谁能解释为什么在几十米上百米高的烟囱下面
我们经常可以看到,几十米高,甚至上百米高的大烟囱都是用红砖砌起来的,红砖,给我们的感觉就是掉地上就摔碎了,并不是非常结实。但是,这么高的大烟囱,底下的红砖常年都是好好的,并没有被压碎,这是为什么呢?
一、红砖并没有我们想象的那么脆弱
我们常见的红砖,是以黏土、页岩、煤矸石等原料经过粉碎混合后,再经过机械成型,干燥后在摄氏度的高温下烧制而成的烧结型建筑砖块,我们通常叫做“黏土转”。普通红砖的标准尺寸是24厘米11.5厘米5.3厘米。
常见的红砖的强度分为MU10、MU15、MU20、MU25、MU30等5个等级,我们在建筑工地上最常见的是MU15这个强度等级的红砖。以MU15这个等级的红砖为例,在变异系数小于等于0.21时,耐压强度大于10兆帕。变异强度大于等于0.21时,耐压强度要求大于12兆帕。
如果我们按照抗压强度10兆帕计算,10兆帕等于公斤,兆帕,是压强单位,那么一块MU15的红砖的面积是:
24厘米11.5厘米=平方厘米。
一块MU15的红砖总耐压就是:=00公斤=27.6吨。
不算不知道,一算吓一跳,没想到一块看起来不起眼,易碎的红砖,居然破碎压力达到了27.6吨。
我们按照一座50米高的红砖烟囱计算,一般50米高的红砖烟囱,底部的直径是在4米左右,而砌砖厚度是50公分,那么,底座的面积就是:
43.=6.28平方米=平方厘米,而耐压强度是公斤:
公斤=00公斤=吨。
经过计算可知,直径4米,厚度为0.5米的红砖烟囱底座,可以承受极限压力吨。
二、50米高的红砖烟囱有多重?
烟囱的重量等于所使用砖头重量和砂浆重量的总和,那么,我们首先计算50米高的红砖烟囱大约需要使用多少块红砖?
经过查找工程案例可以知道,一般50米高的红砖烟囱底座直径是4米左右,而上口直径是在2米左右,平均直径3米左右。
这种高度的红砖烟囱底座厚度达0.5米,而上口的厚度是在0.24米,平均厚度是0.37米。
我们就按照平均值来计算:
33..37=3.48平方米,
一块红砖的面积是:
0..=0.0平方米,
3..0=块红砖。
红砖的标准厚度为5.3厘米=0.米,50米高度需要:
.=.4层。
需要指出的是,为了便于计算,我们把水泥砂浆的厚度忽略,因为水泥砂浆在干燥后,比重和红砖相差无几,因此我们把整个高度全部按照红砖来计算。
.4=块红砖。
一块红砖的重量是2.63公斤,那么:
2.63=322.8公斤=.吨。
经过计算可以得到,一座50米高的红砖烟囱总重是大约.6吨左右。而底座的极限耐压强度是吨,大大地超过了烟囱总重.6吨。
很多人看到这里可能会说,底座那么大的耐压强度,却只承受.6吨的重量,这不是浪费吗?大家别忘了,这个吨,是底座可以承受的最大破坏压力,而红砖也会在各种气候条件下不断地风化,强度也会慢慢地降低。因此为了让烟囱长期安全使用,需要很高的安全系数。像这种烟囱,就取了20倍的安全系数,可以确保“百年大计,质量第一”。
现在你知道了大烟囱底下的红砖为什么常年受压而不会被压碎了吗?
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