現代のドームの歴史

19世紀と20世紀に建設されたドームは、構造解析の進歩だけでなく、鉄鋼のより効率的な生産技術の恩恵を受けました。

19世紀の金属フレームのドームは、多くの場合、教会建築を中心とした様々なスタイルの石造りドームを模倣していましたが、ショッピングアーケードや温室、ガラス張りのドーム、機関車や展示ホール、世界の他の何よりも。 議会やキャピトルの建物、ガスメーター、観測所、図書館、教会などの様々なドーム型建物は、鉄筋コンクリートリブ、軽量パピエ – マチェ、三角フレーミングの使用によって可能になった。

20世紀に、プラネタリウムドームは、Walter Bauersfeldによって、鉄筋コンクリートと測地線の両方の薄い殻の発明を奨励しました。 鉄鋼、コンピュータ、および有限要素解析を使用すると、さらに大きなスパンが可能になりました。 テンションメンブレン構造は、厳格な格納式のドーム型屋根で革新されたドーム型スポーツスタジアムで一般的になりました。

19世紀


新しい生産技術は、鋳鉄と鍛鉄が大量生産され、工業革命時に比較的低価格で生産されるようにしました。 耐火性が優先される木材の代わりに鉄が使用された。 鉄の供給量が多かったロシアでは、材料の建築的使用の初期の例がいくつか見つかります。 Andrey Voronikhinはサンクトペテルブルクのカザン大聖堂に大きな鉄製のドームを建てました。 1806年と1811年の間に建てられた17.7メートル幅の大聖堂の外側ドームは、最も初期の鉄のドームの1つでした。

フランスでの鉄生産は英国に比べて遅れていたが、政府は国内鉄産業の発展を促進することを熱望していた。 1808年、ナポレオン政権は、パリのハレ・オ・ブラー菜園の焼失した木製ドームを鉄とガラスのドーム「ドームにガラスを持つ金属の最も初期の例」に置き換える計画を承認した。 ドームは直径37メートルで、ガラスと鍛鉄天窓を含む幅11メートルの鍛鉄圧縮リングに収束させるために51個の鋳鉄製リブを使用しました。 ドームの外面は銅で覆われていましたが、1838年の改造時にはドームの基部近くに窓を切ってより多くの光を受け入れました。 鋳鉄製のドームは特にフランスで人気がありました。

英国の初期の例は、ブライトンのロイヤルパビリオンの中央ビルを覆う奇妙な鉄フレームのドームで、1815年にジョージ・ナッシュの個人建築家であるジョン・ナッシュによって始められました。

1828年に、マインツ大聖堂の東側の交差塔は、鍛鉄製のドームでGeorg Mollerによって再建されました。 ドームは平らな鉄製のセクションでできていて、ドームの内部を通ったつなぎで補強されていました。 そのようなドーム補強は、確立された2つの技術のうちの1つであり、もう1つは、水平リングと垂直リブの組み合わせの使用であった。 それは後で現在の構造に有利に削除された。

サンクトペテルブルクの聖イサク大聖堂は、1842年にヨーロッパで最大のドームの1つと建てられました。 ほぼ26メートルの幅を持つ鋳鉄製のドームで、ロンドンのセントポール大聖堂を思わせる鉄製のトラスで技術的に進歩したトリプルシェルデザインを採用しました。 また、元のデザイナーが訪れた聖パウロのドームとパリのパンテオンを思わせるポツダムの聖ニコラス教会のドームが1843〜49年に建物に追加されました。 ドームは1830年代の古典新古典派のデザインの可能性として含まれていましたが、木製の建造物でした。 鉄は後の建築家によって代わりに使用された。

スタイルの戦い
この時代に人気のあるネオクラシックスタイルは、19世紀半ばに “スタイルの戦い”と呼ばれていた建築のゴシックリバイバルによって挑戦されました。 これは1840年頃から20世紀初頭にかけて、ルネッサンス、バロック、ロココの復興など、古典主義の中でさまざまなスタイルがあり、人気を得ようとしていました。 この期間の過去30年間には、これらのスタイルの珍しい組み合わせが含まれていました。

