ประวัติและวิวัฒนาการ การใช้เหล็กในงานสถาปัตยกรรม

การเกิดขึ้น และการเปลี่ยนแปลงของยุคอุตสาหกรรมในช่วงศตวรรษที่ 18-19 ได้เปลี่ยนวิธีการใช้เหล็กในการก่อสร้างอย่างก้าวกระโดด ในศตวรรษที่ 18 เหล็กถูกนำมาประดิษฐ์เป็นชิ้นส่วนขนาดเล็กสำหรับการตกแต่งในงานก่อสร้าง ต่อมาในศตวรรษที่ 19 เหล็กถูกประยุกต์ให้มีบทบาทในงานโครงสร้างมากขึ้น ซึ่งเหล็กหล่อในยุคร้อยปีที่แล้วถือเป็นนวัตกรรมโครงสร้างเหล็กที่เก่าแก่ที่สุด (นิยมทำเป็นเสารับน้ำหนักอาคารเป็นส่วนใหญ่)

นับตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 เป็นต้นมาเหล็กมีบทบาทมากขึ้นในการช่วยให้ศักยภาพของสถาปัตยกรรมพัฒนาขึ้นไปอีกขั้น การก่อสร้างตึกสูง และตึกขนาดใหญ่ด้วยการนำเหล็กมาใช้เป็นองค์ประกอบหลักของโครงสร้างเกิดขึ้น และพัฒนาแพร่หลายในอเมริกา และยุโรป ซึ่งนั่นคือจุดกำเนิดรากฐานที่สำคัญ ที่ช่วยให้โครงสร้างเหล็กมีการพัฒนาต่อยอดมาจนถึงปัจจุบัน

หากย้อนกลับไปศตวรรษที่ 18 จนมาถึงศตวรรษที่ 21 (ยุคปัจจุบัน) ประวัติ และวิวัฒนาการของเหล็กในงานสถาปัตยกรรมมีเหตุการณ์จุดเปลี่ยนสำคัญต่างๆเกิดขึ้นมากมาย (Steel Construction Highlights Timeline) เราจะมาไล่เรียงดูกันครับว่า มีเหตุการณ์อะไรเกิดขึ้นในแต่ละช่วงบ้าง

ปี 1800 ในยุควิคตอเรียนมีการใช้เหล็กหล่อ และเหล็กดัดเป็นของตกแต่ง และเริ่มใช้เป็นวัสดุก่อสร้างเพิ่มขึ้น แต่ก็ยังไม่แพร่หลายมากนัก เนื่องจากโลหะในยุคนั้นยังไม่ค่อยมีคุณภาพมากนัก ยังมีความเปราะ มีเศษสิ่งสกปรกเจือปนในเนื้อเหล็ก แถมยังมีราคาที่แพงมากจึงนิยมใช้ทำสิ่งของประดับตกแต่ง อุปกรณ์ทางการเกษตร และอาวุธมากกว่า

ในปี 1855 การเกิดขึ้นของเครื่อง Bessemer Method ที่สร้างโดย Sir Henry Bessemer ในอังกฤษทำให้การผลิตเหล็กมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยเฉพาะการหลอมเหล็กเพื่อผลิตเหล็กกล้าที่ปราศจากสิ่งสกปรกเจือปนในเนื้อเหล็ก จึงทำให้เนื้อเหล็กมีคุณภาพ และเหนียวมากขึ้น 

Bessemer Method

ในยุค 1871 คุณภาพของเหล็กก็ยิ่งเป็นที่ประจักษ์มากขึ้น เมื่อเกิดไฟไหม้ครั้งใหญ่ในชิคาโก เปลวเพลิงได้ทำลายอาคารไม้นับพันจนไม่เหลือซาก มันกลายเป็นอัคคีภัยครั้งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ของเมืองชิคาโก

