綜述

把這些又大、又高、又重的“龐然大物”，用鋼索掛起來能行嗎？這到底有什么好處呢？

好處確實(shí)是不少，總的說來，它消耗的鋼材少，能增加有效的使用面積，還有很好的抗地震性能，又可以減少基礎(chǔ)的數(shù)量，減少基礎(chǔ)不均勻的沉降等。

消耗的鋼材少就拿消耗鋼材來說，要造又高又大的房屋是離不開鋼材的，不像古代的建筑，用木材泥土就能造出來，高樓大廈鋼材消耗的數(shù)量是很多的，我們住的五、六層的工房，結(jié)構(gòu)比較簡單，每平方米建筑面積平均也要消耗20千克以上的鋼材。高層建筑消耗的鋼材更多，美國一般20～30層的樓房，每平方米要用70～80千克，超過30層甚至要用100千克以上。因此，用較少鋼材能造出同樣多面積的房子來，就是優(yōu)越的設(shè)計(jì)。懸掛式建筑就有這個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

我們用一個(gè)簡單的比喻，就可以知道為什么能節(jié)約鋼材。例如有一桶水，用一根不太粗的鋼絲就能把它掛起來，但是，用同樣的鋼絲要把這桶水頂起來，是無論如何不可能的，因?yàn)檫@條鋼絲一受壓力就會(huì)變曲。如果要把這桶水頂起來，要用比這條鋼絲粗十幾倍的鐵棒才有可能，而且一根鐵棒還不夠，至少要有三根鐵棒一起頂，它才不會(huì)倒下去。這兩種情況相差很大。我們把前面一種情況叫做鋼材在“受拉”的狀態(tài)，后一種情況是在“受壓”狀態(tài)。鋼材“受拉”，明顯地比“受壓”有利得多。

一座建筑物很像一個(gè)人體，人體主要靠骨骼的支撐才能站立起來，內(nèi)臟、肌肉都附在骨骼上，人站著的時(shí)候，骨骼全部處在“受壓”狀態(tài)，因此，骨骼是比較粗大的。如果人處在懸掛起來的狀況下，骨骼就不需要那么粗，可以細(xì)得多。多少萬年以來，建筑物的骨架都是處在“受壓”的狀況下，懸掛式建筑物是讓骨架全部處在“受拉”狀態(tài)?？上攵芄?jié)約不少鋼材。

能增加有效的使用面積

隨之而來的優(yōu)點(diǎn)是：骨架小了，被骨架占去面積也小，這樣，可增加房間的有效使用面積。

還有一些優(yōu)點(diǎn)：既然房屋掛起來，底部就離開地面了，掛著的房屋不需要做基礎(chǔ)。德國的這座建筑，4座圓筒形大樓都不做基礎(chǔ)，基礎(chǔ)集中在中間的高塔上，基礎(chǔ)的面積可以減小，做基礎(chǔ)的材料也就大為節(jié)約。

很好的抗地震性能前面談到過，鳥和昆蟲的房屋掛起來可以安全些。人住在懸掛的房屋里雖然主要不是為了安全，但是在遇到地震時(shí)，它要比其他建筑物安全，它的抗震性能比一般建筑物要好。

減少基礎(chǔ)的數(shù)量還有一個(gè)特點(diǎn)是，懸掛起來的建筑物，它是從上面向下造的，這種方法和我們習(xí)慣的造法完全顛倒過來了。懸掛式建筑物，如要像一般造房子那樣從下向上造，倒是十分困難的，它沒有基礎(chǔ)，也不能在地面上造好20層樓再把它掛上去，只能一層一層地造。怎么造法呢？要從掛著的那一頭先造起，但是也不是從25層高的地方向下面造下來。真要從天上向地面造也太困難了，要把材料送得那么高，懸吊在半空中施工多麻煩，這樣的話，它就沒有多大的優(yōu)點(diǎn)了。實(shí)際上，它還是在地面上造的。施工的過程是，先造中間的高塔，在高塔頂上伸出4根堅(jiān)固的橫梁架子，這時(shí)，可把吊掛房子用的鋼索在梁端掛下來，直掛到地面附近，建筑工人在地面上先造最高的那一層，例如第20層，造好后再把這一層用頂和吊的方法提上去，然后再在地面上接著造第19層。就這樣一層一層地向下造，鋼索一層一層地收上去，而建筑工人始終在地面上工作，既安全又省力，真是太理想了。那些笨重的材料，混凝土呀、鋼材呀，都不用搬運(yùn)到高空去，人也大多不用到高空去施工。

懸掛式建筑有這么多的優(yōu)點(diǎn)，所以很快地就發(fā)展起來。自從第一座大樓造成后，已有20多個(gè)國家建造了近百座各種各樣的懸掛式建筑物，有辦公樓，有住宅，有旅館，也有醫(yī)院，甚至展覽館等，最高的達(dá)到27層、130米高。

減少基礎(chǔ)不均勻的沉降

這類懸掛式建筑物底部離開地面有一段距離，并不直接和地面接觸，不能直接從它的下面進(jìn)到建筑物里面去，要通過中間那座高塔。中間的高塔既是掛起這4座建筑物的“柱子”，又是進(jìn)出這些建筑物的交通要道。高塔中布置了很多座電梯，還有樓梯以及各種管線設(shè)備，像自來水、煤氣、電力、暖氣、冷氣管道，都從高塔里通過，再送到各層樓去，因此，高塔成了交通運(yùn)輸?shù)闹行?。高塔的每層樓，都?座懸掛建筑物的每一層樓相連接通的，這些懸掛式建筑物和高塔實(shí)際上是緊靠在一起，只有很小的一道縫把它們分隔開來，使人感覺不出它們是各自分開的。分開這兩部分的縫實(shí)際上只有幾厘米，接觸面也不是一個(gè)平面，而是圓弧形，它們像榫頭一樣互相咬合在一起，因此，懸掛式建筑物在外力的作用下，例如像臺風(fēng)或者地震的情況下，也不可能來回?cái)[動(dòng)，更不會(huì)像掛著的鳥籠那樣容易搖晃。

讓鋼材“受拉”比“受壓”要有利這一事實(shí)，人們是早已知道的。在工程上面也應(yīng)用過。有一種稱做“懸索橋”的橋梁，就是運(yùn)用這一原理建造的。把橋掛起來的想法，至少要比把房屋掛起來的想法早得多。

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