大英博物館図書館は、1854年から1857年の間に博物館の建物の中庭に新しい読書室を建設しました。直径約42.6メートルのパンテオンに触発された円形の部屋は、上部のオクルス。 隠された鉄フレームは、papier-mâché製の吊り天井を支えました。 1860年から1867年の間にパリのBibliothèquenationaleの読書室に鋳鉄製のドームが建てられました。 有名な大英博物館の読書室に触発されたカナダの最初の鉄ドームは、1870年代初期にオタワの議会図書館の読書室に建設されました。 大英博物館の部屋とは異なり、1876年にオープンした図書館はゴシック様式を使用しています。 大英博物館の読書室のドームに触発されたトーマス・ジェファーソン・ビルディングの議会図書館のドームは、1889年から1897年の間に古典様式で建てられました。 それは100フィートの幅で、8つの桟橋の床から195フィート上がっています。 ドームは、近くの米国議会議事堂のドームに影を落とすことを避けるために、比較的低い外形を持っています。

米国議会議事堂の現在のドームは白塗りで石造りの建物を冠していますが、鋳鉄製です。 ドームは1855年と1866年の間に建設され、1824年の銅製の屋根材で下側の木製ドームを置き換えました。直径30メートルです。 これは、米国で最初に作られた鋳鉄製のドームを持つ旧セントルイス郡裁判所のわずか2年後に完成しました。 キャピトルドームの初期設計は、ロンドンの聖パウロ、ローマの聖ペテロ、パリのパンテオン、パリのアンヴァリッド、サンクトペテルブルクの聖イサク大聖堂など、多くのヨーロッパの教会のドームの影響を受けました。 建築家Thomas U. Walterは、パリのPanthéonに基づいてダブルドームインテリアを設計しました。 アメリカの州議会議事堂と郡裁判所のドーム建設は、アメリカ南北戦争と第一次世界大戦の間に繁栄しました。多くのアメリカ州議会議事堂建物のドームは、19世紀後半または20世紀初頭にアメリカのルネサンス様式記念館として一般に公開されています。 例としては、インディアナ州議会、テキサス州議会議事堂、ウィスコンシン州議会議事堂などがあります。

イタリアのノヴァーラにあるサン・ガウディンジオ大聖堂(1577年に始まった)のドームは、1844年から1880年にかけて建てられました。建築中の建築家の改正により、最初はドラム、半球ドーム、そして42.22メートルの高さのランタン2つの重なったドラム、オジヴァル・ドーム、および30メートルの尖塔が117.5メートルに達する構造。 イタリアのトリノでMole Antonellianaを築いた建築家Alessandro Antonelliは、ゴシック様式を重視したネオクラシック形式を組み合わせました。

1883年から1893年の間に新ドイツ帝国議会を築くために建てられた帝国宮殿は、ルネサンスとバロック様式の独特の混合物の一環として鉄とガラス製のドームを備えていました。 議論の余地のあることに、74メートルの高さのドームは、カイザー・ヴィルヘルム2世からの批評を受けて、市内の皇居のドームよりも7メートル高い。

ハンガリー国会議事堂はゴシック様式で建てられましたが、1882年のデザイン競技大会のほとんどはネオルネッサンスを使用していましたが、ドーム型の中央ホールがあります。 尖塔を頂いた大きなリブ付きの卵形のドームは、ウィーンのマリア・ボム・シージュ教会のドームの影響を受けました。 それは、96メートルの高さに上昇する鉄骨格を有する16面の外殻と、16の石柱上に支持された内殻星形の金庫を有する。 ドームホールは、ハンガリーの戴冠式王冠と君主と政治家の彫像を表示するために使用されます。 ドームは1895年の終わりまでに構造的に完成しました。

その他の開発
19世紀の歴史主義は、多くのドームが、特に神聖な建築における、さらなる文体の発達ではなく、過去の偉大なドームの再翻訳をもたらした。 シンプルなドーム形の世紀の主な開発は、マルチシェル石積みを単に模倣したドームを除いて、ロンドンのロイヤルアルバートホール(直径57〜67メートル)の楕円形のドームやハレの円形ドームパリのBlé。