หลังเหตุการณ์เพลิงได้หน่วยงานของเมืองชิคาโกได้ตอบโต้ด้วยการสร้างกฎเกณฑ์การก่อสร้างที่เข้มงวดขึ้นโดยกำหนดให้วัสดุก่อสร้าง จะต้องเป็นวัสดุที่ไม่ติดไฟ ได้แก่ อิฐหิน หินอ่อน หินปูน และเหล็กก็กลายเป็นหนึ่งในตัวเลือกด้วยเช่นกัน

ในปี 1879 นักประดิษฐ์ Sidney Thomas ค้นพบวิธีการกำจัดฟอสฟอรัสออกจากเหล็กได้สำเร็จ มันทำให้การผลิตเหล็กพัฒนาขึ้นไปอีกขั้น และช่วยให้สามารถผลิตเหล็กได้ในราคาที่ถูกลง ดังนั้นการผลิตเหล็กจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และเริ่มได้รับความนิยมทั้งในยุโรป และอเมริกา

ไฟไหม้ครั้งใหญ่ในชิคาโก เปลวเพลิงได้ทำลายอาคารไม้นับพันจนไม่เหลือซาก

การใช้เหล็กครั้งใหญ่ที่สุดในงานก่อสร้างที่เคยถูกบันทึกไว้ เกิดขึ้นในช่วงยุค 1880 เมื่อเหล็กถูกนำมาใช้กับโครงสร้างทางวิศวกรรมที่ทรงพลังที่สุดในยุคนั้นอย่างสะพาน The Forth Bridge โดยเริ่มต้นก่อสร้างในปี 1882 และเสร็จสมบูรณ์ในปี 1890 ได้รับการออกแบบโดย Benjamin Baker และ John Fowler  ในยุคนั้นถือเป็นสะพานโครงสร้างเหล็กที่ยาวที่สุดในโลก เนื่องจากตัวสะพานมีความยาวถึง 1.5 ไมล์ (เกือบๆ 3 กิโลเมตร)  มันถูกสร้างขึ้นโดยมีลักษณะโครงสร้างเป็นคานเหล็กทรงตัวขนาดใหญ่ 3 ช่วง ซึ่งคอยยึดเชื่อมต่อแต่ละช่วงเข้าหากันตลอดแนวความยาวของสะพาน

หลังการเกิดขึ้นของสะพาน The Forth Bridge เหล็กได้รับความนิยมถูกนำมาใช้มากขึ้น เพื่อนำมาใช้ทำโครงสร้างของอาคารสูงในนิวยอร์ก และชิคาโก เนื่องจากเหล็กเป็นวัสดุใหม่ในยุคนั้นที่ให้ความแข็งแรง และช่วยให้การตกแต่งพื้นที่ภายในของอาคารเปิดโล่งมากขึ้น ซึ่งให้ผลที่ดีกว่าการใช้คอนกรีตที่เสา คานมักมีขนาดใหญ่ และทึบตัน

The Forth Bridge

ในปี 1883 Brooklyn Bridge ในนิวยอร์กก่อสร้างเสร็จสมบูรณ์ สะพานแห่งนี้ได้รับการออกแบบโดยสถาปนิก John Augustus Roebling สะพานบรูคลินทำหน้าที่เชื่อมระหว่างเกาะแมนฮัตตันกับบรูคลิน ในยุคนั้นสะพานบรูคลินถูกบันทึกให้เป็นสะพานแขวนที่มีช่วงแขวนยาวที่สุดในโลก 486.3 เมตร อีกทั้งยังเป็นสะพานแห่งแรกที่ใช้เหล็กในการทำโครงสร้างช่วงแขวนที่มีความกว้าง (25.9 เมตร) และมีความยาวรวมมากที่สุด  (1,825.4 เมตร) 

Brooklyn Bridge

Home Insurance Building ในชิคาโก ที่ออกแบบโดย William Le Baron Jenney ซึ่งสร้างเสร็จในปี 1885 เป็นอาคาร 10 ชั้น ที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นอาคารแรกที่ใช้โครงสร้างเหล็ก ผสมผสานกับคอนกรีตเสริมเหล็กทนไฟ อาคารแห่งนี้จึงได้รับสมญานามว่าเป็นบิดาของตึกระฟ้า

