कठोर बेल्ट ट्रस की फ्रेम संरचना
फ़्रेम संरचना के बाहरी स्तंभों को आंतरिक स्ट्रिप ट्रस से जोड़ने के लिए, इमारत के मध्य और शीर्ष पर कठोर स्ट्रिप ट्रस स्थापित किए जा सकते हैं। 1974 में मिल्वौकी में निर्मित विस्कॉन्सिन बैंक भवन इसका एक अच्छा उदाहरण है।
फ़्रेम ट्यूब संरचना
यदि सभी घटक किसी तरह से एक दूसरे से जुड़े हुए हैं, तो पूरी इमारत एक खोखले सिलेंडर या जमीन से निकलने वाले कठोर बॉक्स की तरह है। इस बिंदु पर, इस ऊँची इमारत की पूरी संरचना ताकत और कठोरता के मामले में हवा के भार का विरोध करने में अधिकतम दक्षता हासिल करेगी। इस विशेष संरचनात्मक प्रणाली को सबसे पहले शिकागो में 43 मंजिला प्रबलित कंक्रीट डेविट रेडिश ब्राउन अपार्टमेंट बिल्डिंग द्वारा अपनाया गया था। लेकिन इस संरचनात्मक प्रणाली का सबसे आकर्षक अनुप्रयोग न्यूयॉर्क में निर्मित वर्ल्ड ट्रेड सेंटर बिल्डिंग की 100 मंजिला ट्विन ट्यूब संरचना भी है।
तिरछा समर्थन ट्रस बैरल
इमारत के बाहरी स्तंभों को एक दूसरे से अलग-अलग व्यवस्थित किया जा सकता है, या उन्हें बीम और स्तंभ की केंद्र रेखा के माध्यम से क्रॉस स्लैंट सपोर्ट घटकों के माध्यम से एक साथ जोड़ा जा सकता है ताकि एक ट्यूब संरचना बनाई जा सके जो एक साथ काम करती है। इस उच्च संरचनात्मक प्रणाली को सबसे पहले शिकागो में जॉन हैनकॉक सेंटर बिल्डिंग द्वारा अपनाया गया था। इस परियोजना में खपत होने वाली स्टील की मात्रा एक पारंपरिक चालीस मंजिला इमारत के बराबर है।
सिलेंडर बॉडी
चूंकि ऊंची इमारतों की मांग लगातार बढ़ रही है। ट्यूब संरचना और तिरछी सपोर्ट ट्रस ट्यूब को बंडलों में डिज़ाइन किया गया है ताकि इमारत की उच्च दक्षता बनाए रखने के लिए बड़ी ट्यूब बनाई जा सके। शिकागो में 110 मंजिला सीयर्स रोबक मुख्यालय की इमारत में 9 सिलेंडर हैं, जो नींव से शुरू होकर तीन भागों में विभाजित हैं। इन स्वतंत्र सिलेंडरों में टर्मिनल अलग-अलग ऊंचाइयों की इमारतों में स्थित हैं, जो इस नई संरचनात्मक अवधारणा की वास्तुकला शैली उदारीकरण की क्षमता को पूरी तरह से दर्शाता है। यह इमारत 1450 फीट (442 मीटर) ऊंची है और दुनिया की सबसे ऊंची इमारत है।
पतली खोल सिलेंडर प्रणाली
इस ट्यूब संरचना प्रणाली का डिज़ाइन पार्श्व बलों (हवा और भूकंपीय भार) का प्रतिरोध करने के लिए सुपर हाई-राइज़ इमारतों की क्षमता और पार्श्व विस्थापन का प्रतिरोध करने की इमारत की क्षमता को बढ़ाने के लिए है। पतला शेल सिलेंडर सिलेंडर सिस्टम में एक और बड़ी छलांग है। पतले शेल सिलेंडर की उन्नति ऊँची इमारतों के सामने की तरफ (दीवारें और स्लैब) का उपयोग संरचनात्मक घटकों के रूप में करना है जो सिलेंडर के साथ मिलकर काम करते हैं, ऊँची इमारतों को पार्श्व भार का प्रतिरोध करने का एक प्रभावी तरीका प्रदान करते हैं, और ऐसे इनडोर स्थान प्राप्त करते हैं जिनमें स्तंभों की आवश्यकता नहीं होती है, कम लागत होती है, और भवन