原理です。
つまり同じ量のコンクリートを使っても、中に実がつまるように作るのと中空で作るのなら
後者の方がダントツに強くなります。

曲げる力に対する強さは断面係数という値で決まるのですが、
これが最大直径の約３乗で効いてきます。

材料力学的な計算方法は下記サイトによくまとめられています。
リンク先の一番下をみると、同じ面積でも

http://www.jissen.or.jp/journal/zairiki/zairiki05.htm

参考URL：

http://www.jissen.or.jp/journal/zairiki/zairiki05.htm

回答No.1

ultraCS

煙突が100メートルくらいなのは、コストと大気汚染物質の着地濃度規制の関係です。金があれば、もっと高くするのですが、このクラスの煙突になると、1メートル1億というくらいの単位で金が掛かりますから、その費用との兼ね合いになります。それでも、東京電力姉崎火力発電所や関電南港発電所の煙突は200mあり、これ以上の者も技術的には可能です(このクラスだと、単管ではなく、集合煙突に鳴ります)。

ちなみに、世界一高い煙突はカザフスタンにあるGRES-2 Power Stationの420mになります。
http://en.wikipedia.org/wiki/GRES-2_Power_Station

また、コンクリート造タワーでは、クアラルンプールタワーが421mです。このくらいのタワーは建てられると言うことですね。また、ドバイのブルジュ・ハリファは高層ビルですが、828mあります。

ということで、コンクリート造の実績は十分でしょう。それに、十分な安全を見込んだシミュレーションを元に決定した構造です。

お礼

回答ありがとうございます！
わたしが知らないだけで、巨大な煙突は結構たくさんあったのですね。
しかしリンク先の煙突は、わたしの感覚では大きすぎて巨大タワーですね。
心柱があまりにも細長い構造だったので気になっていたのですが、
『十分な安全を見込んだシミュレーションを元に決定した構造』ということなので、それが何よりですね。
安心しました。