登陆注册
6288800000122

第122章 木桁架拱

[[[CP|W:210|H:140|A:C|U:http://www.*****.com/?chapters/20136/2/2541789635057471822746250499771.jpg]]]这些二十公分的杉木,算不得什么很好的材料,根本不算栋梁之材。可是,只要知道它的能力范围,就可以合理应用。脚手架的问题解决以后,李治就指挥着将作监泥瓦匠开始作混凝土版筑的施工。

那六根主柱的截面,并不是实心圆柱型,而是中空的圆管型。圆管的外径1.5米,内径0.9米。这个柱子的承载能力怎么样呢?对比一下混凝土和木材的材料特性:

抗压强度:混凝土30MPa,木材30Mpa(是的你没看错,它们的抗压强度其实差不多)

弹性模量:混凝土50GPa,木材10GPa

经过和上一章节同样的分析,这跟自重42吨的混凝土空心圆柱的载重能力是:

细长压杆载荷公式:11859吨。(其实这个柱子的比例应当不属于细长压杆,这里只是做一个比较)

材料抗压强度公式:3392吨。

所以扛起一个屋顶应该是毫无压力,绰绰有余了!

工匠们并不清楚这一切,他们只是按照李治的图纸,首先在地下挖开深坑,用混凝土浇灌好地基。然后在地基上搭脚手架,用木板围好空心圆柱体的柱形状,然后一截一截的倒入水泥混合碎石和河砂的砼浆,然后隔一段时间就浇水来促使混凝土的凝固。

就这样,不出一个月的时间,不到一百人就立起了六根宏伟的混凝土石柱。为了承载屋顶的大梁侧面的受力,还额外的在柱子十米高的地方,浇筑了角度三十度的斜撑。

接下来工人们在原来脚手架的基础上,搭建了更高的,四层到五层的脚手架。为即将建造的木桁架拱梁做准备。

至于这个木桁架拱梁长什么样子,可以参考一下英国牛津康河上一座古老的桥的样子。它的名字叫做“数学桥”(文后附图)。它修建于1749年,是一个拱形的,由木材拼接为三角形稳定的桁架结构。也成为了后来广泛出现各种钢桁架结构的前身。

只不过钢桁架有着更稳固和更大的承载力,因此并不需要做成拱形,只需要做成和桥面一致的平直的形状就可以了。

有人说这桥是牛顿设计的,不过牛顿1727年就死了。有人说这是从中国拱桥抄袭的。还有人说这个桥建成时一颗钉子也没有,后来有个教授拆下来想研究结果不会装回去,才敲上钉子。

但是剑桥大学官方网页上对它的历史介绍可以清楚的看出,这种桥并不是突然冒出来的。1741年西敏寺桥的修建中,为了建造那个石拱,人们搭建了一个类似的木拱的脚手架——他们的结构是非常相似的。

这个年代大英帝国常常公开向社会上招标,无数民间科学家蜂拥而上,设计出了很多种西敏寺桥的草稿。很多设计不乏超长木拱的方案。当然最后选中的就是现在看到的那个坚固的连拱石桥方案。当时的设计是全长314米,有十五个拱券。单跨不到二十米。后来为了提高泰晤士河的通航能力重修,改为254米长,7个拱券,单跨在28.7到34.9米之间。时至今日,成为了英国伦敦的地标之一。在桥上可以把泰晤士河,英国议会大本钟,以及摩天轮“伦敦眼”以及滑铁卢火车站一览无余。

回到正题。当六根主柱和斜撑完工以后,李治便组织工匠按照设计图,把选好的三十公分粗,十五米长度的主材,拼接成跨度30米的桁架拱形。结合部位使用了多颗钢钉加固,每颗钢钉的粗细都由金手指系统计算了剪切应力的大小而确保安全。因为通过整个桁架结构相互钳制,给主梁提供了稳固的支撑,每一根主材的支撑能力达到了108吨。每一个单个木拱券的承载能力达到了152吨。

相比之下,屋顶的重量是多重呢?现代工程技术规范规定一类屋顶,也就是最次的一类混凝土板屋顶的负载能力在每平米400公斤。自重大概在200公斤左右。那么整个坡度约在45度的大礼堂屋顶的面积大概900平米,也就是全重254吨。这三组拱券的承载能力完全足够。