大きな望遠鏡を収容するために回転するドームを構築する練習は、19世紀に始まり、初期の例では重量を最小限に抑えるためにマピオンを使用していました。

Kew(1844-48)のパーム・ハウスやブリュッセル(1875-1876)の近くのLaekenウィンター・ガーデンなど、温室やガーデンには、地面からまっすぐ飛び出しているユニークなガラスのドームが使われていました。 ミラノのヴィットリオ・エマヌエーレ2世(Galleria Vittorio Emanuele II)やナポリのガレリア・ウンベルト1世(Galleria Umberto I)などの洗練されたショッピングアーケードには、交差交差点に大きなガラス張りのドームがあります。

世界最大のドームは1881-1882年にイギリスデヴォンシャー王立病院円形円形の中庭に造られ、直径は156フィートです。 19世紀の大規模なドームには、展示用建物やガスメータや機関車などの機能的な構造も含まれていました。 1863年にヨハン・ヴィルヘルム・シュウェドラー(Johann Wilhelm Schwedler)が帝国コンチネンタルガス協会のガソメータでベルリンに建設したのは、「完全に三角形のフレームドーム」であり、20世紀初頭には同様に三角形のフレームドームがかなり一般的になっていた。 ウラジミール・シュコフはまた、後にグリッドシェル構造と呼ばれるものの初期の先駆者でもあり、1897年に全ロシアの産業美術展でドーム型展示パビリオンにそれらを採用しました。

1900年以前には鉄筋コンクリートから作られたドームは造られていませんでしたが、サン・ジャン・ド・モンマルトルの教会はアナトール・ド・ボドットによって補強されたコンクリートのリブを備えた小さなレンガのシェルドームで設計されました。

Irene Giustinaによると、ドームの建設は、統計学に関する知識の欠如のために、少なくとも19世紀の終わりまで、最も困難な建築問題の1つでした。

20世紀
グアスタヴィーノタイル
19世紀後半から20世紀初頭にかけて、米国東部の海岸で働いた父と息子のチームであるガスタビノ家庭は、さらに石造りのドームを開発しました。 彼らは、従来のスペイン語とイタリア語の技法を完成させて、軽く中心のないボールティングを完成させました。高速セッティングのタイルの層を、それに垂直ではなく曲線の表面に対してフラットにセットしました。 父親のラファエル・グアスタヴィノは、伝統的な石灰と石膏モルタルではなく、ポルトランドセメントをモルタルとして使用することで革新しました。これは、軟鋼棒を引っ張り力に打ち消すために使用できました。 最近のグラフィックスタティックスの彼の使用は彼が最小の厚さと足場なしで安価なケーブルドームを設計し、構築することを可能にした。 ボールトの厚さは通常3インチで、作業者は完成した部分に立って、簡単なテンプレート、ワイヤー、ストリングを使用して仕事を調整しました。

家族は、ペンシルベニア州フィラデルフィアのノースカロライナ州アシュビルにあるセントローレンス大聖堂とペンシルベニア州フィラデルフィアのセントフランシスデセールローマカトリック教会のドームを含む何百もの建物に金庫を建てました。 ニューヨーク市の聖ヨハネ大聖堂の交差点を通るドームは、1909年に息子によって建設されました。部分球状のドームは、合流するペンダントの上部から直径30メートルで、具体的には拘束リングとして機能する。 その厚さの250分の1の平均厚さと、ペンダント内に埋め込まれたスチールロッドも、ドームは「鉄筋コンクリートの現代シェル構造を楽しみにしていた」

スチールとコンクリート
スチールとコンクリートで造られたドームは、非常に長いスパンを達成することができました。 インディアナ州のウエストバーデンスプリングスホテルは1903年に建設され、200フィートの世界最大のスパンドームを備えています。 その金属とガラスの皮は金属製のローラー上に置かれたスチール製のトラスによって支持され、温度変化による膨張と収縮を可能にしました。 それはMax BergのCentennial Hallによってスパンを超えました。 おそらく大英博物館に触発されたメルボルン公共図書館の読書室の1911年のドームは、直径31.5メートルで、100周年記念ホールの完成まで世界で最も広い鉄筋コンクリートドームでした。 百周年記念館は、ナポレオンに対する100周年を記念して、1911年から13年まで、ドイツのブレーソー(今日のポーランド)に鉄筋コンクリート造で建設されました。 階段状の垂直窓付きのリングに囲まれた幅213フィートの中央ドームがあり、世界でも最大規模の建物でした。 リブドドームの他の例としては、ウェストミンスター、ロンドン、アウクスブルクシナゴーグ、ボーフムのオルフェウム劇場などがあります。 DeschingerとRitterによる1928年ライプツィヒ市場ホールは、82メートル幅の2つのドームを特徴としていました。

