拱形原理(拱桥的原理)
印度小伙用砖块建圆形屋顶的时候,不用框架支撑,跨度竟然也能达到9米。他们看上去只是将砖不断地叠加在一起,像铺路一样,就能让砖块牢牢地粘在圆形屋顶上,建好后,屋顶表面几乎看不出这下面藏的是砖头,24小时后,这个屋顶的重心甚至可以承受4个人的重量,他们究竟是如何做到的?砖块为何不会掉下来呢?我们来看看他们的建设过程,首先,他们需要对墙体四周涂上一层水泥砂浆,然后寻找圆形弧顶的中心在哪里,之后再找准一个角落,将手里的砖块拼接上,只是,在这个过程里,他们需要对砖块的形状不断地进行更改,他们还需要合理把控水泥砂浆的用量,将四个角建好后,我们就能看到一个简单的圆形结构,据说,这种办法很实用,很多施工队看了之后就能快速掌握。虽说这种工艺看上去很简单,但真正要做好这样的圆形屋顶,你真的学会了吗?也许有的人会说,这个不难,我也会,只是优与劣的差别在细节上很容易看出来。
仔细看的话,你还能发现,印度小伙在砖块快要砌到中间位置的时候,他手里的砖大多被改成了楔形,呈上宽下窄,他告诉我们,这样的形状能够让砖块间的相互作用,产生一个客观的横向作用力,这也是这种圆形砖结构拱顶的奇妙之处,也完全不用担心建成后的砖块哪一天会突然掉下来,要知道,这种拱形建筑已有上千年的历史,其原理简单来说就是球形任何一个地方受力后,力都会向四周均匀地分散开,这和拱形受到压力后呈现的特点相同,可以说,球形比任何形状都更坚固;当拱形屋顶受压时,它也会将这个力传给相邻的部分,这个时候,拱形屋顶会因分散压力的举动使得拱形屋顶的承受能力更强。
古代东西方,很早就出现了类似的拱形结构。例如,我国的弧拱,以及古埃及的券拱;亦或是古罗马的半圆拱和哥特建筑里出现的尖拱等。现代的拱结构大多使用的是圆弧拱或抛物线拱,其用的材料也很广泛,其中包括砖、石、混凝土等,也有用木材或是钢材来建造的,起初这种结构用于桥梁,在建筑中,大多用于屋盖或是跨层的门窗及洞口,有时也用作承托围墙。
值得一提的是,印度小伙在建设拱形屋顶的时候,他们所用的砖块必须足够干燥,这样才能尽可能增加结构的稳定,正所谓细节之处见真章!他们还说,这种屋顶,在建设的时候,还能有效地节约工时。他们甚至用过这种办法盖过4层建筑,值得一提的是,他们还能为屋顶做出不同的造型,不仅结实耐用还显得十分美观,这是完工是拱形屋顶,是不是非常漂亮!