几十层的高楼承重柱最底下的部分为什么不会被压裂?
几十层的高楼承重柱最底下的部分为什么不会被压裂?
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凡是跟建筑相关的专业人士,应该都知道,
混凝土的抗压能力是很强的。
荷载的传递方式
板上的荷载传到梁上,梁上的荷载传到柱子上,荷载沿着柱子往下传递,所以底部的梁、板只承担一层的荷载,不会压坏,柱子则是越往下越大。
柱子截面尺寸的选取通过竖向荷载确定,你看到的几十层楼很重,但是柱子的承载能力更高。
承载力计算公式的参数与混凝土强度、钢筋强度及对应的面积有关,还有抗震承载能力调整系数、与建筑物的抗震等级有关的系数,最后还有轴压比限值的要求,满足这些要求柱子是绝对不会坏的。
1m混凝土柱抗压能力,整体稳定性按0.7考虑,抗压能力:
0.7*f*A=0.7*14.3*3.14*500*500100010=785吨
综合考虑风荷载,地震力,人群荷载等各种因素的作用下,高楼两侧分别对地面产生一个拉应力和一个压应力。
而且现在高楼施工采用的混凝土强度都很高,最终保证的是在水平荷载作用下,结构能够达到设计要求。
所以,好的结构设计加上优良的施工,不会出现柱子被压碎。
而且,几十层的楼,一旦出问题后果特别严重,因此在设计和施工时会更加严谨。
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我承包过土建工程水电及消防安装,经常去高层建筑工地,我来回答一下。
几十层的高楼承重柱最底部分,除了好的水泥配比抗压以外,关健又增加了钢筋的强度与设计结构,这都由结构工程师设计并由监理现场监督施工,现在因为工程质量,尤其是高层建筑工程质量是终生负责制,所以监理对高层建筑底层基础部分施工监管也不敢马虎。
这些层间梁与柱组成的框架结构混凝土把整个高楼重量均摊到各个承重柱之间,让各承重柱的受力均匀。
这些梁柱对钢筋扎制和钢筋规格及大小都有相当要求,尤其是锣纹钢和箍筋钢规格是监理监督的重点。
除了承重柱和承重梁之外,底层还有这种钢筋混疑土的承重墙,这个就更厉害了。
有了由承重柱、承重墙和承重梁组成的钢筋混凝土框架基础,现在许多高层楼房地下室都还是相当坚固的人防工程,这样几十层的高楼根本就不怕压裂柱体了。而且这种框架结构混凝土的高楼还抗地震,强风。如果出现强裂地震,房子只会不同程度受损,不会瞬间垮塌,给人们增加了逃生时间。
补充一点,为了增加强度,所有高层建筑的承重柱的主要竖立钢筋必须全部要求焊接,这样每一层的框架等于连成了一个整体,同时为减轻重量,现在高层建筑一般采用轻质砖砌墙。
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现代科技发达,人们的生活质量在提高,许多高楼大厦的高度也变得越来越高,十几层、二十层慢慢的变到几十层、上百层的高楼,这些高楼建造时都需要在地下打好桩,为的就是防止楼层发生以外的事故,或者被吹倒,地桩到了平衡和支撑楼房防止下陷的作用,但是为什么小小的地桩能支撑高楼那么重的重量而不被压坏呢?
因为很多人不知道,水泥混凝土的强度是很高的,小小一块的混凝土可以承受很大的压力,只要不是暴露的一瞬间冲击,就很难靠重力把混凝土压裂。
普通很小一块的混凝土块可以承受的重量都是以吨为单位的,有实验的结果是,以立方厘米大小为单位体积的混凝土块可以承受的重量为三十吨以上,也就是说一块小小的的混凝土可以承受一辆轻型坦克的重量。
外加上底桩是打下去的,最底部的外围是完全跟底底的泥土或者岩石紧挨的,外围没有被压扁膨胀的空间。而且水泥柱里面还有钢筋定型,钢筋混凝土的承重力比单独混凝土更高。
还有一栋楼房要建起来,底部的地基部分一般至少要打几十跟桩以上,而按单位平方来算,一根桩的承受力一般是好几千吨的,而几十上百条平均分摊下来,那每一根的承受重量就会比实际的极限值低很多,这样就更不会说有桩被压坏的现象了。而桩的上端是用承台链接的,承台的上面在用钢筋混凝土灌浇做楼房的柱子,按照设计计算范围,十几二十多根柱子平分高楼的重量是绰绰有余的。
而一般高楼在建设之前都是经过设计的,建多高,每一层用的材料都是会经过计算好的,所以楼房的高度和使用决定用什么样规格的地桩。越是高的楼打的桩就要越深,要打到岩石部分来做支撑。想要压坏地桩可能性几乎没有,除非是水泥的质量不合格,强度不够,制做地桩的水泥都是高强度水泥,承受能力非常的强,在合理的承重范围内是不会出现被压坏的现象的。
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几十层的高楼承重柱最底部分,除了好的水泥配比以外,关健靠钢筋的强度与设计结构,这都由结构工程师设计并由监理现场监督施工,现在因为工程质量,尤其是高层建筑工程质量是终身负责制,所以监理对高层建筑底层基础部分施工监管也不敢马虎。
道理很简单,一个空矿泉水瓶可以轻松被踩坏,但没有开封的饲料瓶去很难被踩坏,其实在建筑过程中,因为混凝土技术的完善,抗压能力并不是让人担心的,反倒是抗震、防火等等其他问题,具体的问题还要具体去分析计算,不得不说建筑工程的伟大啊!