1920年代初期にドイツのイェーナで2つのドームを建設して、薄いドームシェルをさらに開発しました。 厳密なプラネタリウムドームを構築するために、Walther Bauersfeldは、三角形の軽い棒鋼の棒とメッシュの下に懸垂したドーム状の型枠を作りました。 型枠とフレームの両方にコンクリートの薄い層をスプレーすることによって、彼は厚さ30ミリメートルの幅16メートルのドームを作りました。 第2のドームは、幅40メートル、厚さ60ミリでさらに薄いものでした。 これらは、一般的に最初の近代的な建築用の薄い殻であると考えられています。 これらはまた、最初の測地線と考えられています。 ミュンヘンのドイツ博物館で始まり、1930年までに欧州では最大30メートルのコンクリートシェルを使った15個のドーム型投影プラネタリウムが建設され、その年にはシカゴのアドラープラネタリウムが西半球で最初のプラネタリウムになりました。

スペインのエンジニア・アーキテクトのEduardo Torroja(Manuel Sanchez)は、スペインAlgecirasのMarket Hallを細いシェルコンクリートドームで設計しました。 1933〜34年に建てられた浅いドームは、幅48メートル、厚さ9センチメートルで、周囲の点で支えられています。 メキシコのフェリックスカンデラの作品に関する1955年の記事では、1950年代と1960年代の建築貝の普及率はコンピュータの普及直前と、構造解析の有限要素法の直前にピークを迎えました。 ドームの有名な例としては、幅49メートル、厚さ89ミリメートルの球形のシェルを持つMITのKresge Auditorium、Pier Luigi Nerviが設計した59メートル幅のドームがあるPalazzetto dello Sportなどがあります。 初期の例では、露出したエッジを安定させるために、比較的厚い境界梁を使用していました。 代替の安定化技術には、これらの端部に曲げを加えてそれらを強化すること、または端部および支持部の近くでシェル自体の厚みを増加させることが含まれる。

測地線ドーム
構造的には、測地線ドームは、カイザードームのようにサーフェスポリゴンに荷重がかかるときにはシェルと見なされますが、ポイントツーポイントメンバーが荷重を負担する場合はスペースグリッド構造とみなされます。 最初の例はWalther Bauersfeldによって25年前に建設されたが、1954年にBuckminster Fullerによって「測地線ドーム」という言葉が作られた。測地線ドームは、レーダーエンクロージャ、温室、住宅、気象ステーション。

米国の初期の例としては、1953年にフォード・ロトゥンダ用の53フィート幅のドームと1958年にユニオン・タンク・カー・カンパニーのバトンルージュ施設用に直径384フィートのドームがあり、その時の世界。 カナダのケベック州モントリオールで開催されたEXPO 67の米国パビリオンは、鋼パイプとアクリルパネル製の幅76.5メートル、高さ60メートルのドームで囲まれていました。 今日は水のモニタリングセンターとして使用されています。 その他の例としては、1975年から2003年に使用されたアムンゼン・スコット南極ステーション、および2000年に建設された英国のエデン・プロジェクトなどがあります。

張力および膜
Kenneth Snelsonのコンセプトから1962年にBuckminster Fullerによって特許取得されたTensegrityドームは、ケーブルをトラスの形に広げた垂直の鋼管で張力を受けた鋼製のケーブルからなるラジアルトラスからなる膜構造です。 彼らは韓国、フロリダのスタジアムをカバーするために、円形、楕円形、および他の形状に作られています。 第一次永久空気支持膜のドームは、第二次世界大戦後にウォルター・バードによって設計され建造されたレーダー・ドームであったが、Expo ’70でアメリカ・パビリオンをカバーするためにDavid Geigerによって設計された一時的な膜構造は、 パビリオンプロジェクトの予算を90%削減するガイガーの解決策は、「超楕円形の外周圧縮リングを採用した低姿勢のケーブルで拘束された空気支持屋根」でした。 非常に低コストでテフロンコーティングガラス繊維を使用したパーマネントバージョンの開発につながり、15年以内に世界中のドームスタジアムの大半がミシガン州ポンティアックのシルバードームを含むこのシステムを使用しました。 このようなドームの拘束用ケーブルは、標準的なグリッドで発生するとわかっているたるみ周囲を避けるために、斜めに配置されています。