当然,这三组拱券之间横向平面外还需要用多跟檩条加固,让它不至于在侧面偏倒。就这样,本来高达30米的跨度是无法通过单根主材作为梁架。可是在桁架结构的优势之下,完美的利用了细长木材的效能,搭建好了屋顶的骨架。完成了这一步以后,阎立德手下的工匠们就知道该如何铺设屋面的瓦片了。他们使用了唐代惯用的大斜面屋顶,虽然不是通过斗拱支撑起来,但他们效仿了主梁的桁架设计了挑檐,完善了四周屋檐的支撑。

最后,李治也没有忘了给这个长安城里目前最高的建筑顶上,装上了一整圈避雷针。好不容易修好的大屋顶,他可不愿意哪天一个雷劈过来就给烧了。

就这样,大礼堂的屋顶花了两个多月才逐步的装修完毕。这样一个庞大,优雅的建筑,自然成为了一处奇观。大礼堂的舞台有多大呢?足足能和人民大会堂的主舞台媲美。它宽30米,深20米,台上高达28米。人民大会堂的主舞台的尺寸是宽32.6米,深32.6米,净高32米。

舞台平时可以完全依靠自然采光。因为主要的支撑只是柱子,所以其它部分留下了大量的空间,可以让光线直接照射进来。晚上,还可以通过悬在半空的大火盆照明。

当然,它的观众席由于不象人民大会堂那样全在室内,因此可以容纳更多的观众。观众席分为七层,最高处高达20米,形成一个层层阶梯状。基座是砖石通过多层拱券结构,也就是类似罗马斗兽场的结构修建,然后用较次的木料组成通道台阶,观众席上还安装了简易的大长板凳作为座席。

工程临近结束的时候,李治再次来到此地巡视。之间屋顶安装好以后,临时搭建的脚手架已经拆除的差不多了。地面也已经清扫掉多余的水泥木屑。整个主舞台的地面是上好的结实木板,涂上了一层红漆,显得十分醒目。水泥柱子则保留了天然的灰色和石料的斑驳色,显得十分粗犷。屋顶的木料同样也是用层层油漆防腐,显出红黑相间的条纹。瓦片用的是上好的青瓦。考虑到挡风和调节的需要,阎立德还在四周安装了重重的素白色的帷幔,需要的时候可以收起来。这样一个庞大空间就这样形成在两万人观众席的面前。

李治点点头,十分满意:“对,就是要这样简练,大气的效果,才能显出我泱泱大国的风度。老阎啊,你准备好大字和横幅,挂在舞台后面,要大的足以让最后一排观众都能看见。然后孤想办法筹备一个大型的晚会,来庆祝它的落成。”

阎立德点头称是,问道:“殿下,横幅的字怎么写?”旁边的侍从心领神会,立刻递来纸笔。李治不知有诈,提笔写下“大礼堂落成典礼”几个字,然后说:“老阎你自己改写一遍,写好看点。”

阎立德端详许久,才满足的回答道:“看到太子殿下的字,老臣才又找回了一点人生的信心和尊严啊!”说罢这老头脚下生风,飞也般的逃走了。

<ahref=http://www.*****.com/?a>

同类推荐
  • 吴越争锋

    吴越争锋

    公元前497年,越国老王允常驾薨,勾践登基。次年阖闾南征伐越,范蠡用“敢死队”以少胜多,打败吴军。阖闾在败退路上死于脚伤,遂其长孙夫差登基。夫差为报国仇,于三年后重燃战火。伍子胥和孙武用五行八卦阵法杀死越国大将,将越王君臣逼上会稽山。然而在不知情的情形下,伍子胥的次子伍辛被自己的胞兄杀死……
  • 从1898开始

    从1898开始

    意外回到清末,还有两年就是八国联军侵华,钟何应该何去何从。满清,当年在四川,十人中杀九人的仇应该报了吧;那些列强们,吃了我的,拿了我的,该还回来了吧。
  • 楚汉三国

    楚汉三国

    因为神仙的赌气,兵败垓下的霸王穿越到汉末并收了后世有着“小霸王”之称的孙策为弟子。霸王的弟子孙策、刘邦的转世刘备,始皇的转世曹操,交错在楚汉和三国间的恩怨。一切的一切,尽在楚汉三国。(本故事纯属虚构扯淡)ps:每日21点左右,更新一章。
  • 我的大宋生涯

