安卓之家
搜索
  1. 首页
  2. 列表
  3. 科技
  4. 内容详情

当前快讯:100层高的大楼，承重柱却不会被压垮，它能承受多少压力？

来源：科普中国

城市化在发展，楼层也是越修越高，如今的建筑物动辄几十层，就算是坐电梯上去都需要好几分钟。

让人好奇的是，这种钢筋混凝土混合的庞大建筑物为何没有将承重柱压垮？它究竟能够承受多大的压力？

强大的承重柱


(资料图)

承重柱通常是指建筑的各个楼层之间建造的钢筋水泥柱子，材质和建筑物相同，对房屋的基本结构起到支撑作用，并且方便前期的施工。

按照力的传递性来讲，假设是100层的高楼，第1层楼的承重柱要承受的压力是上边99层的总和。

那么一层楼有多重呢？混凝土干了之后，密度大约为2.5吨每立方米，平均每层楼的面积我们按照200平方米计算，高度约为3米，那么一层楼的重量大约有18吨。

当然，这个数值是不准确的，根据不同的大楼，每层楼的重量都存在很大的差异，我们只是取了一个可能存在的数值计算。

100楼层的重量就是1800吨，很难想象，几根或者是十几根水泥柱子能够支撑起如此重的物体。

其实，对高楼起到支撑作用的，可不仅仅是水泥柱子，它的四周还分布着承重墙、承重结构，它们在力的分散当中，起到了重要作用。

这也是为什么的有的高楼在地震当中，明明承重柱没有倒塌，楼房却垮掉了，除开“豆腐渣”工程之外，最大的原因就是将高楼整体结构的力给分散了，在力的失衡作用下，上层建筑自然就倒了下去。

此外，越是高的大楼，它的高层部分也就越少，整体的横截面面积是从下往上递减的。

比如，位于迪拜的哈利法塔就是很好的例子，它是世界上最高的大楼，大约有162层，全高828米。

它早在2010年就已经完工交付，并且正式落成开放，如今却仍旧屹立在迪拜，成为地标性建筑。

从远处看，哈利法塔的宽度从下往上递减，到了最顶端，宽度几乎只能满足一个人站立。

这样设计的好处在于，“底盘”的受力面积更大，更加稳固，可以提供更加稳定的基础。

大家别看如今科技发达之后，涌现了很多下窄上宽的建筑，它们都采用了特殊的设计结构，但并不适用于100层高楼的建造，而且还有一定的安全隐患。

目前的技术而言，采取下宽上窄的方式，无疑是最好的选择，未来人类的技术进步之后，或许可以尝试一下新奇的结构。

所以，人家楼层是高，可超过了100层之后，重量加起来可能还没有底座的20层楼重。

如此一来，中下的承重柱的压力也就减轻了，自然不会被压垮。

地基是关键

归根结底，承重柱并不是整栋楼的终极受力对象，尤其是中上层的承重柱，只负责力的传递工作。

我们可以将力比作是水，上层的水要流下来，必须通过承重柱和其他结构不断累积，水也就越来越多。

而最下层的承重柱，主要是将这些力分散到地基当中，所以，地基才是承重的关键。

所谓的“基础不牢，地动山摇”说的也正是这个道理，如果大家不信可以尝试做一个高楼的模型，再将最底楼的承重柱给抽调一根，只要地基足够牢固，就不会影响楼层本身。

要是地基不牢固，就算使用再多的承重柱，也难以掩盖“豆腐渣”工程的事实。

地基是基础，承重柱的重要性也不要忽视，它的效果如何，关键还是要看承重柱本身的材质。

根据楼层的高度不同，承重柱的材质也有所差异。

一般来讲，位于底楼的承重柱材质要选更加粗壮的，而且具有良好的适温性。

不然冬夏交替，这一冷一热的，很容易让承重柱发生变形，在外界环境的影响下，承重柱一坏就是“一群”，塌房总是让人猝不及防。

所以，在建筑施工之前，都会有专门的设计师对高楼所能承载的最大重量进行计算，如果达到标准，他们才能得到施工的通行证。

当然，建造的时候，或者是过程当中，专家也会不断评估，看看和当初预测的究竟差了多少。

承重柱的极限

这个时候不少小伙伴可能会有这么一个疑问，为什么车上都标有最大限载额度，但高楼却没有标注呢？难道不但担心人们运输重物进去之后，将高楼给压垮了吗？

关于这点是完全不用担心的（“豆腐渣”工程除外），专家在前期评估的时候就考虑到这个问题，早就计算过高楼可以承载的最大的重量。

一般来讲，一栋高楼所能承载的极限重量，是远超平时人们在使用过程当中产生重量的。

如果每一层楼的每一个空间都挤满了人，可能会产生微弱的影响，但这种情况并不现实。

根据我国相关标准，每平方米的承重量大约为400斤以上，这只是承载重量的下限，商家在修建的时候，往往会高于这个数值。

毕竟安全第一，要是出了什么问题，赔偿比前期的所有成本都高。

1平方米有多宽，相信大家能够想象，而400斤相当于两个正常体型的成年男子重量，再加上一位偏瘦的成年女子重量，试问，在如此小的范围内站得下吗？

当然，也不排除人为加重的可能性，但有力的传导性，1平方米的实际承载能力要高许多。

在这样的前提下，除非有人恶意搞破坏，否则大楼是不可能因为重量倒塌的，也没有必要在建筑物上边标注承重标准，影响建筑的美观。

最后，承重柱的极限承载重量通常是大楼重量的数倍，根据材质、工程、大楼性质的不同，很难得到一个相关标准。

看到这里，不得不佩服设计师的智慧，将承重柱和力达到了如此完美的结合。

高楼并不好

随着建筑楼层越来越高，大家也对那些高楼建筑充满了神往，其实高楼层并不见得有多好。

从它自身的缺点来讲，空气质量相对较低，一旦停电，房主基本上就“无家可归”了。

所以在买楼的时候，高于20层的楼盘价格逐次递减，很多人也愿意居住在不高不低的位置。

从社会的角度来讲，更高楼层的出现意味着人类在土地资源开发上的紧张，很多地方难以横向发展，只能通过纵向提升，来拓展人们的活动空间。

在当今人类对自然环境过度发展的大背景下，这对于我们来说究竟是好事还是坏事，很难说得清楚。

人类和自然界是和谐共生的，无休止地索取只会带来灾难，在发展的同时，只有注重环境保护，做到与自然界和谐共生，才能更好地发展下去。

关键词： 相关标准 支撑作用 最大重量

推荐

精彩放送

创投更多》

科技更多》

云计算