テンションメンブレンの設計はコンピュータに依存しており、強力なコンピュータの利用可能性が高まるにつれて、20世紀の過去30年間に多くの開発が行われました。 空中に支えられた屋根の天候に関連した衰退により、デイビッド・ガイガー(David Geiger)は、空中で支持されるよりもむしろフーラーのテンセグリティと浮揚性の考え方を組み込んだ、より厳格な「ケブブーム」を開発しました。 これらのドームのいくつかに見られるプリーツ効果は、膜を引っ張り状態に保つために、トラスを形成するケーブル間のラジアルケーブルの伸びがより低い結果である。 使用される軽量膜システムは、外側に防水性のファイバーグラス、断熱材、蒸気バリヤー、次に音響絶縁層の4つの層で構成されています。 これは、ほとんどの昼間の照明ニーズをドームの下で満たすために十分半透明です。 最初の大スパンの例は、1986年にオリンピックのために建設された2つのソウル、韓国のスポーツアリーナで、幅は93メートル、幅は120メートルです。 1992年に楕円形の計画で建設されたジョージアドームは、代わりに “Tenstar Dome”として特許を取得したシステムで三角測量パターンを使用しています。 ミレニアムドームは、直径320メートルの世界最大のケーブルドームとして完成し、異なる支持体系を使用しており、ケーブルは、膜を貫通する12のマストから下方に延びています。 最初のケーブルドームは、1994年にノースカロライナの運動センターのために、半透明の膜の代わりに屋根として硬い鋼のフレームパネルを使用し始めました。

引き込み式のドームとスタジアム
頑丈な大型スパンドームの高額な費用は比較的稀であるが、堅く動くパネルは引っ込み可能な屋根を備えたスポーツスタジアムにとって最も一般的なシステムである。 ピッツバーグのシビックアリーナは126メートルの長さで、1961年にシビック・ライト・オペラのために完成したときに、世界で最大の格納式ドームを特色にしていました。その8つのセクションのうち6つは3分以内に他の2つに後ろに回ることができ、ピッツバーグペンギンズホッケーチームのホーム。

最初のドーム型野球スタジアム、テキサス州ヒューストンのアストロドーム(Astrodome)は1965年に完成し、4,596の天窓で満たされた硬い641フィート幅のスチールドームが完成しました。 剛体スタジアムドームの他の初期の例には、ニューオーリンズのスチールフレームスーパードームとシアトルのセメントKingdomeがあります。 ストックホルムの1989年のエリクソングローブ(アイスホッケー競技場)は、直径110メートル、高さ85メートルの世界最大の半球状の建物の称号を獲得しました。

モントリオールのオリンピック・スタジアムは、1988年に引っ込み可能な膜屋根を特色にしていましたが、引き裂きが繰り返されても、非引っ込み式の屋根で置き換えられました。 トロントのSkyDomeは、1989年に4つの部分で固定されたシステムを備えていました.1つは固定され、2つは水平にスライドし、もう1つは213メートルの幅に沿って回転します。 日本では1993年の福岡ドームは222mのドームを3つの部分に分け、そのうちの2つは3番目の部分の下に回転しました。 大田スタジアムは、2001年に、中心から反対側に滑り落ちることができる2つの大きな膜で覆われたパネルを備えた、幅274mのほぼ半円形の屋根として建設されました。

21世紀
スポーツスタジアム、展示ホール、オーディトリアムなどの近代的なドームは、鉄鋼、鉄筋コンクリート、プラスチックなどの材料の開発によって可能になりました。 百貨店や「未来のビデオホログラム・エンターテインメント・センター」での使用は、さまざまな非伝統的な素材を利用しています。