今天來說說形抗結構 !
平常我們多行走在住宅或是教室內,建築內部的柱距根據鋼筋混凝土特性(RC)大約是8到10米左右,但一面籃球場的長邊就有28公尺、一個大禮堂可能就有40公尺這麼長的跨距不能落柱。
那怎麼辦呢?
常用的一個方法,就是利用形狀的改變,增加面積慣性矩來增加這個結構體抗彎舉的能力!聽起來有點饒口,下面用一個直觀的小實驗讓大家了解:
▲圖說:未經改變形狀紙的乘載能力
可以看到如果單純只用一張紙,沒有任何形狀的加工,是沒辦法撐住筆的重量的,但如果我們把紙折成折板的形狀再試試,就會發現不一樣的結果(如下圖)。
▲圖說:將同一張紙著成折板形狀後再試試
這就是形狀改變,改變面積矩(I值)後改變容許應力的最簡單範例。
那如果用在生活中就會是,體育館的屋頂、很多車站捷運站體大廳的棚架、社區集會中心。
可以承受更大的應力,柱子的跨距也就可以更自由、避免需要大垮距的集會空間中間落了一根柱,既影響動線又影響空間美觀。
▲圖說:上海某地鐵站(來源:維基百科)
▲圖說:-中和國民運動中心大垮距折板籃球場(來源:新北市體育局)