Home Insurance Building

Rand McNally Building ในชิคาโก ที่ได้รับการออกแบบโดย Burnham และ Root ถูกสร้างขึ้นในปี 1889  จัดเป็นตึกระฟ้าที่ทำจากโครงสร้างเหล็กทั้งหมดแบบเพียวๆแห่งแรกของโลก 

ในช่วงต้นทศวรรษ 1900 ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี และการผลิตทำให้ผลิตภัณฑ์เหล็กมีความแข็งแกร่งอย่างต่อเนื่อง ประกอบกับภาคขนส่งอย่างทางรถไฟที่กำลังอยู่ในช่วงรุ่งเรืองสุดขีด และเหล็กโครงสร้างได้กลายเป็นวัสดุก่อสร้างโดยที่ได้รับความนิยมมากขึ้น ในระหว่างปี 1875 ถึง 1920 การผลิตเหล็กในอเมริกาจึงเพิ่มขึ้นจาก 380,000 ตัน เป็น 60 ล้านตันต่อปี ทำให้สหรัฐฯเป็นผู้นำโลกในด้านการผลิตเหล็กในยุคนั้น 

Rand McNally Building

ในปี 1913 สถาปัตยกรรมในอเมริกาพร้อมที่จะพุ่งทยานขึ้นไปบนท้องฟ้า อาคาร Woolworth Building ซึ่งเป็นอาคารสูง 60 ชั้น ในนิวยอร์ก ที่ออกแบบโดยสถาปนิก Cass Gilbert ครั้งหนึ่งมันเป็นอาคารที่สูงที่สุดในโลก และถูกมองว่าเป็นแบบจำลองการก่อสร้างอาคารระฟ้าโครงสร้างเหล็กแบบสไตล์อเมริกัน

Woolworth Building

หลังจากนั้นก็เกิดตึกระฟ้าน้องใหม่ที่ใช้เหล็กเป็นองค์ประกอบหลักของโครงสร้างอาคารทยอยผุดขึ้นแข่งกันมาติดๆไล่ตั้งแต่ Chrysler Building (โครงสร้างแบบ Steel Frame) ที่สร้างเสร็จในปี 1931 ซึ่งมีรูปแบบสถาปัตยกรรมแบบ Art Deco ออกแบบโดยสถาปนิก William Van Alen หลังก่อสร้างแล้วเสร็จ Chrysler Building กลายเป็นอาคารที่สูงที่สุดในโลกนาน 11 เดือน ก่อนที่จะถูกล้มตำแหน่งโดยตึก Empire State 

Chrysler Building

เทคโนโลยีการก่อสร้างในอเมริกาที่ได้รับการปรับปรุงมาอย่างต่อเนื่อง ทำให้โครงสร้างแบบ Steel Frame มีขีดความสามารถในการก่อสร้างได้อย่างรวดเร็ว และมีประสิทธิภาพ อีกทั้งยังสามารถใช้ร่วมกับโครงสร้างแบบคอนกรีตเสริมเหล็กได้เป็นอย่างดีอีกด้วย

ในระหว่างปี 1930-1937 เหล็กกว่า 50,000 ตัน ถูกนำมาใช้ทำโครงสร้างร่วมกับคอนกรีตเสริมเหล็กคุณภาพสูง ในการก่อสร้างอาคาร Empire State Building ซึ่งเป็นอาคารที่มีความสูง 381 เมตร ในนิวยอร์ก ซึ่งออกแบบโดยสถาปนิก Shieve, Lamb และ Harmon อาคารแห่งนี้โดดเด่นด้วยสถาปัตยกรรมแบบ Art Deco ที่นิยมมากในสมัยนั้น อีกทั้งยังได้รับตำแหน่งอาคารที่สูงที่สุดในโลกนานกว่า 40 ปี ก่อนที่จะถูกโค่นตำแหน่งโดยตึกแฝดเวิลด์เทรดเซ็นเตอร์

