Höga hus utan bärande kärna

Normalt fungerar kärnan som en stabiliserande del i höghus, men i det nya konceptet placerades de bärande delarna perifert. Detta ökar stabiliteten och möjliggör nya arkitektoniska möjligheter och användningsområden inuti byggnaderna. Till det kom idén om ett vertikalt transportsystem, som ett vertikalt tåg, eller snabbhiss, inbyggt i de bärande delarna. Konceptet kallas ”the Tubed Mega Frame”.

Det första steget mot att förverkliga Tube MegaFrame-konceptet var att engagera studenter i en serie examensarbeten mellan 2014 och 2017. Detta resulterade i elva avhandlingar som undersökte olika aspekter, från att undersöka den grundläggande genomförbarheten och konstruktionens bärförmåga till byggbarheten och påverkan på det totala resursbehovet.

För att testa konceptet användes en prototyp av en byggnad i Shanghai som kallas Ping An och är 600 meter hög. Prototypen var 800 meter hög. Jämförelser mellan the Tubed Mega Frame och konventionella konstruktionsmetoder visade att det nya konceptet hade potential att öka utnyttjandet av byggnadsytan, skapa större planlösningar och möjliggöra nya arkitektoniska program inuti höghusen. Dessutom visade analyser att the Tubed Mega Frame kunde vara minst lika, om inte mer, effektivt och stabilt jämfört med traditionella höghuskonstruktioner.

I en senare fas av examensarbetena undersöktes olika varianter av the Tubed Mega Frame-konceptet, inklusive användningen av megapelare och olika beltwalls. Resultaten indikerade att vissa modifieringar och förbättringar i konceptet kunde öka dess prestanda ytterligare. The Tubed Mega Frame-konceptet jämfördes också med innovativa konstruktioner som använder styva ramar i fasaden och korsande balksystem. Resultaten visade att the Tubed Mega Frame fortfarande kunde vara en mycket konkurrenskraftig och hållbar lösning för höghuskonstruktioner.

Slutsatserna från studierna indikerade att the Tubed Mega Frame inte bara kunde vara en likvärdig ersättare för traditionella höghuskonstruktioner utan också erbjuda potentiella fördelar som ökad byggnadsyta, möjligheten till större planlösningar och nya arkitektoniska program. Dessutom visade konceptet potential att minska totala resursbehov och därmed möjliggöra mer hållbara och kostnadseffektiva höghus.

Med stöd från examensarbeten och forskning har detta koncept potential att inte bara utmana traditionella metoder utan också öppna upp nya möjligheter för framtidens höghus i en global kontext.

Se Mikael Hallgrens föreläsning på BetongFramtid här!

Samtliga elva examensarbeten:

Construction Methodology of Tubed Mega Frame Structures in High-Rise Builings, MSc thesis 2014
Tobias Dahlin och Magnus Yngvesson

Design of Perimeter Walls in Tubed Mega Frame Structures, MSc thesis 2014
Niklas Fall och Viktor Hammar

Design of Hollow Reinforced Concrete Columns in the Tubed Mega Frame, MSc thesis 2014
David Tönseth och Kristian Welchermill

Global Analysis and Structural Performance of the Tubed Mega Frame, MSc thesis 2014
Han Zhang

Comparative analysis of Tubed Mega Frame and Core-outrigger system Foundations, MSc thesis 2014
Sulton Azamov

Global Analysis of Tall Buildings with Tubed Mega Frame Structures, MSc thesis 2016
Arezo Partovi och Jenny Svärd

Global Analysis and design of a complex slanted High-Rise Building with Tube Mega Frame, MSc thesis 2017
Hamzah Al-Nassrawi and Grigorios Tsamis

Analysis of Tripod shaped high rise building using Tubed Mega Frame Structures, MSc thesis 2017
Sujan Kumar Rimal och Levi Grennvall

Global analysis of a tubed structural system for an inclined slender tall building, MSc thesis 2017
Paulina Chojnicka and Lydia-Foteini Marantou

Design and Analysis of a Slanted Cable-stayed Building, MSc thesis 2017
Matea Bradaric and David Desimons

Structural design and performance of tube mega frame in arch-shaped high-rise buildings, MSc thesis 2017
Matiss Sakne