モノリシックドーム

モノリシック・ドーム(ギリシャのモノ・リリスから「ワン・ストーン」を意味する)は、ワンピース形式で鋳造された構造です。 フォームは永久的または一時的なものでもよく、完成した構造の一部として残っていてもいなくてもよい。 モノリシック・ドームはモノリシック・アーキテクチャの一形態です。

歴史
イグルーはモノリシックなドームの最も初期の形態かもしれません。 それは圧縮雪のブロックで構成されていますが、これらのブロックは溶融して再凍結して強く均質な構造を形成します。 イグルーのドーム状の形状は、ドーム状の構造の2つの大きな利点、即ち、優れた強度と良好な断熱性を示す。 強度はアーチの自然な強さによるものであり、断熱は球状部分の最小表面積によるものである。

最初の近代的なモノリシックなドーム構造は、ユタ州プロボに建設され、1963年にアイススケートリンクとしてオープンしました。 新しいオーナーポール・リームが1967年に一般店に転用した後、タートル・リームと呼ばれたこの建物は、2006年に新築されるまで解体された。

タートルリームは、シェルの所望の形状、長さが73フィート(73フィート)、幅が160フィート(49メートル)、高さが40フィート(12フィート)の楕円形セクションの土壌を最初に作り出したものです。 その後、マウンドを鉄筋で覆って強度を与え、コンクリートの層を約4インチ(100mm)の厚さにした。 コンクリートが硬化した後、戸口から汚れが掘り出され、屋根がその場所に立ったままになった。 床は、次に構造を仕上げるために注がれた。

今日、モノリシックなドームは様々な住宅、商業および産業プロジェクトで使用されています。 強度、耐久性および経済性のために、セメント、肥料、農業、電力および鉱業に多量の様々な商品を貯蔵するために使用されている。 その構造的完全性のために、それらはいくつかの原子力発電所での格納建物として使用される。 フォームは、空気圧支持布を含むほぼすべての共通の構造材料を使用して作成されています。

現在の工法
現代のコンストラクションは、元のコンクリートオーバーダストのメソッドとは大きく異なります。 現在の方法は、アイダホ州の3人の兄弟David、Barry、Randy Southによって開発されました。 これらの方法を使用して構築された最初のドームは、1976年4月にアイダホ州シェリーに建設されました。

鉄筋コンクリート基礎、すなわち「リングビーム」が構築され、構造の底面の形状を規定する。
布地の形態、すなわち空気の形態は、基礎に取り付けられ、送風機によって膨張させられる。 エアフォームにはエアロックが含まれており、労働者はフォームが膨張している間にフォームに入ることができます。
フォームの内部にポリウレタン発泡体の層をスプレーする。 (その目的は、空気の形態に剛性を与え、所定の場所に鉄筋を固定し、コンクリート混合物の噴霧をサポートし、最終構造物を断熱することである)。
鉄筋は、発泡体に取り付けられたクリップを使用して、発泡体の外側層に取り付けられる。
いくつかのコンクリートがリバーフレームに散布されます。
コンクリートがセットされた後、送風機はオフになる。
空気の形態の露出した表面をそのまま残してもよいし、塗料、タイル等の表面処理を施してもよい。 (空気のフォーム材料を適切に選択することで、紫外線による長時間の劣化を防ぐことができます。)
小型で基本的な複数の住居に必要な経済的な建設が必要な場合、ドームは断熱なしで建設することができ、完成後に空気の形を取り除き、追加のドームを造るために再利用することができます。

耐久性
ドームは、地震、竜巻、ハリケーンに強い(米国連邦緊急事態管理局は、F5竜巻やカテゴリ5ハリケーンから「ほぼ完全な保護」と評価している)。 最近、MDI技術を使用して構築された多数のモノリシックなドームが、大きな災害から生き残っています。

フロリダ州のいくつかのモノリシックなドームは、2005年にハリケーン・カトリーナが直撃しました。
多くのモノリシックドームは、2005年と2006年のオクラホマ州とテキサス州の野火の経路にあり、わずかな外装発泡断熱材で生き残っていました。
2003年、イラクにあるモノリシックなドーム庁舎は、5,000ポンド(2,300kg)の直接打撃を受けました。 爆弾。 構造物の内部は完全に破壊されましたが、ドーム自体は立ったままでした(写真参照)。
Ream’s Turtleの解体により、モノリシックドーム構造の耐久性も実証されました。 骨抜きのボールは、崩壊することなく、構造の周囲を数フィート幅のストリップを破壊した。 片側の出入口が下に引っ張られると、ドームは最終的に転倒し、崩壊した。

気候調節
モノリシックドームは、多くの理由から非常にエネルギー効率が良いです。 ドームの球面部分は、含まれる容積のための最小表面積を提供するので、外気との熱伝達のための表面が少なくなる。 モノリシックドームの一体構造は、空気が漏出する可能性のある縫い目の多くを除去するが、複数のドアおよび窓を追加することによって住宅のドームにおいてある程度緩和される。 コンクリートシェルの外側に断熱泡を置くことにより、コンクリートは建物内の熱塊として作用し、内部の温度変動を従来の家屋の断熱材の内側の断熱材よりも大幅に低減します。

短所
モノリシックドームには数多くの実証された工学的利点がありますが、エンジニアリングと社会の両方にもいくつかの欠点があります。

エンジニアリング
モノリシックドーム構造で使用される技術は、通常の工法とは非常に異なります。したがって、現代の技術を使用してドームを構築するには、特別に訓練された建設作業員だけが適しています。
モノリシックドーム構造に固有の湾曲した表面は、分割されたときにしばしば奇妙な形状の部屋をもたらし、狭いコーナーに無駄なスペースをもたらす可能性がある。 壁の湾曲や家具の取り付けに問題があり、Quonset小屋に似た無駄な床面積の問題があります。 この効果は、幹壁上にドームを構成することによって、または地面に垂直な垂直壁を可能にするような形状のエアフォームを使用することによって、最小限に抑えることができる。
モノリシックドームの縫い目の欠如は、それがあまりにも密封される可能性があります。 乾燥した気候を除いてすべて除湿器が必要です。

ソーシャル
モノリシックドームの社会的な不利な点は、類似の形状と非正統的な構造のため、測地線ドームによって共有される。 これらの欠点は次のとおりです。

ドームの根本的に異なる外観は、プライベートレジデンスとしての使用に対する魅力も減少させます。標準的な円形ベースは、多くの地域で見つかっている小さなロットにはうまく適合せず、不思議な外観とデザインは、近隣建築契約と違反することがあります。 状況に応じて、標準的な円形から利用できるさまざまなバリエーションが、これらの問題のいくつかを回避することができます。
地元の職員がモノリシックドームに精通していないと、建物の許可が得られないことがあります。
モノリシックなドームホームの再販は、その外観が似ていないため難しいかもしれません。

建築記録
世界最大のモノリシックドームは、バーモント州のバーミンガムにある信仰礼拝堂クリスチャンセンターの本拠地で、直径72フィート(22 m)、直径280フィート(85 m)です。 内部は2つのレベルで74,500平方フィート(6,920 m2)の床面積です。

米国のいくつかのコミュニティは、新しい学校の建設にモノリシックドーム技術を使用することを選択しました。 最近建てられたモノリシック・ドーム・スクールの地図はここにあります:

フロリダ州ペンサコーラビーチのモノリシックな「ドームオブアホーム」は、住宅が建設されて以来、いくつかのハリケーンを経験しています。