悬挂式建筑优点

综述 把这些又大、又高、又重的“庞然大物”，用钢索挂起来能行吗？这到底有什么好处呢？ 好处确实是不少，总的说来，它消耗的钢材少，能增加有效的使用面积，还有很好的抗地震性能，又可以减少基础的数量，减少基础不均匀的沉降等。 消耗的钢材少就拿消耗钢材来说，要造又高又大的房屋是离不开钢材的，不像古代的建筑，用木材泥土就能造出来，高楼大厦钢材消耗的数量是很多的，我们住的五、六层的工房，结构比较简单，每平方米建筑面积平均也要消耗20千克以上的钢材。高层建筑消耗的钢材更多，美国一般20～30层的楼房，每平方米要用70～80千克，超过30层甚至要用100千克以上。因此，用较少钢材能造出同样多面积的房子来，就是优越的设计。悬挂式建筑就有这个优点。 我们用一个简单的比喻，就可以知道为什么能节约钢材。例如有一桶水，用一根不太粗的钢丝就能把它挂起来，但是，用同样的钢丝要把这桶水顶起来，是无论如何不可能的，因为这条钢丝一受压力就会变曲。如果要把这桶水顶起来，要用比这条钢丝粗十几倍的铁棒才有可能，而且一根铁棒还不够，至少要有三根铁棒一起顶，它才不会倒下去。这两种情况相差很大。我们把前面一种情况叫做钢材在“受拉”的状态，后一种情况是在“受压”状态。钢材“受拉”，明显地比“受压”有利得多。 一座建筑物很像一个人体，人体主要靠骨骼的支撑才能站立起来，内脏、肌肉都附在骨骼上，人站着的时候，骨骼全部处在“受压”状态，因此，骨骼是比较粗大的。如果人处在悬挂起来的状况下，骨骼就不需要那么粗，可以细得多。多少万年以来，建筑物的骨架都是处在“受压”的状况下，悬挂式建筑物是让骨架全部处在“受拉”状态。可想而知能节约不少钢材。 能增加有效的使用面积 随之而来的优点是：骨架小了，被骨架占去面积也小，这样，可增加房间的有效使用面积。 还有一些优点：既然房屋挂起来，底部就离开地面了，挂着的房屋不需要做基础。德国的这座建筑，4座圆筒形大楼都不做基础，基础集中在中间的高塔上，基础的面积可以减小，做基础的材料也就大为节约。 很好的抗地震性能前面谈到过，鸟和昆虫的房屋挂起来可以安全些。人住在悬挂的房屋里虽然主要不是为了安全，但是在遇到地震时，它要比其他建筑物安全，它的抗震性能比一般建筑物要好。 减少基础的数量还有一个特点是，悬挂起来的建筑物，它是从上面向下造的，这种方法和我们习惯的造法完全颠倒过来了。悬挂式建筑物，如要像一般造房子那样从下向上造，倒是十分困难的，它没有基础，也不能在地面上造好20层楼再把它挂上去，只能一层一层地造。怎么造法呢？要从挂着的那一头先造起，但是也不是从 25层高的地方向下面造下来。真要从天上向地面造也太困难了，要把材料送得那么高，悬吊在半空中施工多麻烦，这样的话，它就没有多大的优点了。实际上，它还是在地面上造的。施工的过程是，先造中间的高塔，在高塔顶上伸出4根坚固的横梁架子，这时，可把吊挂房子用的钢索在梁端挂下来，直挂到地面附近，建筑工人在地面上先造最高的那一层，例如第20层，造好后再把这一层用顶和吊的方法提上去，然后再在地面上接着造第19层。就这样一层一层地向下造，钢索一层一层地收上去，而建筑工人始终在地面上工作，既安全又省力，真是太理想了。那些笨重的材料，混凝土呀、钢材呀，都不用搬运到高空去，人也大多不用到高空去施工。 悬挂式建筑有这么多的优点，所以很快地就发展起来。自从第一座大楼造成后，已有20多个国家建造了近百座各种各样的悬挂式建筑物，有办公楼，有住宅，有旅馆，也有医院，甚至展览馆等，最高的达到27层、130米高。 减少基础不均匀的沉降 这类悬挂式建筑物底部离开地面有一段距离，并不直接和地面接触，不能直接从它的下面进到建筑物里面去，要通过中间那座高塔。中间的高塔既是挂起这4座建筑物的“柱子”，又是进出这些建筑物的交通要道。高塔中布置了很多座电梯，还有楼梯以及各种管线设备，像自来水、煤气、电力、暖气、冷气管道，都从高塔里通过，再送到各层楼去，因此，高塔成了交通运输的中心。高塔的每层楼，都和4座悬挂建筑物的每一层楼相连接通的，这些悬挂式建筑物和高塔实际上是紧靠在一起，只有很小的一道缝把它们分隔开来，使人感觉不出它们是各自分开的。分开这两部分的缝实际上只有几厘米，接触面也不是一个平面，而是圆弧形，它们像榫头一样互相咬合在一起，因此，悬挂式建筑物在外力的作用下，例如像台风或者地震的情况下，也不可能来回摆动，更不会像挂着的鸟笼那样容易摇晃。 让钢材“受拉”比“受压”要有利这一事实，人们是早已知道的。在工程上面也应用过。有一种称做“悬索桥”的桥梁，就是运用这一原理建造的。把桥挂起来的想法，至少要比把房屋挂起来的想法早得多。