幼教網(wǎng)整理了關(guān)于幼兒高新科技《為什么高層建筑可以越造越高？》，希望對(duì)幼兒學(xué)習(xí)有所幫助，僅供參考。

　　一百多年前，美國(guó)芝加哥出現(xiàn)了一座10層樓高的住宅保險(xiǎn)公司大樓。誰(shuí)能想到，這座今天看來(lái)是微不足道的樓房，竟是現(xiàn)代城市高層建筑的第一個(gè)標(biāo)志。從此開(kāi)始，高層建筑如雨后春筍般地在世界各地競(jìng)相建成，還出現(xiàn)了100多層、高度超過(guò)400米的超級(jí)摩天大樓。

　　高層建筑為什么能越造越高呢?這和建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑材料科學(xué)以及機(jī)電設(shè)備等方面的迅速發(fā)展是分不開(kāi)的。

　　這個(gè)高寬比的限制。因?yàn)榇蟪鞘械牡貎r(jià)昂貴，房屋密集，為了充分發(fā)揮土地單位面積利用率，只能占天不占地，采取多加樓層的辦法，這就是人們?cè)O(shè)計(jì)建造超高層建筑的由來(lái)。然而在這種遠(yuǎn)離安全系數(shù)的超高寬比的條件下，要保證超級(jí)摩天樓絕對(duì)的穩(wěn)定性，不采用新技術(shù)顯然是不行的。

　　建筑師敢于設(shè)計(jì)一二百層的超級(jí)摩天大樓，土木工程師敢于承擔(dān)建造這樣的摩天大樓，在于他們手中掌握的兩大絕招：超高強(qiáng)度鋼骨架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和超高強(qiáng)度復(fù)合墻體材料。

　　高層建筑傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是在基礎(chǔ)上一層層豎起鋼質(zhì)框架，再用鋼筋混凝土預(yù)制板、鋼板或者鋼化玻璃幕墻系連在框架上作為墻體。這種結(jié)構(gòu)用在高寬比特大的超級(jí)摩天樓上，無(wú)論強(qiáng)度或硬度都顯得不夠。比較理想的結(jié)構(gòu)是管狀構(gòu)架，就是將一根根鋼管像柱子一樣，緊湊地圍成樓體的外墻框架，使其整體看起來(lái)，好像建造高層建筑，最重要的一條是樓體的穩(wěn)定性，而樓體的穩(wěn)定性與樓底基礎(chǔ)的大小和深淺有密切關(guān)系。據(jù)測(cè)算，樓體高度和它的基底寬度的比率越小，大樓的穩(wěn)定性越大。在建筑學(xué)上，這個(gè)比率稱(chēng)為“高寬比”。一般高層建筑的高寬比都是6：1到8，1，而要建造超級(jí)摩天大樓就不得不突破是一個(gè)中心的豎井。這種管狀構(gòu)架的優(yōu)異之處是，可以把建筑物的重量和應(yīng)力移到四周外墻管柱上，能夠承受樓體的垂直重力和由大風(fēng)、地震產(chǎn)生的水平推力。另外，還有一種稱(chēng)為外部析梁骨架的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，也適合應(yīng)用于超高層建筑。

　　樓越高，風(fēng)對(duì)樓體的橫向推力也越大。摩天大樓高層部分受的風(fēng)力比低層部分要高幾倍，風(fēng)的沖擊力是根據(jù)建筑物的高度呈幾何級(jí)數(shù)增加的，如100層的高樓頂部受風(fēng)的沖擊力是50層大樓頂部所受風(fēng)力的4倍。所以，必須考慮增加大樓墻體材料的硬度，使它有較強(qiáng)的抗彎曲性能。但是，用增加墻體厚度來(lái)提高建筑物強(qiáng)度并不是一個(gè)可行的辦法，因?yàn)閴�體增厚將使建筑物總重大大增加，影響其高度建設(shè)。新的辦法是，將一種彈性極大的輕質(zhì)塑性材料夾在兩塊薄鋼板中間，加壓成為整體復(fù)合板材。采用這種既輕又硬又具韌性的新材料作為墻體，摩天大樓就具備了非常良好的抗彎曲和抗震能力，減少頂部的晃動(dòng)幅度，使建筑物堅(jiān)如磐石。

　　建造高層建筑的基礎(chǔ)當(dāng)然是來(lái)自各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)和信息，而建筑設(shè)計(jì)師往往具有超過(guò)常人的想象力和挑戰(zhàn)新高度的勇氣。美國(guó)一位天才建筑師弗·羅·賴(lài)特提出的一項(xiàng)設(shè)計(jì)是要在芝加哥建一幢528層、1609米高的摩天大樓。這座巨廈落成后，有效居住面積達(dá)170萬(wàn)平方米，可以容納13萬(wàn)人居住。但這座“龐然巨樓”還不是摩天大樓的絕對(duì)高度，英國(guó)工程師威廉斯·弗里、施曼又提出一個(gè)叫做“塔城”的建筑設(shè)計(jì)方案，它有850層，高達(dá)3200米，可住50萬(wàn)人，這樣一座房屋，就相當(dāng)于一個(gè)中等城市�？梢�(jiàn)，建筑科學(xué)的發(fā)展也像其他一切科學(xué)技術(shù)一樣，是永無(wú)止境的。

 

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