摩天大楼是如何设计与建造出来的？
指向地心的引力是盖高楼的最大困难。 假设你有一个朋友，他很轻你一个人就可以 背动他们。如果你的朋友背了一个人你再背 他（这样就增加了你的高度），你心理上就会觉得太重以至于背不动。几个人组成的“人 塔”你想要移动他们，塔底部就必须有较多 的人，用来支撑上面每个人身体的重量。 无论是真正的金字塔还是类似金字塔形 建筑，或用石头砌成的建筑物，都遵循这一原 理。上面不断增加的重量使得底部必须用更 多的材料才能承受之重。修建砖或水泥建筑时，上面每盖一层楼，下面相应的都需要对墙 不断的加固。 但如果都这样做，达到一定高 度之后。楼层底部被墙填满了，那么盖高楼 又有什么意义呢？在19世纪后期，生产实...全部
指向地心的引力是盖高楼的最大困难。 假设你有一个朋友，他很轻你一个人就可以 背动他们。如果你的朋友背了一个人你再背 他（这样就增加了你的高度），你心理上就会觉得太重以至于背不动。几个人组成的“人 塔”你想要移动他们，塔底部就必须有较多 的人，用来支撑上面每个人身体的重量。
无论是真正的金字塔还是类似金字塔形 建筑，或用石头砌成的建筑物，都遵循这一原 理。上面不断增加的重量使得底部必须用更 多的材料才能承受之重。修建砖或水泥建筑时，上面每盖一层楼，下面相应的都需要对墙 不断的加固。
但如果都这样做，达到一定高 度之后。楼层底部被墙填满了，那么盖高楼 又有什么意义呢？在19世纪后期，生产实铁长梁的新工艺 出现了。建筑领域就有了全新的建筑材料。 与以前建筑用的是实心砖瓦相比，金属梁又窄又轻，承重增加，占的空间却减少了。
因为 有钢的既轻又硬的优势，所以建造更高的楼房不再是一个梦。在高楼大厦里将钢梁的两端铆接在一起 形成垂直的立柱。每层的水平大梁都与垂直 立柱相连。许多建筑物都用斜置梁来进行辅 助支撑大梁。在这个被称为“上层结构”的巨型三维网状结构中，垂直立柱承受着建筑 物所有的重量，这样就将作用力集中在建筑 物底部的小块区域内。
然后建筑物下面的底 层结构再将作用力分散开。在典型建筑物的底层结构中，垂直立柱 的底部设有扩展底座。铸铁板上建有立柱， 铸铁板下方是格床，就是很多层平行排列的 水平钢梁。格床之下还有厚实的基座。
整个结构都由混凝土浇筑而成。整个结构会在地面下有一定深度的地方 向外延展，以分散立柱承受的作用力。最后， 地表下方的硬质黏土层上承受着建筑物的全 部重量。很大很重的建筑物，都把扩展基座建在牢固的混凝土或钢筋支柱上，而支柱则 与地下的基岩层相邻。
这样设计的外墙只需支撑自身的重量就 可以了。因此建筑物的外墙可以随着建筑师 的设计而改变大小，全部用玻璃来建造外墙 也是可以的。电梯是设计摩天大楼时需要重点考虑的 一个方面。摩天大楼电梯系统的设计，需要 平衡好各个因素之间的关系。
楼层越高，显 然建筑物容纳的人就越多。容纳的人越多，就需要更多的电梯。电梯升降机井需要很大 的空间，因此每增加一部电梯，就会相应的减 少楼层的空间。要想给大家提供更多的空 间，就需要增加更多的楼层。
因此设计大楼时，楼层和电梯的数量显得至关重要。毋庸置疑，建筑物的安全问题是第一位。 19世纪新式防火建筑材料的出现给摩天大 楼的建造提供了方便。目前，摩天大楼的消防设备也更先进，没到火势大幅度蔓延，大多 数火灾就可以控制住。
同样，舒适度也是设计师们关心的一个 方面。比如，帝国大厦的用户们总能在9米 的范围内看到窗户。设计师们只有在考虑结构稳定性的同时，兼顾建筑的实用性和舒适 度，才能设计出优秀的建筑。不仅要考虑重力的垂直作用力影响，摩 天大楼还要应对水平方向的风力。
很多摩天 大楼都可以在任何方向轻易地移动几米，类 似于一棵树在摇摆，但结构的完整性绝不会被损坏。不过当大楼大幅度水平移动时，户主们就会感受到。为了控制摩天大楼摆动幅度，工程师们 在大楼的中心特意建造了牢固的衬心。
旧式 的摩天大楼，中心电梯升降机井四周有起加 固作用的钢制桁架。新式摩天大楼就会在建筑物中心位置建造一个或多个混凝土衬心。能够抗震的建筑物才算是牢固的。因为 地震时整座大楼会同步平移，所以钢梁结构 并不会发生扭曲变形。
先进的防风减震器在一些大楼里应运而 生了。设计的思路是，在顶层以液浑设备推 着400吨重的混凝土来回移动。先进的电脑系统能够精确测量出风对大楼的作用力，进 而将混凝土移到合适的位置。对摩天大楼的最大高度不同专家看法不 同。
有人这样认为，我们现在所拥有的技术 就可以造出一座1609米的高楼，也有人认为，我们还需要研制质量更轻、更实用的建筑 材料和速度更快的电梯，以及更先进的摆动 减震器。试想一下，未来我们将会拥有鳞次 栉比的城市，以及能够建造出容纳更多人的巨型建筑的先进技术。
以后为了节省土地，我们被迫需要建造 更高的楼。楼盖得越高，人类就会更专注于 区域发展，而不会把精力转向尚未被开发的 自然区域。由摩天大楼组成的城市各项设施更加完善:商业设施大量地聚集于城市，这样 就大大地节省了人们的时间。收起