比如加粗承重柱的粗细,承重柱的直径越大,能承受的重量也就越大,这也是为什么很多高层的承重柱会看起来粗大无比的原因。或者是加多承重柱,如果还是不行,那就需要用强度更高的混凝土,一般房屋承重柱的混凝土会采用C30-C50,而混凝土的14个等级最高可到C80。如果是建筑更高的高楼或者是承重要求更高的话,还可以采用钢管混凝土,也就是把混凝土浇灌到钢管中加固。
加粗承重柱,面积大了,它的承重能力就更强了,不过大楼里面看到这么粗的柱子多难受啊,既不美观,又浪费建筑面积,还有可能出现内热外冷,热量散不出去,最后自己开裂了的悲剧。第二招,加强混凝土的强度,用抗压性能更好,标号更高的高强度混凝土,当然,质量上去了吗,成本也一路往上飘。
最骚的看家操作,就是上钢筋,建筑有五大受力,拉压弯扭剪,有混凝土承重以外,钢筋还负责抗震,是力学中的约束构件,通过箍紧钢筋,焊接钢筋,组成承重柱、承重墙和承重梁的框架结构,再浇筑混凝土后,它们俩互相支撑,既可以承载上百层高楼的重压,又能抗震防风啦。
那么我们的房子多重呢?普通的混凝土结构的楼面结构,大概每平米1到1.5吨。假设柱子和柱子之间的平均间距是8米,也就是每根柱子的受荷面积大约为64㎡,按1.5吨算,每层压到这根柱子上的重量就是1.5乘以64约等于100吨。25层的房子,25乘以100,最底下的柱子承受的重量刚好为2500吨。
所以用这样的1米乘以1米的混凝土柱子,差不多可以建造25层的房子。
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我是搞桩基础技术…你们说的只是专业上一点数据而已,要从力学的角度来分析为何称重墙底部不会压裂?那是因为竖向承载力和基础承台抗裂性能的关系了!大楼的重力通过结构柱子传导到基础承台上,承台再通过桩传导到地下泥土持力层上,而承台的抗裂性能永远比基础下的泥土高,说白了,就是你压一个东西,永远都是软的先变形!所以即使基础无法撑起大楼,顶多也是下沉而已,承台基础是永远永远不会行为楼重而裂开,设计来讲最怕是出现结构沉降不均匀,造成墙柱结构开裂!所以最保险的做法是做满堂红的基础,但也是最不经济的设计!
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高层钢筋混凝土承重柱为什么不会压坏?
