100多层高的大楼，承重柱为啥不会被压垮？它能够承受多少压力？

总结

随着科学技术的飞速发展，高楼大厦在各个国家拔地而起，逐渐成为一个国家是否繁荣昌盛的标准。

比如你来到两个地方，一个是到处都是低矮的平房，每一栋小楼都显得格外精致漂亮；面对这两个地方，你觉得哪个更繁华呢？想必大家都会以一种声音选择后者。

高楼林立为什么城市的楼层那么高？

这是因为在经济发达的城市，在经济效益的带动下，地价越来越高。越靠近市中心或商圈，地价越贵。

在此基础上，房地产开发商不断加高层高，以求利益最大化。楼层越高，买或租的人越多，他们就能拿到更多的钱。不过，我们的写字楼和住宅一般都是在20到30层楼，少数写字楼达到100层。

楼层越高，土地利用率越高

100层高楼

其实我国古代就已经有高楼了。据古籍记载，商纣王为了博得苏妲己的欢心，建造了摘星楼。这座楼到底有多高，争议颇多，但能达到摘星的地步。据推测，它也是高度可实现的。

而在今天的中国，还有真正“摘星”的百层楼。

比如深圳第一高楼京基100大厦，由17.5万平方米的写字楼和4.6万平方米的酒店组成，高达441.8米

香港环球贸易广场是一幢118层的大厦，总楼484米，总建筑面积为2,822,039平方尺。香港九龙丽思卡尔顿酒店位于国际贸易中心顶层15层，成为全球最高的六星级酒店；占地14400平方米，总建筑面积38.16平方米，楼高492米。地上101层，地下3层。建筑学”。

目前世界上最高的建筑物哈利法塔，旧称哈利法塔，高828米，共162层，占地面积约34.4公顷，耗资15亿美元，2004年开工建设，2010年1月4日宣布竣工，并更名为哈利法塔。

迪拜哈利法塔

100层楼是怎么建成的

如果玩过积木，应该会有经验。搭低矮的积木非常简单易行，但是当你搭得越高时，就越要小心。此时的积木极其脆弱，一阵风就能轻松吹倒。

楼层的搭建虽然没有积木那么坚固，但也有一定的相似性，那么100层楼是怎么搭建起来的，为什么还屹立不倒呢？

想要高楼不倒，首先要保证的是的底座的稳定性。不管建什么样的房子，施工人员都会先挖一个比较大的坑，会在地下深处打好楼板基础，以保证高楼的稳固。因此，100层的高层建筑需要一个非常稳固的地基，既保证房屋本身的稳定性，又能防止大风袭来。高楼不会像积木一样脆弱，一吹就会倒塌。

打地基

而这只是第一步。要想盖起高楼，能够站稳脚跟，就需要一个很重要的东西，那就是承重柱。

承重柱类似于人体中的骨骼。它是支撑高楼的灵魂，是高楼屹立不倒的重要原因之一。除此之外，还有一个的承重墙，是支撑楼上重量的墙。它在建筑结构中非常重要。一旦损坏，建筑物的抗震性能将立即受损。

这么高的楼层施工过程一般是通过电梯运输材料，到达工作层后再用塔吊运输材料。联系起来，这时塔吊就会安装在建筑结构的顶部，随着建筑结构的升高，塔吊也随之上升，这样楼层就可以越建越高。

塔吊

• 正在建设中的楼房承重柱上面说了，建100层楼，最关键的是承重柱。房屋主体主要由承重柱和结构柱组成。承重柱承担整个楼层的重量和稳定性。

  主承重柱由混凝土支撑，混凝土的标注决定了承重柱所能承受的重量。当标注为C20时，经计算，混凝土标准试块换算成平方米为20000KN/㎡，每平方米可承受的重量约为2000吨。虽然实际负重有些不同，但还是有参考

  假设使用C60，每平方毫米大概可以承重2.75公斤，承重柱在普通高层建筑的底部至少有一平方米，那么换算后就是2750吨，就是普通的混凝土，没有加上钢筋的理论承重值。

  混凝土标号及强度等级

  根据普通写字楼的框架结构和楼板厚度，经计算，上例中的承重柱可建至48层是系数上是不允许的，需要其他一些结构来支持。

  混凝土按密度可分为重混凝土、普通混凝土、轻混凝土。

  重混凝土的表观密度大于2500公斤/平方米，主要由重晶石和铁矿石骨料组成，非常致密和沉重。
  

  混凝土

  轻质混凝土主要分为三大类：轻骨料混凝土、多孔混凝土、大孔混凝土，其中大孔混凝土又分为砾石、软质普通大孔混凝土由重矿渣骨料和轻骨料制成的以陶粒、碎砖、浮石等为骨料的大孔混凝土。