นอกจากนี้ Empire State ยังเป็นอาคารที่มีการพัฒนาเทคนิคในการเชื่อมต่อส่วนประกอบของโครงสร้างเหล็กด้วยวิธีการเชื่อม แล้วตามด้วยเทคนิคการยึดสลักเกลียว ซึ่งทำให้การติดตั้งเฟรมโครงสร้างเหล็กเป็นไปได้อย่างรวดเร็ว และต่อเนื่อง ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนในการประกอบส่วนข้อต่อต่างๆให้เรียบง่าย และมีประสิทธิภาพมากขึ้น

Empire State Building

ปี 1951 Festival of Britain Complex  ได้รับการออกแบบโดย Jacko Moya of Powell และ Moya กับวิศวกรโครงสร้าง Felix Samuely งานสถาปัตยกรรมชิ้นนี้ใช้เหล็กในการทำโครงสร้างหลักให้กลายเป็นแลนด์มาร์คที่มีความสูงโดดเด่น โดยใช้เหล็กท่อรูปทรงซิการ์ ซึ่งมีความสูง 76.2 เมตร แล้วยึดตรึงไว้ด้วยสายเคเบิลที่มีความเหนียวคงทนสูงเพื่อต่อต้านแรงโน้มถ่วง

ในทางกลับกันเสาเหล็กรอง 3 จุดที่อยู่ในบริเวณรอบๆ ก็เป็นตัวช่วยในการพยุงเหล็กท่อรูปทรงซิการ์ที่ตั้งตระหง่านให้มั่นคงมากขึ้น โดยเสาเหล็กรองทั้ง 3 เสานี้ ถูกยึดด้วยสายเคเบิลที่ถูกออกแบบมาให้สัมพันธ์ต่อการต้านแรงโน้มถ่วงในภาพรวมของโครงสร้างทั้งหมด

Festival of Britain Complex

Smithdon High School ของ Peter and Alison Smithson ที่ Hunstanton, Norfolk ซึ่งสร้างขึ้นระหว่างปี 1950 - 1954 เป็นตัวอย่างที่โดดเด่นของงานสถาปัตยกรรมโครงสร้างเหล็ก ซึ่งสถาปนิกได้รับแรงบันดาลใจจากผลงานของ Mies van der Rohe ในสหรัฐอเมริกา

สถาปนิกจึงได้ออกแบบโครงสร้างเหล็กทั้งคาน เสา และกรอบอาคารภายนอกให้เชื่อมต่อกลายเป็นเฟรมเดียวกันทั้งในระนาบตั้ง และระนาบนอน เพื่ออรรถประโยชน์ในการใช้สอยพื้นที่ภายในได้อย่างเต็มศักยภาพ ซึ่งโครงสร้างเหล็กลักษณะนี้ในยุคนั้นถือว่าเป็นเรื่องใหม่ที่ฮือฮาอยู่ไม่น้อย

Smithdon High School 

Centre Pompidou ในปารีส ก่อสร้างเสร็จสมบูรณ์ในปี 1977 ได้รับการออกแบบโดย Richard Rogers และ Renzo Piano อาคารแห่งนี้เป็นศูนย์ศิลปะที่มีแนวคิดการออกแบบทางสถาปัตยกรรมแบบ High-Tech Architecture's Inside-Out Landmark ที่ออกแบบให้ตัวอาคารมีเนื้อที่ใช้สอยแบบโปร่งโล่ง แล้วนำสาธารณูปโภคทั้งหมดภายในอาคารไม่ว่าจะเป็น บันไดเลื่อน ลิฟต์ ท่อน้ำ สายไฟ ช่องระบายอากาศฯลฯ ออกมาเปลือยอยู่ภายนอกอาคารทั้งหมด แล้วนำแม่สีอย่างแดง เหลือง น้ำเงิน มาทาอยู่ภายนอกสามารถสร้างความโด่ดเด่นให้กับตัวอาคารราวกับเป็นผลงานศิลปะที่น่าตื่นตาตื่นใจ

