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解剖大楼---大楼的骨骼系统
发布时间:2024-12-02
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根据联合国的一项研究,1950年的城市人口占世界总人口的30%。而今天,这一比例已经达到55%,到2050年将超过68%。随着城市人口越来越密集,我们不难想象,住房成为一个无法避免的问题,结果是非常多的城市居民住进公寓楼,这种集合式住宅建筑成为现代城市的基本组成部分。

这些大楼到处可见,它们的临街外墙成为城市街道景象的一部分,勾画出街区的轮廓,它们的色彩和姿态描绘出城镇或社区的风格,它们是我们每天生活的地方、学习工作一天后放松休息的避风港,也是我们书写人生故事和记忆的所在地之一。我们大多数人将会在这里住一辈子,但是我们真的了解这些大楼吗?

无论是购买还是租赁,我们都有去参观公寓楼的经验。这时候我们首先看到的是建筑的外部,然后是楼梯和电梯,我们会观察公寓的结构、厨房卫浴的条件,我们知道打开水龙头会有冷热水,按下电源开关灯就会亮,将充电线插到墙上的插座可以给手机充电,这一切都显得很自然”,但你有没有想过:水是怎么到达水龙头的?电又是怎么到达电源插口的?我们熟悉的大楼里其实隐藏了很多看不到的秘密。一栋大楼就好像一个人的身体:外墙好似皮肤,大门好像嘴巴,窗户好似眼睛……和人的身体一样,为了履行正常的机能,一栋大楼也有很多表面看不到的“器官”和系统在运转。

大楼的“骨骼系统

就像人需要有骨骼系统才能站立,大楼(或任何建筑)需要适当的结构才能稳定地矗立。自19世纪末20 纪初以来,随着电梯的发明、冶金业的发展、混凝土和玻璃等材料的出现与进步,大楼的高度不断增加。现代的大楼(高层建筑)通常采用钢筋混凝土为主材料以及梁柱框架结构。随着钢结构在大楼中的应用,没有承重外墙的梁柱式建筑成为可能。

顾名思义,梁柱框架结构的两大组成部件是梁和柱。梁是水平构件,将楼层负荷载重分配到柱子上,我们公寓的地板就架在这些梁上。柱子是将力逐层传到大楼底部的垂直构件。柱子需要支撑的负荷越大(包括地板、墙壁、隔板、家具、人员等),就需要越粗大。这就是为什么楼层越低柱子越粗的原因。

这是公寓楼最常见的结构。其他影响柱梁框架结构尺寸的因素有材料的选择(钢材料、混凝土、木头或上述材料的混合)和梁跨(两根柱子之间的距离)大小。比如,钢材可以实现更大的梁跨度,但其防火性能不如混凝土,木材虽然难以达到钢材料的梁跨度,也比不上混凝土材料的防火性,但木材属于可再生天然材料,更环保。