Re: [問卦] 建築物的一樓如何承受重力消失
本鍵盤魯宅技師起床看到這篇回文
有些觀念其實不太正確
在這邊簡單說明一下
1.柱子的繫筋和箍筋並非用來提高承載力的
增加繫筋的本意是用來增加韌性
而不是增加承載力
所謂的韌性就是建築物抵抗水平變形的能力
白話一點就是"要被推多遠才會倒?"
增加箍筋和繫筋可以有效的抓住混凝土
這點原po沒說錯
而這樣可以使柱子在側向變形很大的時候
還可以維持垂直承載力
不會被上方的重量壓垮
所以能增加韌性
事實上一般1m*1m的柱子
使用常用的4000磅(280kgf/cm2)混凝土
就可以提供非常大的垂直承載力
在這裡簡單計算一下
Pu(垂直力)=0.65(折減係數)*280(混凝土強度)
*100*100(柱斷面積)
=1820,000kgf
=1820tf
光混凝土不計鋼筋
就可承受1820頓的重量了
實際上柱子如果要增加承載力
但又不想要放大尺寸的時候
比較常見的做法是增加混凝土的強度
4000磅的(280kg/cm2)換成5000或6000
就可以增加不少承載力
2.三四十樓通常不會採用鋼筋混凝土
一般三四十樓的建築物
通常不會採用純鋼筋混凝土
(或者說想用也沒辦法用)
而會用鋼骨或鋼骨鋼筋混凝土
因為太重了設計不出來
一般純鋼筋混凝土結構依目前的規範
大約只能設計到25樓至30樓左右
這是材料本身的天然限制
畢竟混凝土的抗壓強度
只有鋼抗拉強度的1/10~1/15左右
而單位重卻是鋼的30%
且混凝土本身幾乎無法抗拉
所以原原po某個角度來說也沒錯
三四十樓的鋼筋混凝土結構
一樓的柱子真的很可能被壓爆
以上說明
若有錯煩請請版上的鍵盤技師們指正
謝謝
※ 引述《likarl (果真是笨蛋)》之銘言:
: ※ 引述《cuteme5566 (高大你家人)》之銘言:
: : 不用罵了,我文組
: : 是想問有些建築蓋超高
: : 35樓40樓的
: : 那這樣一樓不是要承受上面樓層的重力嗎
: : 那為毛一樓的大小又可以跟上面樓層一樣
: : 不會被壓爆嗎
: : 有八卦?
: 路過看到這篇文章,剛好跟自己所學有關,分享一些個人心得供參考:
: 一個三四十層建築的底層柱確實承受非常巨大的壓力,破千噸以上
: 但以柱子的尺度來講,通常能控制1.5m x 1.5m左右
: 再大當然更安全,但是做建築的會跳腳
: 這時候柱子的尺寸確實跟高聳的建築看起來有點不成比例
: 而底層柱之所以不會潰敗,除了仰賴材料強度的提升外
: 亦歸功於許多力學專家研究的結果
: 其中確保安全的秘密在於"圍束力"
: https://imgur.com/S0UMbLr
: 上圖為這次世大運舉重破紀錄的選手郭婞淳,破紀錄的那一瞬間真的看得很熱血沸騰
: 細看這張圖片會發現郭綁著很粗的腰帶,不只是郭很多舉重選手都是如此
: 綁著粗厚的腰帶主要是為了保護腰部脊椎,確保在用力時脊椎不會因為角度不正確而傷到
: 從這點我們可以意識到一個簡單的道理
: "軸向(舉重的方向)強度要發揮,要提供足夠的側向保護(腰帶)"
: 這就是力學中所謂的"圍束力"
: 柱子耐不耐重跟舉重的例子很相似
: 一支柱子的強度要穩定發揮,必定要有很好的側向保護
: 而在鋼筋混凝土的構造中,扮演提供側向保護就是所謂的"箍筋和繫筋"
: 前者是在混凝土外圍繞一圈提供保護
: 後者是在混凝土核心內拉住混凝土提供圍束
: 可參考下圖示意
: https://imgur.com/S41yegn
: 簡單說:
: 柱子的繫筋猶如舉重選手的腰帶!
: 而耐不耐震則是更艱難的問題:
: 建築物受到地牛翻身搖啊搖,外圍混凝土是很容易剝落的
: 這種情況猶如選手舉重時腰帶沒扣好,可想而知後果會很慘烈
: 力學專家發現要減少混凝土的剝落及繫筋的效果,要做"耐震彎鉤"
: 所謂耐震彎鉤其實就是鋼筋彎折的角度由90度改為135度,上圖中有範例
: 同時也需要箍筋及繫筋的間距要小於一定的範圍,才有效果
: 921大地震後鑒於原本柱子的設計及施工要求不夠嚴苛而導致嚴重震損
: https://imgur.com/drsFSOi
: 所以震後法規趨向嚴格翻修了一次,可謂一個分水嶺
: 後面雖然法規偶有變動但都沒這次大
: 上述有提到的耐震彎鉤也放入法規中,這對確保建築安全是很重要的
: 包跨這次台南地震倒塌的維冠大樓亦為921前法規設計之房子
: 所以如果買房時有選擇能力,盡量還是以民國90年後的房子為主
: 我不是說所有老房子都有問題
: 只是光就法規的層面來看,確實前後的差距很大喔!
: 對細節有興趣的朋友可延伸閱讀國家地震工程研究中心的網頁
: https://www.ncree.org/SafeHome/ncr04/pc3_3.htm
: 以上
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