    我的大宋生涯

    南宋初年,西北出了一个才子,子曰:伯虎。伯虎性刚烈、正直、热肠,他仅用一年时间,便进士及第。他建铁厂、铸铠甲;创理工,铸火炮;办学校、兴教化;修水渠、开荒田;练精兵、伐强金,收复中原。又西灭西夏、北伐蒙古,一统寰宇。他架空皇帝,创立内阁,铸修战船,征服大海。……萌新新书,还望支持、指正。这是我的一本书,我会认真的将它完结。刚刚建了一个群,希望大家能加下,群号:550794387
  • 商汤灭夏

    商汤灭夏

    夏王朝统治了大约四百多年,到了公元前16世纪,国势日衰,江山开始摇摇欲坠。夏朝最后一任君主夏桀即位后,统治更加残暴。商部落因为畜牧业发展得很快,到了夏朝末年,汤做了首领的时候,已经成为一个强大的部落。商汤看到夏桀十分腐败,决心消灭夏朝。夏此时已是众叛亲离,而商汤领导有方,所以夏桀的军队很快被打败,桀也遭到了流放。于是,夏朝就被新建立的商朝代替了。《中国文化知识读本:商汤灭夏》以优美生动的文字、简明通俗的语言、图文并茂的形式,介绍商汤灭夏的有关内容。
热门推荐
  • 豪门“傻”妻

    豪门“傻”妻

    她嫁他,入豪门;他娶她,出家门!三年无出怎么了,比得上他搂进家门的私生子吗?跟她谈感情,请问,他爱过她吗?豪门恩怨,精心布局,当她是傻的不成!爱你,甘愿痴傻,她的心到底是还爱着他?还是不爱?
  • 烽烟狼卷

    烽烟狼卷

    慈不掌兵,善不为将,被温暖推入黑暗,随信任跃入深渊。。。。。。
  • 张瑞敏的儒商智慧

    张瑞敏的儒商智慧

    他倡导无为而治,用传统哲学智慧引领海尔;他提出流程再造,让再造后的海尔跻身国际市场;他为客户找产品,让消费者享受到产品外的服务魅力。张瑞敏正是用他的“君子风度”和“儒商哲学”将海尔打造成为世界级的企业。《张瑞敏的儒商智慧》以张瑞敏的企业文化理念为切入点,通过生动的案例与深度的解析,为读者展示了一位具有?商哲学智慧的企业家。《张瑞敏的儒商智慧》由张兴龙编著。
  • 杀手:心在滴血

    杀手:心在滴血

    他们,是青梅竹马。在一次混乱中失散。他因为她,作为杀手。她因为他,作为军事间谍。谁也没想到,他们会在那样情况下相遇。一切,回到了从前。可惜,他是通缉犯,她要逮捕他。怎么办?
  • 惜春

    惜春

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 诸夏风云录

    诸夏风云录

    服章之美谓之华,礼仪之大谓之夏。孤独的旅客行走在异域,努力的留下属于自己的刻印。带着大家走进帝国的传记。
  • 末日三国行

    末日三国行

    2012世界末日挺过,悲催的大学生黄天居然回到了汉末,那可是一个连末日都不如的时代啊!别人穿越了不是猛将就是高官,可怜的黄天居然成了一个名不见经传的小村庄里猎户家的婴儿,黄巾侵扰,官兵欺压,连自保都是问题,黄天如何去逐鹿天下?乱世人命贱如狗,生存下去,拳头大才是王道!乱汉?拥汉?保命要紧,与我何干!南蛮入侵?乌桓南下?居然敢毁我家园!我若不死,谁敢染指江山?!一个小人物,在汉末为保命而进行的抗争!三国?有我在此,何来三国?历史,在我的铁骑下改写吧!
  • 道归

    道归

    举手天崩地裂,跺脚山倒海陷。看我写出一个不一样的世界,给大家逞现一个宏观的世界,精彩的人生。新书上传,不求多快,只求写的更好!
  • 不朽圣皇

    不朽圣皇

    昊天广土,宗门万千,皇土浩瀚!武是基础,道为大势!无数天骄俊彦,以血肉之躯,修炼大道,扛起天地脊梁,万民心生向往。楚御本是南离城落魄的少年,青涩稚嫩,生存堪忧,却机缘巧合得到一副星辰古卷,从此逆天改命。破武十方,浩瀚星辰。星空下,少年楚御满腔热血,大武立身,以悍然之资,声撼四海,横扫八方。成就不朽圣皇!
  • 樵隐词

    樵隐词

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。