क्षेत्र के लिए उपयोग योग्य क्षेत्र का बड़ा अनुपात होता है। पतले शेल मुखौटे के योगदान के कारण, पूरे फ्रेम ट्यूब के घटकों को अत्यधिक द्रव्यमान की आवश्यकता नहीं होती है। यह संरचना को हल्का और किफायती दोनों बनाता है। सभी सामान्य कॉलम और विंडो वॉल जॉइस्ट रोल्ड प्रोफाइल हैं, जो मिश्रित घटकों के उपयोग और खपत को कम करते हैं। जॉइस्ट के चारों ओर की मोटाई को भी उचित रूप से कम किया जा सकता है। दीवार बीम का आकार जो मूल्यवान स्थान घेर सकता है, उसे भी यथासंभव अधिकतम सीमा तक नियंत्रित किया जा सकता है। इस संरचनात्मक प्रणाली का निर्माण और उपयोग पिट्सबर्ग में वन मेलन बैंक सेंटर में किया गया है। प्रबलित कंक्रीट में विभिन्न प्रणालियां: यद्यपि इस्पात संरचनाओं वाली ऊंची इमारतों का निर्माण अपेक्षाकृत पहले शुरू हुआ था, लेकिन प्रबलित कंक्रीट की ऊंची इमारतों का विकास बहुत तेजी से हुआ है, जो कार्यालय भवनों और अपार्टमेंट इमारतों दोनों में कठोर संरचना प्रणालियों के लिए एक मजबूत प्रतिस्पर्धी बन गई हैं।
फ़्रेम ट्यूब
जैसा कि ऊपर बताया गया है, फ्रेम ट्यूब अवधारणा को सबसे पहले 43 मंजिला डेविस अपार्टमेंट बिल्डिंग द्वारा अपनाया गया था। इस इमारत में, बाहरी स्तंभों के बीच की दूरी 5.5 फीट (1.68 मीटर) है। आंतरिक स्तंभ को 8- इंच मोटी बीमलेस स्लैब को सहारा देने की आवश्यकता है। ट्यूब इन ट्यूब संरचना: कार्यालय भवनों के लिए एक अन्य प्रकार की प्रबलित कंक्रीट प्रणाली पारंपरिक कतरनी दीवार संरचनाओं को बाहरी फ्रेम ट्यूबों के साथ जोड़ती है। इस प्रणाली में एक बाहरी फ्रेम होता है जिसमें छोटे स्तंभों की दूरी होती है और केंद्रीय उपकरण क्षेत्र के चारों ओर एक कठोर कतरनी दीवार ट्यूब होती है। यह ट्यूब इन ट्यूब संरचना (जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है) दुनिया की सबसे ऊंची हल्की कंक्रीट इमारत (ह्यूस्टन में निर्मित सिंगल शेल शॉपिंग सेंटर बिल्डिंग) की कुल लागत को केवल एक पारंपरिक 35 मंजिला कतरनी दीवार संरचना के बराबर बनाती है। स्टील और कंक्रीट संरचनाओं की संयुक्त प्रणाली भी विकसित हुई है। स्किडमोर, ओवेन्स और मेरिल द्वारा डिज़ाइन की गई हाइब्रिड प्रणाली इसका एक अच्छा उदाहरण है। इस प्रणाली में, बाहरी कंक्रीट फ्रेम ट्यूब आंतरिक स्टील फ्रेम को घेरती है, इस प्रकार प्रबलित कंक्रीट प्रणाली और स्टील संरचना प्रणाली के लाभों को जोड़ती है। न्यू ऑरलियन्स में निर्मित 52 मंजिला शेल प्लाजा इमारत इस प्रणाली का उपयोग करती है। स्टील संरचना से तात्पर्य उस संरचना से है जिसमें स्टील इमारत संरचनाओं में प्रमुख भूमिका निभाता है, और यह एक व्यापक अवधारणा है। अधिकांश स्टील संरचनाओं में वास्तुशिल्प डिजाइन, इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी और शिल्प कौशल शामिल हैं। आमतौर पर, इसमें मुख्य बीम, द्वितीयक बीम, सदस्य, प्लेट और अन्य आकार भी शामिल होते हैं
