2017二建建筑工程知識:懸掛式建筑的概述
屋頂或各樓層懸掛在立柱(井筒、塔架)上的建筑,又稱(chēng)懸吊式建筑。這種建筑的特點(diǎn)是用分散的鋼索和吊桿承擔屋頂和樓板的重量,充分發(fā)揮鋼材的力學(xué)性能,因而可增大結構跨度和減少材料用量,并可使建筑的形式富于變化。1837年建造的法國洛里恩軍械庫,已采用了懸掛結構屋頂。20世紀50年代以后,隨著(zhù)鋼材強度的提高和結構力學(xué)理論的發(fā)展,懸掛式結構的應用逐漸廣泛,既用于單層建筑,也可用于高層建筑。動(dòng)物的窠就是它們的“房屋”。有些會(huì )飛的動(dòng)物,像鳥(niǎo)類(lèi)和昆蟲(chóng),它們的“房屋”有些是懸掛起來(lái)的:一種鷦鷯造的鳥(niǎo)巢,像只茶壺一樣掛在樹(shù)枝上,蜂巢常常掛林屋檐下或樹(shù)枝上。每當冬天樹(shù)葉落盡以后,經(jīng)常能看到樹(shù)枝上掛著(zhù)一只只像紡錘或橄欖形的小東西,那是昆蟲(chóng)的窩。這些鳥(niǎo)類(lèi)和昆蟲(chóng)住在懸掛著(zhù)的房屋內,目的是為了安全,使其他動(dòng)物不容易接近它們、傷害它們,而它們自己能夠飛來(lái)飛去,進(jìn)進(jìn)出出還是很方便的。
人類(lèi)從開(kāi)始建造房屋以來(lái),房屋總是造在地面上的,從最初的低矮的、用樹(shù)枝搭成的棚窩,直到現代的高數十層以至上百層的高樓大廈都是一樣。只有極少數在熱帶森林中某些原始部落的房屋,還建造在大樹(shù)上。雖然是造在高高的樹(shù)上,卻是把房屋擱在幾根粗大的樹(shù)枝之間,沒(méi)有把整座房屋吊掛在樹(shù)上,他們住在樹(shù)上也同樣是為了安全。似乎從來(lái)沒(méi)有人會(huì )想到把房屋掛起來(lái),因為鳥(niǎo)和昆蟲(chóng)到底都很小很輕,它們的“房屋”也不重,連同身體的分量,最重的加起來(lái)也不會(huì )超過(guò)幾千克,而人們居住和工作的房屋,比它要重幾萬(wàn)倍以上,所以就不會(huì )想到將房屋懸掛起來(lái)。如果有人對你說(shuō),能夠把20多層的大樓懸掛起來(lái),你一定不會(huì )相信,以為他在開(kāi)玩笑??墒?,懸掛起來(lái)的大樓確實(shí)已有不少建筑起來(lái)了。
能夠想象得到,要把人們居住的房屋懸掛起來(lái),比起一只小小的蜂房或者鳥(niǎo)窠來(lái),不知要困難多少倍。房屋的份量是那么重,用什么東西來(lái)掛?掛在什么地方?都是難以想象的。輕輕的鳥(niǎo)窠可以?huà)煸跇?shù)枝上,樹(shù)枝和樹(shù)干是足夠牢固的,一棵大樹(shù)就是掛上100只鳥(niǎo)窠,對它也不會(huì )有什么影響。人住在房屋呢,當然不能掛在樹(shù)上,再粗的樹(shù)技也承受不了。
懸掛人住的房屋的那棵“大樹(shù)”,實(shí)際上是一座堅固的高塔,在塔的頂部伸出成對的橫梁或支架,那就等于是樹(shù)枝,在橫梁上再掛起房屋來(lái)。為了使這種建筑容易平衡穩定,大多是掛上成對的房屋,像一個(gè)人挑水一樣,挑兩桶水要比只挑一桶水容易平衡,兩桶水的重心正好在人的肩上。懸掛式建筑大多設計成對稱(chēng)的形式,讓重心位置在中心的塔上,建筑就穩定了。
德國的巴伐利亞動(dòng)力公司的大樓,就是由4座圓柱形的建筑,對稱(chēng)地掛在中間的高塔上。中間的塔有25層高,掛著(zhù)4座各20層高的圓柱形大樓,是各用一組粗大的鋼索吊掛在從中間塔頂上伸出的挑梁支架上,就像掛著(zhù)4只燈籠一般。整個(gè)建筑物都是用鋼筋混凝土建造。
