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高度大於寬度的結構 来自维基百科,自由的百科全书
塔式建築(英語:Tower),常簡稱為「塔」或「臺」,是指高大偏細長的結構物,在不同環境中具備各式不同功能的建築類型。嚴格的塔式建築定義:是指高大的塔形建築物,通常高度大於寬度,能夠不需依靠其它支撐物(如:索纜、支架等)而單獨豎立,或是作為更大結構的一部分,同時,可供人類經常進入而非長期居住[1][2][3]。
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在漢語中的「塔」本來指源於佛教於東亞文化圈及印度文化圈中常見的高層建築,其英文是「Pagoda」,後來也常用於稱呼其他地區一些高大建築,如艾菲爾鐵塔、比薩斜塔、電波塔、金字塔、燈塔、水塔。在現代建築中,塔也被用來稱呼一些極其高大的單體建築,比如曾經矗立在紐約曼哈頓島上的世界貿易中心,就被稱作「雙塔」,這些摩天大樓其實屬於建築物而非結構物。
人類自史前時代起就已經開始建造臺與塔。聖經的創世記中即有人類想要建造巴別塔的記載。 新石器時代的耶利哥牆就有圓形石塔,約在西元八千年[4]。蘇美人在西元前四世紀也建造了金字形神塔,其中包括有是西元前二十一世紀由烏爾第三王朝建造的烏爾大塔廟[5],巴比倫建造的埃特梅南基也是金字形神塔,是巴比倫在西元前二千年興建的,也認為是古代世界中最高的塔。
現存最古老的塔是在北蘇格蘭的broch建築,是圓錐狀的臺屋。在腓尼基及古羅馬的文化中也強調將塔用在防禦工事和哨兵上。例如興建於西元前一千年,摩洛哥城市的索維拉(Mogador),名稱就是源自腓尼基的烽堠(migdol)一字。羅馬人使用八角塔[6]作為克羅地亞的戴克里先宮的一部份,其中紀念碑的歷史可以追溯到西元300年,而塞維安城牆(西元前四世紀)和奧勒良城牆(西元三世紀)的特色則是方形塔。中國在西周時也建造了許多烽火台來傳遞訊息[7],另外秦朝修築的長城,也將塔整合到其建築元素中。城堡的敵台指城牆或城池旁突出的塔式建築,也是城堡的重要元素之一。
其他著名的塔有1173年至1372年在比薩興建的比薩斜塔,以及1109年至1119年在博洛尼亞建造的博洛尼亞雙塔。喜馬拉雅塔是用石頭作的塔,主要在是西藏,大是14世紀到15世紀興建[8]。
在一定高度以下的塔,可以用二對互相平行的側面來支撐結構的重量。但若超過一定高度時,其壓應力會超過材料強度,塔會倒塌,因此較高的塔其支撐結構會設計成錐形,越高層的面積較小,以避免壓縮負載造成塔的倒塌。
另一個會影響塔的因素是挫曲,是指細長形的物體在有側面受力的情形下,在壓應力尚未超過材料強度時就出現物體彎曲變形的情形。因此結構需有足夠的剛性以避免變形。許多很高的塔其支撐結構在塔的周圍,也可以提昇其剛性。
塔的動態特性也是在設計時需考慮的限制之一。塔會受到風力變化、渦旋脫落及地震的影響,一般會用強度和剛性的加強來處理,也有些會利用調諧質量阻尼器來減小塔在外力下的運動。若塔在不同高度的截面不同,或是越高層的面積較小,也都可以避免整個塔同時受到渦旋脫落的影響。
許多現代的高層建築物(尤其是摩天大樓)在定義上不算是塔,比較算是建築物,但其名稱會稱為塔。英國高層的住宅建築會稱為tower blocks。美國原來的世界貿易中心也稱為雙塔,吉隆坡的雙峰塔也有類似的稱呼。在世界高塔列表中有對塔有嚴格的定義,但以下列表對塔的定義會比較寬。
在歷史上,塔的優點是可以勘察防禦陣地,也有比較好的視野可以觀察周遭地帶,包括附近的 戰場。在一些需要擴大視野覆蓋面積的場合,人們常常建築塔,如監獄的塔哨、邊境線上的瞭望塔、森林中的防火塔等。 塔一般會用防護墻組成,也可能會設法搬動到目標附近(例如攻城塔)。塔也可以用來防禦城牆下的死角,例如敵臺、角臺。今日戰略用途的塔仍用在監獄、軍營以及周邊防禦設施上。
塔可以儲存物品或是液體,再利用重力使物品或是液體往下流動(例如筒倉、水塔)或是將某一物體撞擊到地面或地面以下(例如鑽機)。跳台滑雪也是相同的概念,可以用人造的方式代替天然的山坡或丘陵。
歷史上有許多的塔是用在通訊用途上,例如燈塔、鐘樓、時鐘樓、信號塔和叫拜樓都用用來進行遠距離的通訊。近年來的電波塔以及流動電話信號塔擴大了發射器的範圍,也對通訊有幫助。加拿大在多倫多興建了加拿大國家電視塔,可以作為發射器和強波器(repeater),其中也有融入觀光的特點,例如其中觀景台位在147層,是全世界最高的觀景台[來源請求]。
塔也可以支撐橋的重量,其高度甚至可以和水上最高的建築物相近。懸索橋和斜拉橋都常見有橋塔的設計。塔架(pylon)是一種簡單的塔式結構,也用來建築鐵路橋樑、大眾運輸系統,以及港口。
機場用來進行航空交通管制的控制塔,就是利用其視野來進行飛機起降的管制。
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