นี่เป็นอาคารโครงสร้างเหล็กขนาดใหญ่ โดยแบ่ง Space ออกเป็น 2 ชั้น คือ Space ภายนอกซึ่งเป็นพื้นที่สำหรับงานสาธารณูปโภคไม่ว่าจะเป็น บันไดเลื่อน ลิฟต์ ท่อน้ำ สายไฟ ช่องระบายอากาศฯลฯและ Space ภายในซึ่งเป็นโครงสร้างเหล็กช่วงพาดยาวสำหรับใช้จัดนิทรรศการต่างๆ ซึ่งให้อรรถประโยชน์ในการใช้สอยพื้นที่ภายในได้อย่างคุ้มค่า และให้ความรู้สึกโปร่งโล่ง

ในยุคนั้นด้วยอัตลักษณ์ที่ไม่เหมือนใครอาคารแห่งนี้เปรียบดั่งเครื่องจักรทางสถาปัตยกรรม ที่มีการนำเหล็กหลากหลายรูปแบบมาใช้ในการก่อสร้าง ไม่ว่าจะเป็นเหล็กกล่อง เหล็กท่อกลม เหล็กรูปพรรณสำหรับโครงสร้าง เหล็กหล่อสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้าง และจุดยึดที่ต้องทำขึ้นแบบพิเศษ รวมไปถึงเหล็กชนิดอื่นๆอีกหลากหลายขนาดที่นำมาใช้ในการตกแต่ง ซึ่งว่ากันว่าอาคารแห่งนี้เป็นอาคารที่มีแบบ Shop Drawing Steel Structure Detail สำหรับงานก่อสร้างที่โหด และอลังการมากที่สุดในยุคนั้น 

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา Centre Pompidou ยังคงเป็นอนุสาวรีย์แห่งความงามทางสถาปัตยกรรมแบบ High-Tech Architecture's Inside-Out และแสดงถึงศักยภาพของการก่อสร้างด้วยเหล็กอย่างไม่เสื่อมคลาย

Centre Pompidou

สำนักงานสถาปนิก เอสโอเอ็ม (SOM - สคิดมอร์ โอวิงส์ แอนด์ เมอร์ริลล์) ได้ออกแบบพัฒนา Broadgate Building ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 ซึ่งเป็นตัวอย่างที่น่าสนใจของการแก้ปัญหาทางสถาปัตยกรรมที่ก่อสร้างด้วยเหล็ก ปัญหาที่ว่าก็คือการขยายพื้นที่อาคารซึ่งมีความยาวราวๆ 70 เมตร และตัวอาคารมีความสูง 12 ชั้น ซึ่งมีข้อจำกัดในเรื่องเสารับน้ำหนักระหว่างกึ่งกลางอาคาร

วิธีแก้ปัญหาคือการออกแบบโครงสร้างเหล็กรับน้ำหนักรูปทรงโค้งขนาดใหญ่ 4 ตัว (4 ด้านของอาคาร) โดยวางอยู่บนตอม่อรับน้ำหนักขนาดใหญ่ (คล้ายตอม่อสะพาน) ซึ่งพื้นของอาคารแต่ละชั้นจะถูกแขวนแล้วยึดเข้ากับโครงเหล็กโค้งขนาดใหญ่ในรูปแบบคานผูก

Broadgate Building

Waterloo Station ก่อสร้างแล้วเสร็จในปี 1994 ออกแบบโดยสถาปนิก Nicholas Grimshaw และวิศวกร YRM / Anthony Hunt Associates อาคารแห่งนี้เป็นสถาปัตยกรรมที่มีความโดดเด่นในด้านการใช้โครงสร้างเหล็กช่วงพาดกว้างร่วมกับงานกระจกได้อย่างน่าสนใจ

ส่วนประกอบโครงสร้างที่สำคัญของ Waterloo Station เป็นโครงสร้างแบบโครงถักโค้งที่ทำมาจากเหล็กกลม โดยยึดไว้กับโครงสร้างฐานรากหลักของอาคารอย่างแข็งแรง จึงทำให้โครงถักโค้งสามารถกินพื้นที่ปกคลุมได้เกินครึ่งของพื้นที่อาคาร โดยอีกฟากถูกออกแบบให้เป็นเฟรมผนังกระจกโค้งที่ค่อยๆโค้งมาบรรจบกับโครงถักโค้งในจุดสูงสุดของอาคาร ซึ่งลักษณะโครงสร้างช่วงพาดกว้างแบบนี้ทำให้อาคารแห่งนี้ไม่มีเสามาบดบังทัศนียภาพเลยแม้แต่น้อย จึงทำให้สามารถใช้งานพื้นที่ภายในได้อย่างเต็มศักยภาพ อีกทั้งแสงสว่างยังสามารถส่องเข้ามาได้อย่างเหมาะสม และให้ความรู้สึกปลอดโปร่ง

