楼可以建多高?理论20000米 实际超过千米都很难
楼可以建多高?理论20000米实际超过千米都很难
截止至2021年,全球最高的二十栋摩天大楼之中,有11栋都位于中国,我们在感到骄傲的同时,一个问题也引起了我们的思考,那就是大楼究竟可以建多高?
目前中国最高的摩天大楼就是上海中心大厦,建筑主体为118层,总高达到了632米。
而放眼世界,当前最高的建筑物则是迪拜的哈利法塔,也称迪拜塔,该建筑物的楼层总数为162层,高828米。
(资料图片)
这些摩天大楼在地面上看起来极为壮观,但从数据上来看,终究还是没有超过千米大关,这是为什么呢?是人类的技术水平还无法建造出更高的大楼吗?
任何事物都存在着一个极限,建筑物的高度也不例外。
地球上最好的建筑师是谁?当然是地球本身,山峰就是这位建筑师建造的高楼。
地球上最高的山峰是哪一座?没有人不知道,它就是喜马拉雅山的最高峰,珠穆朗玛峰,而它的高度为8848米。
这比人类建造的摩天大楼可要高多了,但依旧没有突破万米大关,而地球上没有超越万米的山峰并不是一个偶然,而是有着必然原因的。一颗星球上的山峰能够达到何种高度,与一个因素是密切相关的,那就是重力。
因为重力的关系,山峰越高,质量就越大,于是整座山底部所需承受的压力也就越大,一旦压力大到了底座无法承受的强度,山就会崩坏。
由此可知,一颗星球上的重力越小,山峰的理论高度就会越大,这一点只要看一看我们的邻居火星就会知道,火星的重力约为地球的三分之一,所以在火星之上,超过万米的高山比比皆是,比较著名的一个就是奥林巴斯火山,它的高度就达到了21000多米。
那么地球上山峰的理论高度到底是多少呢?
科学家通过计算得出了一个数据,那就是20560米。
不过这一数据只是理论而已,因为山峰的高度除了受到重力的影响之外,还与周围环境有着密切的关系,比如在地球这样一颗拥有浓密大气的星球上,风吹雨打、外部侵蚀以及地球本身的内部运动都会对山峰的高度产生不利影响,而将这些因素全部考虑在内,想超过一万米都是十分困难的。
自然筑造的山峰高度很难超过一万米,而反观人类,以目前的技术来说,想要建造超过1000米的高楼都是十分困难的。
阻挡人造建筑物突破千米大关的一个关键性因素就是结构强度。
与山峰同理,一个建筑物越高,底部所要承受的压力就越大,对结构强度的要求也就越高,而以人类目前的技术水平,是难以支持千米大楼的出现的。
另外,无论是大自然筑造的山峰,还是人类建造的大楼,都有着一个相同的特点,那就是下宽而上窄,这同样也是为了分摊压力,如果是上下同宽,下方早就因为过大的压力而崩溃了。这也就意味着建筑物越高,底座就越大。
也就是说,如果要建造一个万米高楼,并不是把10个千米高楼垒起来就行了,而是需要数千个千米高楼才可以,不仅占地面积非常大,成本之高也让人难以承受。
再有,楼体越高就越不稳定,为了避免大楼因晃动过大而坍塌,顶部的风阻尼器质量也要相应增加。
理论上,风阻尼器的质量至少应该达到大楼的百分之一才能够有效果,以上海中心大厦为例,它顶部的风阻尼器质量就达到了1000吨,如果楼体进一步升高,质量进一步加大,风阻尼器质量也要加大,这同样是一个技术难题。
所以说,理论上地球上的建筑物可以达到20000米以上,但实际上,人类想要造出千米建筑都很难。即便是大自然这个建筑师,面对万米建筑也是无能为力的。
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