混凝土|100多层高的大楼,承重柱为啥不会被压垮?它能够承受多少压力?( 二 )
而这也只是其中的一步而已 , 想要高楼建立起来 , 并且能够站得稳 , 站得牢 , 还需要一个非常重要的东西 , 那就是承重柱 。
承重柱就类似于人类身体里的骨骼 , 是支撑高楼的灵魂所在 , 也是能够站而不倒的重要原因之一 。 除了这个 , 还有一个是承重墙 , 它是支撑着上部楼层重量的墙体 , 在建筑结构里非常重要 , 一旦受到损坏 , 所在建筑的抗震也随即受到破坏 。
这么高的楼层的修建过程 , 一般是通过电梯运送物资 , 到了工作层后 , 再将物资利用塔吊吊运 , 但在极高的楼层时 , 地面的塔吊已经无法接触 , 这时会将塔吊安装在建筑结构的顶部 , 能够随着建好结构的上升而上升 , 也因此可以把楼层越修越高 。
承重柱
正如上文所说 , 在修建100层高的楼层时 , 最为关键的就是承重柱 。 房屋主体主要是由承重柱和构造柱组成 , 承重柱担负着整个楼层的重量以及稳定 。
承重柱主要的承压是由混凝土承担的 , 而混凝土的标号决定着承重柱所能承受的重量 , 当标号为C20时 , 经过计算 , 混凝土标准试块换算成平米的就是20000KN/㎡ , 每平米可以承受的重量约为2000吨 , 虽然实际上的承担重要有些出入 , 但是仍然有着可参考的地方;
假设用的是C60 , 那么它每平方毫米能够承重大约为2.75公斤 , 普通的高层建筑底部的承重柱至少都有一米平方 , 那么经过换算 , 就是2750吨 , 这还只是普通混凝土 , 没有增加钢筋的理论承重值 。
【混凝土|100多层高的大楼,承重柱为啥不会被压垮?它能够承受多少压力?】
按照普通办公楼的框架结构和楼板厚度等 , 通过计算 , 上例的承重柱可以修建到48层楼 , 然而实际上按照安全系数来说是不被允许的 , 还需要其他的一些结构来支撑 。
而混凝土根据密度 , 可以划分为重混凝土、普通混凝土 , 轻质混凝土 。
重混凝土的表观密度大于2500公斤/平方米 , 主要由重晶石和铁矿石集料配制 , 非常密实和厚重 。
而轻质混凝土主要分为轻集料混凝土、多孔混凝土、大孔混凝土三类 , 其中大孔混凝土又分成由碎石、软石、重矿渣集料制成的普通大孔混凝土 , 以及由陶粒、碎砖、浮石等为集料配制的轻骨料大孔混凝土 。
我们在土木工程中常用的就是普通混凝土 , 一般由砂、石子为主要集料配制 。
为什么承重柱能够承受100层高楼?
目前我们所常见建筑物的结构支承系统 , 力的传导过程是荷载传给楼层的板 , 板再将力传给梁 , 梁又传给柱子 , 最后传给地基 , 底部的梁和板只会承担一层的荷载 , 但柱子越是越往下 , 受到的力就越大 。
因此可以说 , 除了最下面的地基 , 最主要的受力结构便是承重柱了 。 那么修建100层高楼的时候 , 怎么保证承重柱能够承受这样的重量呢?
加粗柱子
修建房屋时 , 工人一般都会使用混凝土来作为承重柱 , 高楼也是如此 , 只是平时修建的房屋低矮 , 用比较小一点的混凝土支柱就足够支撑住我们的房子 , 还能节约成本和空间 。
可是100层的高楼所用的承重柱的规格显然与其不同 , 是要大很多的 , 因此需要加粗承重柱 , 但是也不能过大 , 这样很容易导致房屋重量增加 , 使得压力增加 。
同时太大的承重柱还可能导致内部热量无法散出去 , 形成外冷内热的情况 , 造成承重柱裂开 , 从而对房屋安全造成隐患 。
增加钢筋
如果只能在一定程度以内加粗承重柱 , 那么承重柱的受力有限 , 修建的高度也会相应受到限制 。 然而实际上 , 混凝土还有一个名字 , 叫做钢筋混凝土 , 也就是在混凝土里加入钢筋 , 增强承重柱的抗拉强能力 , 因此设计师就会通过加强混凝土内部的钢筋结构 , 选用更加粗壮的钢筋 。
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