Waterloo Station

ปี 2009 ก้าวเข้าสู่ยุคใหม่ของสถาปัตยกรรมระฟ้า การเปิดตัวของ Burj Khalifa Building ทำให้เป็นข่าวสั่นสะเทือนไปทั่วโลก เพราะนี่คือตึกระฟ้าที่สูงที่สุดในโลกด้วยความสูงกว่า 828 เมตร (162 ชั้น) ได้รับการออกแบบโดยสถาปนิก เอเดรียน สมิธ สถาปนิกจากชิคาโก จากสำนักงานสถาปนิก เอสโอเอ็ม (SOM - สคิดมอร์ โอวิงส์ แอนด์ เมอร์ริลล์) เหล็กน้ำหนักเกือบแสนตันถูกนำมาใช้เป็นส่วนประกอบของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่แข็งแกร่ง และสูงที่สุดในโลก

Burj Khalifa เป็นอาคารที่ใช้ระบบ Shear wall เป็นแกนกลางอาคาร แล้วใช้โครงสร้างหลักเป็นคอนกรีตเสริมเหล็กระบบ Bundled tube ที่มีการกระจายแรงไปตามขอบอาคาร ซึ่งความสูงในระดับต่างๆของอาคารจะมีลักษณะหน้าตัดที่แตกต่างกันออกไปทำให้มีพฤติกรรมการรับแรงที่แตกต่างกันออกไป 

รูปทรงอาคารตั้งแต่บริเวณฐานเป็นรูปทรงสามเหลี่ยมสามแฉก แล้วขาที่แยกออกเป็นสามแฉกทำให้เกิดเป็นพื้นที่รับแรงลม แต่ในชั้นความสูงที่มากขึ้นขาที่แยกออกได้มีการปรับแต่งให้มีขนาดเล็กลงจนกลายเป็นรูปทรงสามเหลี่ยมแบบมน ทั้งนี้เป็นเพราะต้องการความสวยงามของอาคารและส่งผลให้ลดผลกระทบจากแรงกระทำทางด้านข้างเนื่องจากพื้นที่ที่รับแรงลมน้อยลง ทั้งหมดทุกชั้นของอาคารได้มีการลบมุมของอาคารเพื่อทำให้การสั่นตัวเนื่องจากกระแสวอร์เท็กซ์นั้นลดลง

Burj Khalifa Building 

Capital Gate Building

ปี 2011 ในขณะที่รัฐเพื่อนบ้านอย่างดูไบ มีอาคารระฟ้าที่สูงที่สุดในโลกอย่าง Burj Khalifa แต่นั่นไม่ได้เป็นข้อจำกัดที่อาบู ดาบีจะต้องด้อยกว่า ท่านชีค เจ้าครองนครรัฐอาบู ดาบีได้เซ็ญสัญญากับทีมสถาปนิก และได้ให้คำแนะนำว่า "ไม่จำเป็นต้องสูง และใหญ่กว่า แต่มันต้องท้าทายทุกกฏของสถาปัตยกรรม"

Capital Gate Building เป็นอาคารระฟ้าที่ออกแบบโดย RMJM architects โดยมีความสูงเพียง 162 เมตร แต่ความพิเศษไม่อยู่ที่ความสูง เพราะนี่คืออาคารระฟ้าที่ท้าทายแรงดึงดูดของโลก มากกว่าหอเอนปิซ่าในอิตาลี ถึง 5 เท่า โดยเป็นอาคารที่น่าทึ่งแห่งหนึ่งที่โลกเคยมีมา

