僅1立方米混凝土柱能承重2400噸重的能源號運載火箭？混凝土的承重能力竟恐怖如斯~

上一期我們瞭解了 高層建築的受力最終會導向承重柱 最底層的承重柱將承受全部建築的力量 那為什麼不會被壓裂呢? 之所以不被壓壞 是因為雖然受力很大 但是修建承重柱的混凝土的抗壓能力也特別強 強到什麼地步呢? 一個橫截面積10cm乘以10cm的普通混凝土石件 就能輕鬆承受30噸左右的重量 這才只是個截面10cm乘以10cm的小事件 如果是一根截面1cm乘以1cm的方柱子呢? 根據混凝土物理力學性能實驗方法標準 JB-T50081-2019規定 混凝土石件增大截面之後 需要乘以一個折減係數 一般素混凝土及純混凝土石件的折減係數為0.8 那麼計算可得 一根截面積1平方米的混凝土柱子 理論上則能承受2400噸左右的重量 2400噸是什麼概念? 據資料記載 冷戰時期蘇聯發射了名為能源號的超重型運載火箭 至今仍保持運載能力最強的世界紀錄 而能源號火箭的自重便是2400噸 也就是說僅僅一個1立方米的混凝土小事件 便能承受一下能源號運載火箭的重量 但是越高的建築總重量會越大 可遠不止2400噸 這時候該怎麼辦呢? 辦法有兩種 第一種很簡單 用更粗的柱子 1米乘以1米的方柱子可以承受2400噸的重量 加粗到2米乘以2米就能承受7680噸的重量了 甚至可以多用幾根 就可以建造更高的大樓了 但是柱子太粗太多不好看 用的混凝土也多 還佔用面積 既不經濟也不環保 第二種方法就是 使用強度更高的混凝土 數量不能改就改變質量 現在的混凝土只能承受30噸的重量 我們可以換成承受40噸重量的混凝土 承重能力就提升了 實際上混凝土也確實是按照強度等級來售賣的 按照混凝土結構設計規範 GB50010-2010規定 普通混凝土劃分為14個等級 即C15-C80共14個等級 在高層建築中 比較常用的是C30-C60區間段的混凝土 其中標準值即混凝土可以正常工作承受的壓力 設計值因為對安全的要求更高 所以設計值往往比標準值要小 C80混凝土設計抗壓強度為每平方毫米35.9牛 即每平方毫米上可承重3.59公斤的重量 換算成一平米的承重就是3.59乘以10的六次方 再乘以折減敘述0.8即3160噸 這只是一根柱子理論設計承重值 而它實際能承受的重量高達4000噸 但是現在的建築大多數情況下 都是使用的鋼筋混凝土作為柱子 因為柱子不單單是抗壓構建還是抗彎構建 混凝土抗壓能力強抗拉能力弱 鋼筋的抗壓和抗拉能力都很強 將鋼筋和混凝土兩種材料結合在一起共同工作 主要靠混凝土受力 而配置鋼筋為輔助提高柱子的抗拉強度 而實際工程中考慮到成本抗震等多種因素 柱子的設計往往還需要考慮更多問題