可能以1 1的模型,重建艾菲爾木塔嗎?也就是利用現有的艾菲爾鐵塔的結構不變,材料全部換成木構材料?

時間 2021-12-29 01:04:40

1樓:畫圖狗

因為問題本身確定了同樣的結構形式,那主要比較的就是木構材料和鋼材本身的材料力學特性(兩種材料面對的荷載要求除了自重不同之外其他假定相同)。

首先我們可以從直觀感受上來判斷一下木材和鋼材的差別。

從圖中我們可以感覺到,在類似的結構形式和跨度下,鋼桁架的桿件尺寸要比木桁架細的多。當然這是很感性的對比,並不嚴謹。

題目中所說的木構材料是乙個很寬泛的概念,包括傳統大木作的用的原木,比如楠木、杉木,也包括現代木結構用到的工業整合材,比如雲杉膠合木,LVL等。

而材料的力學特性包括抗拉,抗壓,抗彎強度,彈性模量等等。

我們知道艾菲爾鐵塔是有許多細小的鋼桿件構成的,而這些桿件的形式,包括截面尺寸,長短,以及相互交接的節點都是根據鋼材的材料特性以及相應的荷載要求以數學公式求得的。

木構材料無論任何一種材料其力學特性與鋼材都是不同的,因此即便我們假設用木構可以做乙個長寬高1:1的艾菲爾鐵塔模型,但其自重不同,材料特性不同,所以每根木構件的形式也必然不同。我們得到的也許將會是乙個水腫的艾菲爾鐵塔,其每根構件都由粗壯的木料替代,因為常用的木構材料其抗壓抗拉的強度都弱於鋼材。

而且這裡還沒有說到防火的問題,不同的國家在木結構防火問題上的法規有所不同,中國的木結構規範相對苛刻的過分,通俗的來說就是要求木構件不僅能滿足結構要求,還要求著火燃燒數小時之後,屋架不倒塌。所以國內的木構建築其構件的截面尺寸是遠大於實際力學要求的,比如說一根柱子可能做到200×200就足夠承重了,但是實際需要做到300×300,因為即使著火燒掉了100的表皮厚度,柱子依然能起到承重的作用。

外結合開頭兩張圖,想象一下把纖細的鋼構件換成粗壯的木構件的感覺吧。

2樓:張Joey

木結構連線形式有限,榫卯或是釘膠都不能滿足抗震要求,而且受材料纖維生長方向屬於只能單向受力的材料,材料不適合做高聳結構。

3樓:漱石清流

這個問題很有新意,如果換成木構架的話,我認為可以做,但是穩定性可能沒鋼構的好,因為他的邊緣是曲線,而且用料比較多,你可以看一下古代純木結構的建築,艾菲爾鐵塔比他們高太多了,而且鋼通過焊接穩定性很好,所以木頭的話會很容易坍塌的吧

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