大家都知道:高层建筑有钢结构,钢结构強度高,受力性能好,例如上海陆家嘴三幢超高层标准志建筑,本文不作讨论。
常用的钢筋混凝土结构,承重结构要受轴压力,水平剪力,以及弯矩等,根据高层砼结构设计规程等、建筑抗震设计规范,砼结构设计规范进行设计,确定断面尺寸,砼标号,纵向受力钢筋,箍筋等;满足抗震设计要求。
高层钢筋混凝土结构,一般按高度,跨度,层高,抗震烈度,地质情况等,选择合理的结构形式: 有框架结构,剪力墙结构,框架-剪力墙结构,框-筒结构;见“建筑抗震设计规范”表:
高层住宅,因一般住宅开间小,房间分隔多,所以适合用钢筋混凝土剪力墙结构,承重为剪力墙。剪力墙的长度与厚度比大于等于8; 剪力墙结构因承受水平力和竖向力性能好,故适用高度大。
单纯的框架结构,因为抗剪力较弱,适用高度最小。很小用于高层结构,常常与剪力墙组合:框-剪结构,适用高度増大。
高层办公建筑要求跨度大,柱网大。故采用框-筒结构。核心筒往往是电梯厅,相当于闭合的剪力墙。
关于高层建筑下面的柱承载力很大,为何不压坏?那是因为,受建筑空间布置限制,不可能把柱设计得尺寸很大。只有采用一提高砼強度:高強砼,如C60,C80等,梁板不需要高标号砼,柱,墙可以与梁板用不同的砼标号,分别浇筑。同时采用二,提高钢筋強度数量,加大配筋,粗高強度钢筋,内放型钢外包钢筋混凝土,钢管混凝土,等等。
总之,我国高层建筑,超高层建筑越来越多,技术越来越成熟。人民生命安全、建筑结构安全第一是建筑界设计,施工人员的宗旨。
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这都经过测算过的,最底层承重柱最大承受的压力肯定满足楼层数的压力!
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工地包工头来回答这个问题。现在随处可见30多层的高楼,但是下面的承重柱,很少有被压裂的,那么它是怎么做到呢?
1:混泥土
专业人士都知道,1米乘一米的混泥土,就能承受2500吨的重量,相当于25层的楼房重量。所以混泥土的坚固,是人人都能信的过得,才能被广泛应用于建筑当中。当然越高的楼房,混泥土的标号也越高。比如30多层的高层,下面的混泥土标号基本都是c50,到了上面基本是c30。
2:钢筋
都知道高层只有混泥土是不行的,还需要钢筋。没有钢筋的混泥土,是很容易断裂的。所以高层基本都是剪力墙框架结构,就是钢筋和混泥土浇筑完成。那么高层的下面,钢筋会比上面大很多,不仅钢筋型号大,钢筋也比上面密,而且柱子的体积也比上面大的多。
3:重量并不仅仅都是柱子承受
楼房是一个整体。每层的板面都有有梁,有柱子还有板钢筋,很大一部分的重量是被本层的钢筋混凝土代替了,而下面大部分是支撑作用。
只要施工过程中,严格按照要求来。混泥土的配比标号够,钢筋的绑扎规范,钢筋的锚固长短够。高层的住宅是很安全的,完全没有必要担心,柱子会不会被压裂的问题。
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单单混凝土是远远不够的,柱的外层还有钢筋“网笼”,而“网笼”由较大的竖向钢筋与较小的箍筋组成,横竖的间距原则上任何相邻的根都不能大于20Cm。柱外层钢筋本身没什么抗压作用,但它们良好的抗拉作用能够有效的防止柱内部混凝土由于受压而碎裂。一些超高层还会在最底(大约30米)的部分柱内添加异型钢材,异型钢材加入柱中心位置的作用是能比混凝土更好更直接的将承重压力直接传到地下筏板基础,分担底下多层柱内混凝土的受压力,以防底下多层的柱内部过分受压从而产生肉眼几乎看不见的碎裂。异型钢不会从最底一直连续添加到顶,假如楼高50层,约150米,那么一般只在底下60米柱内添加,这样最上面的90米“压力”就会有一大部分直接通过异型钢材传到地下筏板。异型材为什么能直接传导压力呢?可以简单理解成钢的密度要比混凝土的密度大。注意,只有“连续装配在柱内芯的异型钢材”才有此作用!钢筋与混凝土的结合绝对是“天配”,是最美的“夫妻”,单有其中任何一种,人类很多伟大工程都无法施工,也不存在。我说的很通俗,实际情况是比较复杂的。不喜可以喷。对于柱内加异型钢材,一般民众如果不参加施工可能很陌生,不竟超高层也不多,在一些三线城市甚至没有。
另外,不管你用的混凝土标号是c30还是c60,对承重柱来说,脱离了柱筋、箍筋去谈,都是没多大意义的,即使c100000也没用。
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十几层,几十层的高楼在下地基时都己经考虑到了它的承载量。在挖好地基坑时先对地面采取用几十吨的水泥结构进行试压,然后还要打几个十多米深的桩柱坑,桩柱坑采用钢筋灌笼混泥土结构与地基坑内的钢筋网格混泥土结构连在一起,所以承重柱底下的部分不会被压裂,整个高楼层的地基结构是牢固的,住户不必担心。
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一句话,是设计师计算好了的
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