上海市|632层的上海中心大厦,承重柱能承受多少压力?为何不会被压垮?

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上海市|632层的上海中心大厦,承重柱能承受多少压力?为何不会被压垮?

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【上海市|632层的上海中心大厦,承重柱能承受多少压力?为何不会被压垮?】上海市|632层的上海中心大厦,承重柱能承受多少压力?为何不会被压垮?

迪拜的哈利法塔是世界上最高的大楼 , 高度达到828米 , 共162层 , 重量超过50万吨 。 而位于中国的上海中心大厦 , 总高632米 , 有127层 , 重量高达80万吨 , 是世界上的第二大高楼 。 这些百层大楼动辄几十万吨 , 承重柱为什么不会被压塌呢?

以我国的上海中心大厦为例 , 大厦自重80万吨左右 , 这相当于72座埃菲尔铁塔的重量 。 为了撑起这个高楼 , 一根就能承载1000吨重量的承重柱 , 中心大厦的底部足足设了955根 。 就是这样才保证了大厦的屹立 , 那拥有这样巨大力量的承重柱是怎么做出来的呢?

按照惯性思维 , 我们可能会觉得柱子越粗承重越好 。 但实际上 , 太粗的柱子反而有其自身的弊端 。 因为承重柱在做的时候 , 就是先建好钢筋笼 , 随后往笼里浇筑混凝土 , 让其自然凝固 。 横截面太大的柱子在浇灌混凝土后 , 内外温度不均 , 凝固速度不同 , 施加压力后柱子会很容易裂开 。 所以在柱体无法加粗的情况下 , 我们就可以换个思路 , 从材料上来考虑 。
其实承重柱具体能承载多大的重量 , 不仅与柱子的粗细有关 , 更重要的是与灌注在其中的混凝土强度有关 。 按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定 , 混凝土的强度主要有14个等级 , 从C15到C80 , 等级越高抗压能力越强 。

以C30为例 , C30的混凝土强度就是说 , 该等级混凝土的承受能力是30兆帕的压力 , 也就是每平方米能够承受3000吨的压力 。 一般来说 , 低层的建筑物更多选择C30以下的混凝土等级 。 而对于上海中心大厦这样的高楼 , 则全部采用C30以上的等级 , 具体根据楼层的高度选择不同的强度等级 。
比如 , 浇筑在大楼内部巨型柱中的混凝土 , 37层以下为C70等级 , 37~83层为C60 , 83层以上则为C50的级别 。 这些高强度等级混凝土的使用 , 大大加强了承重柱的抗压性和安全性 。 那一个大楼的屹立不倒 , 仅靠承重柱就可以了吗?

答案肯定是不行的 。 要知道承重柱的下面还有地基 , 承重柱最后承受的压力 , 还需要传导给最下面的地基部分 。 所以 , 作为最重要的地基部分 , 不但要挖得深 , 还要建稳 。
俗话说“多深的地基 , 筑多高的墙” , 上海中心大厦的地基就打到了地下86米 , 这是个什么概念呢?按照一层楼高3米 , 这个地基的深度就相当于28层楼的高度 。 并且不光深 , 上海中心大厦还一次性浇筑了一个直径121米 , 厚度达到6米的圆形钢筋混凝土大底板 , 面积共有1.12万平方米 , 大约是1.5个足球场那么大 。 而混凝土用量则达6.1万立方米 , 是全世界民用建筑中体积最大的底板 。

就是这样一个巨大的底板与近千根的承重柱 , 一起承载起了上海中心大厦121层主楼的负载 , 它们被施工人员形象地称为“定海神座” 。 由此来说 , 承重柱是“根” , 地基就是“本” , 只要“根”和“本”都建好了 , 大楼的建造也就成功了一大半 。

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