实体塔的高度限制?


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限制典型烧制砖和砂浆制成的“塔”高度的因素有哪些?

对于“塔”,我指的是一个高点的结构,并且可以支持人站在其顶部或附近。我对自支撑结构方面感兴趣,而不是对施工技术的限制,或风荷载,地震可能性等环境因素感兴趣。我想了解这种结构主要取决于其自身重量和材料特性的限制。

关键在于最大化物体所在的任何给定陆地区域的高度。我试图为陆地区域留下合理的自由度来理解这些限制,但是让我们不要像环绕地球一样愚蠢或最终得到一颗由钻石制成的星星,就像评论中提到的类似问题一样。如果需要最大值以避免愚蠢的答案,那么让我们说一下典型的曼哈顿城市街区的面积,其形状合理。

据我所知,这种材料可以承受高压缩载荷,几乎没有拉伸载荷,并且随着建筑材料的不断变化而具有高密度。我的直觉(我是一名电气工程师,结构工程不那么流利)是最佳的(最高结果的材料)形状是圆形的横截面,可能随着高度呈指数减小的直径。由于地面载荷,这种规模有多好?如果这是基于基岩怎么办?如果不是比砖头和砂浆更好的话,那不就是相同的属性吗?是否允许按比例缩放某些形状,或者形状的比例是否随尺寸变化?


我不确定这些问题是否足够相似,可以称之为重复,但请看这个问题。它不会将材料限制在砖块和砂浆中,但答案中的要点仍然主要适用于您的问题。
Wasabi

Wasabi:我试图添加一些约束,所以这个问题不会像你所链接的那样转移。
奥林·拉斯罗普

Answers:


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由于结构仅由其自身重量加载,因此限制器将是材料的最大抗压强度,超过该压缩强度,底层被压碎。如其他人所指出的,这可以通过使侧壁逐渐变细来至少部分地减轻。在任何情况下,知道塔的抗压强度,密度和尺寸,可以计算其在第一层压缩破坏点处的高度。


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芝加哥有一座砖砌建筑据称是砖块可以建造的最高建筑(没有压碎底部)。它大约200英尺。但它将增加地板和其他内部组件的重量,所以我想这不是一个答案。

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