ความท้าทายทางวิศวกรรม ที่ต้องการเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลก จึงจำเป็นต้องใช้ฐานราก ,ตอม่อ และเสาเข็มที่หล่อปูนแบบพิเศษ ฝังลงใต้ดินในระดับความสูงที่ไม่เท่ากัน เพื่อเฉลี่ยแรงดันในแต่ละด้านของตึกให้เกิดความสมดุล เนื่องจากตึกนี้มีความเอียงมาก จึงต้องใช้วิธีก่อสร้างที่แตกต่างจากตึกระฟ้าทั่วไป

เพราะความเอียง และแรงดันที่มีมหาศาล Capital Gate จึงต้องใช้แกนอาคารที่ออกแบบมาเป็นพิเศษที่โค้งงอในทิศทางต้านกับการเอียงของอาคาร หรือที่เรียกว่า "แกนทรงกระดูก Pre-cambered" ซึ่งถูกเสริมด้วยเส้นเหล็กอัดแรงดันในแนวดิ่งเข้าไปในแกนด้วย เพื่อยึดไม่ให้แกนอาคารแตกออกจากกัน ซึ่งประกอบด้วยคอนกรีตเสริมเหล็กมากกว่า 15,000 คิวบิกเมตร เหล็กอีก 10,000 ตัน และเสาเข็ม 490 ต้นโดยเจาะลึกลงไปในดินถึง 30 เมตร

โครงสร้างแบบ Diagrid structures ที่เป็นกรอบผนังอาคารภายนอก มีรูปแบบที่ซับซ้อนซึ่งใช้แนวความคิดทางเรขาคณิตโดยใช้ซอฟต์แวร์ Tekla BIM ซึ่งเป็นการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ ที่ช่วยในการออกแบบสถาปัตยกรรมที่ท้าทายแรงโน้มถ่วงให้เป็นจริง ด้วยวิธีที่ง่าย และรวดเร็วที่สุด โดยออกแบบชิ้นส่วนโครงสร้างในลักษณะคล้ายผลึกเพชรรูปทรงสามเหลี่ยมแล้วนำมาประกอบเข้าด้วยกันเป็น Pattern ขนาดใหญ่ คล้ายเหล็กสาน ซึ่งเป็นการประกอบชิ้นส่วนเหล็กรูปพรรณที่สั่งผลิตเป็นพิเศษกว่า 728 ชิ้น ที่มีน้ำหนักรวมมากกว่า 13,000 ตัน โดยประกอบทุกชิ้นเข้าด้วยกันรอบตัวแกนอาคาร เพื่อกระจายน้ำหนักจากด้านนอกอาคารในอัตราเท่าๆกัน และกระจายแรงดึงให้ขยายออกไปรอบทิศทางนั่นเอง

จากแนวคิดทั้งหมดทั้งมวลส่งเสริมให้ "Capital Gate" กลายเป็นอาคารที่ท้าทายทุกกฏของสถาปัตยกรรมมากที่สุดในโลก และกลายเป็นสัญลักษณ์ แลนมาร์คสำคัญของนครรัฐอาบู ดาบี 

ข้อมูลวัสดุศาสตร์อื่นๆที่น่าสนใจ  

แพลตฟอร์ม และเครื่องมือสำหรับการออกแบบตกแต่งบ้าน และงานสถาปัตยกรรม
โดยเป็นศูนย์กลางเชื่อมโยงกลุ่มผู้ใช้งานต่างๆ ตั้งแต่ สถาปนิก แบรนด์สินค้า ผู้จัดจำหน่าย และผู้ให้บริการต่างๆที่เกี่ยวข้อง ...

บทความอื่นๆ จากผู้เขียน

โพสต์เมื่อ

โพสต์เมื่อ

การออกแบบ และเลือกใช้วัสดุ
รวม 20 ไอเดียตกแต่งทางเดินสวนแบบ Tropical style
...
Wazzadu.com ใช้คุกกี้เพื่อพัฒนาประสบการณ์การใช้งานของคุณ อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่ ยอมรับ