  普通混凝土是土木工程中常用的混凝土，一般以砂石为主要骨料配制而成。

  普通混凝土制造

  承重柱为什么能承受100层楼

  目前我们常见的建筑物的结构支撑系统，传力过程是荷载传递到楼承板，力传递给板梁传递给柱子，最后传递给基础。底部的梁板只会承受一层的荷载，但柱子越往下，受力越大。

  所以可以说，除了地基之外，最重要的承重结构就是承重柱了。那么在建造100层楼时，如何保证承重柱能够承受这样的重量呢？

  • 大胆的柱子在盖房子的时候，工人们一般都用混凝土作为承重柱，高层建筑也是如此，但是通常盖的房子都是低矮的，比较小的混凝土柱子足以支持我们的房子可以节省成本和空间。

    混凝土承重柱

    但是，百层高层建筑使用的承重柱规格明显不同，而且要大很多。因此，需要加厚承重柱，但又不能太大，这样容易造成房屋增重，使压力增大。

    同时，过大的承重柱也可能导致内热无法散发，形成外寒内热的局面，导致承重柱开裂，从而造成房屋安全隐患。

    • 加钢筋如果承重柱只能加厚到一定程度，那么承重柱的受力是有限的，的施工高度也会相应受到限制。然而，其实混凝土还有一个名字叫钢筋混凝土，即在混凝土中加入钢筋，增强承重柱的抗拉强度，所以设计师将加强混凝土内部的钢结构，使用更粗的钢筋。

      钢筋混凝土

      很多工地都采用了这种钢筋混凝土的施工方式。首先用钢筋做柱子，然后浇筑混凝土。楼层越高，承重柱的横截面积越大，面积增加的钢筋越多，楼板的支撑面就越大，承重能力大大提高。

      同时，这种高楼一般底部的柱子很多，越往上柱子越少，因为高楼的主要承载者是底部，底部的柱子比较多，可以更好的支撑高楼的面积和重量，走的越高压力越小。为了减轻底部的压力，顶部的柱子很少，刚好够用。

      • 提高混凝土强度

      加完钢筋后，我们需要对混凝土进行相应的调整。其实普通混凝土分为14个等级。在高层建筑中，最常用的是C30到C60。一般来说，需要使用的最低承重柱较高。

      混凝土强度等级

      建造100层的高层建筑，自然会使用强度更高的水泥，同时，早强剂、减水剂等.将混凝土加入提高承重柱的强度性能，增加强度和稳定性。

      一般承重柱的结构，每平方米可承受1吨的重量。假设承重柱之间的距离是8米，那么每根承重柱的承重面积就是64平方米。再加上1.5吨，每根承重柱可承重100吨。

      对于100层的楼，经过计算，底部的承重柱需要承受大概10000吨的重量，可以承受100层的楼，但是其他的计算是必需的。比如万一遇到台风、地震等自然灾害，这个楼层能支撑多少档次。

      承重柱承重测试

      • 改善土层土质由上可知，楼板的承载力最终会通过承重柱回归到地基上，因此底部土壤对高层的稳定性至关重要。

        一般在设计高层建筑的时候，设计师都会选择地质好的位置。如果没有地质好的地方，就需要采取土壤改良措施，比如抽干地下水，挖地下进入地下连续墙或者钻入地面现浇桩。

        通过这些加固土层，加强土体的强度，阻断地下水的影响，防止土层软化造成地基不稳。

        选择地基土

        100层高层建筑的优缺点

        • 优点：

        一般高层建筑都位于城市的繁华地段，可以节省土地，增加土地利用，同时良好的视野和良好的采光。

        • 缺点：

        投资造价巨大，所用钢材和混凝土的消耗量惊人，再加上100层楼需要配备的电梯、高压水泵，并持续维护检修维护，日常管理成本不低；

        楼层太高，坐电梯虽然方便，但是出行的人太多难免会造成拥堵，尤其是上下班高峰期。会导致楼层拥挤，或者遇到停电、维修问题，上下楼梯会很麻烦；易燃物，一旦发生火灾，由于楼层高，救援难度会增加数倍。而消防队的梯子只有100米。可想而知，在100层楼的巨大高度，消防员难以将火扑灭。同时，火灾将对周边建筑物造成严重影响。

        结论

        人类的智慧真是太神奇了。若是放在以前，纣王恐怕不由得自惭形秽。有一座“摘星楼”，可真正与星辰“并肩”，与飞云畅游，远眺万里江山。

        对于那些庞然大物来说，人类的身影极其渺小，人类的存在也可以忽略不计。但这些直插云霄的高楼大厦，却是人类一点一点建造起来的，一步步拼凑起来的。

        高楼大厦

        风很容易吹倒积木，却吹不倒屹立的百层楼。基地的钢筋混凝土是人类智慧的产物，具有巨大的承重能力。它是人类根据计算和实验创造出来的“手臂”。也正是因为这些，我们才能盖起越来越高的楼。