スカイツリー高さ634mに対し埋設深さ地下50m

質問

スカイツリーは、
http://www.tokyo-skytree.jp/

高さが634mもあります。
http://www.tokyo-skytree.jp/
http://www.tokyo-skytree.jp/archive/about/

高さ634mに対し、
鉄骨鉄筋コンクリート製地中杭埋設深さは、
地下50mまでしかありません。
http://www.tokyo-skytree.jp/archive/spec/structure.html

埋設部分深さに対して高さが12倍超です。
埋設部分は押し込む力もかかりますが、
引き抜く力もかかりますね。

世間一般人の私としてはこれでも大丈夫なのかな、と思わないかというと、
少し不安を感じます。

埋設部分は全体の１/１２で大丈夫なんでしょうか。
まあ大丈夫だから建てたんでしょうけど。

例えば、新品の鉛筆に13等分の目盛りを付けます。
その目盛り1までを地面に埋めます。
１２/13は強風にもさらされます。

尚且つ実際のスカイツリーの重さは半端でなく重いです。
怖いな・・と思いませんか。

スカイツリーをテコに例えます。
ご存知の通りテコは力を倍化させます。
皆さんは怖くなりませんか。
怖さを感じませんか。

大丈夫だと思うことができ、
怖さを払拭できるような
御解説御回答を下さい。

回答No.6

Nannette

＞例えば、新品の鉛筆に13等分の目盛りを付けます…

　なかなか論理的なように聞こえますが、スカイツリーは柔構造体、しかし鉛筆は剛体、この違いがお説には見込まれていません。

　まず鉛筆、鉛筆は一応剛体と見なされますが、曲がりやしなりの無い剛体ゆえに、地表から上の部分に側面から加わる応力はそのまま比例通りに地表から地下部分にも伝わり、鉛筆を支える基礎部分に空隙を生じるなどの結果、基礎部分の強度は著しく下がると考えられます。

　しかし、スカイツリーはいわゆる柔構造の塔であり、しかも芯柱を組み込んでいます。そうした構造体であるスカイツリーに加わる側面からの応力は、塔を構成する部材のたわみ、つまり引張応力には部材個々がわずかずつ伸びることで、また圧縮応力には縮むことで、そのほとんど全部が塔の全体で吸収されてしまいます。そしてそのたわみと反発による振動、つまり揺れは即座に芯柱の振れによって相殺され吸収されてしまいますから、実質的には地表から地下に及ぶ基礎部分には力が加わりません。

　また、基礎部分では、塔のたわみや揺れによって基礎部材それぞれに加わる抜け方向の引張応力と押し込み方向に加わる圧縮応力が万一加わる際には、軸方向の伸び縮み双方向の構造強度を十二分な安全率とともに強化することで対処しています。

　つまり、よほど想定を大きく超える応力でも加わらない限り、地表から下の部分にはほとんど懸念するほどの損傷も耐力の低下も生じないといえるわけです。

　あとは垂直方向の自重、これはそれこそ高い樹木の根を見ればわかる通り、深ければ安全…といった考え方には沿わないものです。自重はもともと大きくは変化しない応力で、突き上げ型振動を伴う大型地震などを目安に、あとは安全率を乗じた数値をもとにして、地耐力を考慮すればわりに簡単に強度計算できるものです。

お礼

鉛筆でなく携帯アンテナで考えるくらいで妥当なんでしょうかね。

回答No.5

noname#194996

>スカイツリーをテコに例えます。
ご存知の通りテコは力を倍化させます。

確かにその通りですが、
てこはそれを動かす外力があって作用するものです。

スカイツリーの上部をつかんでぐらぐら動かすゴジラ級の巨大怪獣でもあらわれたら恐怖ですが、
そういうものは現れないと私は思います。
他には
横から吹いてくる台風とか、地面をゆする巨大地震とかですが
それらは計算上問題ないと設計者は言っているそうです。
これを信用するしかないでしょうね。

＞尚且つ実際のスカイツリーの重さは半端でなく重いです。

だから安定しているとは考えられませんか？

私も技術者のはしくれだったですが、
究極は盲信するしかないこともあると思います。
原発も巨大つり橋も自分では設計できませんので。

お礼

台風も近年被害が随分多くなりつつあります。

回答No.4

kamikazek

鉛筆を土に突き刺します。
土の上に出ている部分を
油粘土で補強してください。
それが東京スカイツリーです。

お礼

土上の粘度は、スカイツリータウンですか。

回答No.3

foomufoomu

この種の建物や塔で、基礎がどれだけ埋まっているかは、あまり関係ありません。（少しはありますが）
地面の側面圧力が支えられる力は知れていて、設計者は、そんなものにはほとんど期待していません。

転等を抑える力の大部分は、基礎の上下の支持力が負担していて・・・立っている人が、横に押されたとき、押したのと反対側の足を踏ん張るのと同じです。
あと、特殊な基礎形状にして、浮き上がる側の足を下に引っ張る力も作り出しています。
http://www.skytree-obayashi.com/technique/basic/detail01/02.html

お礼

そのようですね。

回答No.2

tpg0

以前、趣味でアマチュア無線を楽しんでた者です。

ですから、無線アンテナ用の鉄塔(タワー)を庭先に建てました。

鉄塔は末広型の自立式で基礎部分の一辺が150cm、最上部の一辺は30cmで全長22m、基礎部の深さは2mで地上高は20mですが、風速60mにも充分耐える設計仕様でした。

この他にも、パンザマストなども検討しましたが、基礎部の深さは全長の1/10程度が一般的な深さの目安です。
(普通の電柱なども基礎の深さは全長の1/10程度)

従って、東京スカイツリーの地上高634mには基礎の深さが63m程度は必要と思いますが、最新の設計技術で基礎部分の深さ50mでも充分と算出されたはずです。

なお、鉛筆のようにストレートの1/10とテーパーのある1/10では基礎部分の強度は全く違います。

お礼

1：10ですか。
高さが高くなるとテコ力も増加しますね。

回答No.1

skip-man

ものすごく単純に言うと，
鉛筆で例えた，メモリ1まで埋めた地面の強度を，土や粘土ではなく，コンクリートや金属なみの強度とすれば?
若しくは，地上に出ている鉛筆を、表面の塗装部分だけ（ストロー状態）の重量しか無いとしたら?　
数字だけでは重たいけれど，地下部分との数字を比較したらそれほど大きいわけではない。

計算式・理屈で納得出来ない人は大勢います。鉄のかたまりの飛行機が空を飛べる筈が無い。船が浮く筈が無い。
人間の造る物ですから、絶対に安心なんてのはありません。
恐怖を払拭するには，根性で押さえつけるか、自分自身を騙すしかないと思います。

お礼

風の影響は大きいと思います。