100年前摩天大楼建造技术解析

这是一百多年前美国建造的摩天大楼。早期的电梯只有一根绳索固定，如果不小心发生断裂，会造成非常严重的安全事故。1853年，一位名叫奥迪斯的机械师终于发明出了一种防坠落装置，首先在电梯两旁加一个导轨，然后将卡车弹簧固定在顶部，并连接至轨道两侧的齿轮轨道。当不幸发生意外缆绳断裂时，失去拉力的弹簧会瞬间放松，两侧金属插脚将直接卡在轨道中，进而保证了电梯的运行安全。

电梯安全与材料革新

在这之后不久，工程师开始尝试建设更高的楼层，但由于早期材料都是以石材为主，当大楼主体高度超过80米时，整体重量就会超出石材极限，发生下沉甚至坍塌等安全事故。为此，工程师直接替换掉石材，采用更坚固的钢梁架构，接着像拉窗帘一样将砖石墙挂在钢框架上。钢结构的成功应用真正推动了摩天大楼的发展，玻璃幕墙也在此时开始流行。虽说它能够提供极好的采光，但在炎热的夏季时，却无法阻隔高温的炙烤，楼内就像蒸桑拿般难受。

空调与施工技术

1901年，工程师凯利发明出了独特的冷却系统，这便是第一台空调的原型机。首先向机器中不断喷冷水，让内部空气湿度达到百分之百。当湿热的空气被吸入后，便会与冷水撞击在一起，空气冷却，水分释放到水滴上，机器内部便会变得异常凉爽，最终源源不断的输送到大楼中。

随着一座座摩天大楼拔地而起，施工速度反而成了个大问题。为了能更好的缩短工期，工程师们想了个特殊办法，现在工厂中预制好大楼组件，然后将它们运送到工地，直接一块块拼接起来即可。但由于组件重量都超过了50吨，如何吊起来反而成了个大麻烦。为此，工程师在底部安装了起重机，将加固钢笼一个个吊上去后，放入事先安装好的特殊模具中，灌入混凝土，等待12小时凝固。接着，底部的液压千斤顶便可以直接将塔台推上去，然后再将支架回收卡扣锁紧。如此一来，塔吊会不断随着楼层高度上升。

结构加固与抗震抗风

摩天大厦主体就这样建起来了，不仅能缩减成本，而且节约时间，但随着摩天大楼越建越高，钢结构骨架有点力不从心，顶楼周围的风速甚至可达80公里每小时，整栋大楼很容易左右乱晃，楼里的人根本无法工作生活。为此，工程师将之前的内部钢结构移到了外部并进行了加固，这样就可以有效抵御强风，同时，摩天大厦还必须具备能够抵御超强地震的能力。工程师在大楼中心直接竖起了36根空心钢柱，并向其中填充上混凝土，形成一体式的钢混结构。外部则采用分段式设计，每八层为一组，利用具备弹性的钢梁直接固定在大厦外围墙上，即使遇到强烈的地震、台风，也能通过扭曲、拉伸来吸收能量，进而保证整栋大厦的安全。

就是在这样不断的技术突破下，2010年1月4日，哈利法塔终于建造完成了，它的高度达到了828米，拥有53部电梯，楼层总数169层，是目前世界上最高的建筑，也是人类文明智慧的结晶之作。

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