回顾：100多层高的大楼，承重柱为何不会被压垮？它能承受多少压力？

随着技术的进步，人类在建筑得到了迅猛的发展。

城市中的现代建筑

除了追求美感，去修建一些具有艺术性质的建筑外，人类还会从建筑的高度上获得满足感。

因为每个人对没得认识，都不相同，但是大楼的高度，却可以体现这个国家或建筑公司的技术水平。

当然，在一些发达的城市中，人均拥有的土地面积十分小，所以为了保障人们的居住和生活需求，也不得不把大楼越建越高。

接下来我们就来了解一下，100多层高的大楼，承重柱为何不会被压垮？它能承受多少压力？

高大的建筑物

世界上最高的大楼

目前，世界上最高的大楼仍旧是迪拜的哈利法塔。

自2010年建成以来，这个凭借828米的高度，总共拥有162层的大楼，稳居世界第一高楼10多年。

据了解，哈利法塔从2004年开始修建，整个工期达到1325天，共计花费15亿元。

不管我们从哪个角度看这栋大楼，都觉得特别不真切，尤其是看到一位空姐站在最顶层拍摄广告时，不免想到，古人笔下的“手可摘星辰”或许就是这样。

整栋大楼就像一个小城市的缩影，在这里高级公寓，购物中心，饭店，甚至是寺庙都应有尽有。

大楼承重的关键

但是人们不免想到，我们平时居住和办公的大楼，不过30多层，此时不管是地基还是承重柱的压力，都还没有那么大。

那么这些100多层高的大楼，又是依靠什么才没有垮塌的呢？

其实，和其他的高度的大楼一样，这些大楼的建造过程并没有很大的差别，其承受重量的仍旧是地基和承重结构。

127层的上海中心大厦

这里说的承重结构，除了我们一瞬间就能想到的承重柱以外，还有承重墙和承重基础等。

当然，承重柱在其中的作用是相当明显的，毕竟它的作用就像是人的脊椎一样，起到了重要的支撑作用。

其实，大楼的压力，一般都从上往下，首先压力会传递到楼层之间的板，然后再传递给梁，接着就是承重柱，然后才是地基。

通常情况下，梁和板承担的载荷只有一层楼，但是这个压力会一直向下堆积，所以下方的承重柱和地基受到的力就越大。

房屋中的部分承重结构

地基可以分担一部分压力

所以在一栋大楼中，除了承重柱有重要作用外，地基的力量更是不容忽视。

其实就和我们小时候搭积木一样，下方的受力面积越大，承受的压力越小，楼层就可以修得越高。

因此施工团队就需要选择合适的土质，打造一个结实且具有强大承重力的地基。

承重柱的强大之处

但是对于大楼不会垮塌的情况，重点还是要放到承重柱上。

承重柱

不过我们要对大楼中的柱子进行一定区分，一般构成大楼的除了承重柱，还有构造柱。

不少朋友可能会觉得有点懵，在两者中，对于大楼来说最重要的当然是承重柱，因为如果将它去掉的话，大楼就会倒塌。

但是如果将构造柱去掉，就不会有这样的情况，这也是为什么我们在装修公寓中的房屋时，将砌筑墙体的构造柱打掉，也不会有什么影响。

构造柱结构

承重柱的区别

不同规格的承重柱，能够承担的压力不同，这主要和构成的材料有关。

而选择哪种类型的承重柱，就和建筑的高度以及其他因素直接相关了。

在承重柱中，承担压力的一般就是混凝土，不同强度的混凝土，承受压力的能力就不同，对应的标号也不同。

根据《混凝土结构设计规范》来看，在大楼中越往低层走，承重柱的标号就越高，其承担压力的能力也越强。

混凝土

所以100多层的大楼可以压垮承重柱，就是因为采用的混凝土强度等级高。

而混凝土强度等级是混凝土结构设计、施工质量控制和工程验收的重要依据。

它按照立方体试件抗压强度标准值划分，并采用混凝土（concrete）的代号C与立方体试件抗压强度标准值的兆帕数表示。

比如C50，就是立方体试件抗压强度标准值为50MPa的混凝土，一般30-60层以上的大楼，采用的是C50-C60的混凝土，而我们100多层的大楼，采用的就是更高强度的混凝土了。

不同承重柱的压力测试

除了混凝土以外，为了增强承重柱的抗压能力，一般还会往里面加入钢材料，也就是我们常说的钢筋混凝土。

现在的高楼建设中，一般使用的就是高强度混凝土柱、钢纤维混凝土柱、箍筋约束混凝土柱和分体柱等。

一栋大楼需要多个承重柱

当然，对于一栋100多层高的大楼来说，承重柱肯定不止一根了。

毕竟俗话说得好：“一根筷子被折断，十双筷子抱成团”。

建筑中的多根承重柱

当两根承重柱之间的距离为8米时，每根承重柱的承重面积为64平方米。

若此时单根承重柱，在每平方米下承受的重量为1.5吨，那按照上面的算法，在整体结构中，每根承重柱的可以承担的重量就变成80多吨了。

而对于100多层高的大楼来说，最底部的承重柱可能需要承担10000吨的重量，所以这就需要百十个承重柱来共同分摊。

承重柱的粗细也很重要

除了承重柱的材料、数量以外，也可以通过加粗承重柱的大小来增加承重压力。

在现代建筑中，对于稍微低楼层的建筑，使用的承重柱就会小一些，而当楼层增高时，承重柱就会随之变大。

所以很多时候我们可以发现，在高楼层的建筑中，越往低层走，承重柱也会越大。

但是需要注意的是，我们不能为了增加承重能力，而一味地加粗承重柱。

在现代建筑中，承重柱的轴压是建筑设计规范的重要标准之一，建筑学家计算出一定的比值，来确保承重柱不会变形会偏移。

大尺寸的承重柱

承重柱的横截面积就是其中重要的参考数据，当这个数值超过设计要求，散热能力也会随之受到限制。

此时在巨大的压力下，承重柱就有可能因为外冷内热，而逐渐裂开。

现代大楼的荷载评估

对于现代建筑而言，不管是纸上谈兵，还是单独依靠一件物体，没有办法对建筑整体的建造和承重形成具体的预估。

所以在正式修建之前，设计团队需要先将大楼设计出来，然后通过建造模型来进行各项风险演算。

建筑设计图

就拿前面提到的迪拜哈利法塔来说，它的设计、修建、材料等通过多个国家的建筑公司共同努力才完成。

哈利法塔模型的演算过程并不简单，从承重柱的承压指标开始，将结果进行归一处理后，通过驱动原理赋权法得到结果。

当模型建造起来之后，还需要对大楼的其他方面进行评估，比如能够承受的地震等级，大风等级等。

这些难以避免的情况，都会随时影响大楼的荷载数值。

哈利法塔模型图

在总体评估完成之后，即便大楼已经正式开始修建，整个过程仍旧分成了15个阶段，而在这每个阶段中，都会制造出相应的三维模型进行评估，可以说是十分谨慎了。

大楼修建结束后，评估依然没有结束，甚至随着大楼的使用，这一过程也不会停止。

因为对于一栋高层建筑来说，面临的风险可能都比其他的建筑要大，所以为了避免一些极端的情况出现，长期评估就显得十分重要了。

哈利法塔

据有关信息说明，哈利法塔最高建筑的头衔，可能在4年之后，就会被处于几公里之外的迪拜河港塔或沙特吉达的吉达塔（前称王国塔）所替代。