Limiti di altezza della torre di mattoni e malta?


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Quali sono i fattori che limitano l'altezza di una "torre" fatta di mattoni e malta a fuoco tipici?

Per "torre" intendo una struttura il cui punto deve essere alto e in grado di sostenere una posizione umana sopra o vicino alla sua cima. Sono interessato agli aspetti strutturali autoportanti, non alle limitazioni delle tecniche di costruzione o ai fattori ambientali come il carico del vento, la possibilità di terremoti, ecc. Voglio capire cosa limita una tale struttura principalmente dal suo peso e dalle proprietà del materiale .

Il punto è massimizzare l'altezza per ogni area di terra su cui si trova l'oggetto. Sto cercando di lasciare una ragionevole latitudine per l'area della terra per capire i vincoli, ma non diventiamo sciocchi come avvolgerci intorno alla terra o finire con una stella fatta di diamante, come una domanda simile menzionata in un commento a cui è stata devoluta. Se è necessario un massimo per evitare risposte sciocche, diciamo sulla zona di un tipico isolato di Manhattan, con ragionevole latitudine sulla forma.

Capisco che questo materiale è in grado di gestire elevati carichi di compressione, praticamente nessun carico di tensione, e ha un'alta densità man mano che i materiali da costruzione vanno. La mia sensazione (sono un elettrotecnico, non molto fluente con l'ingegneria strutturale) è che la forma ottimale (meno materiale per il massimo risultato) sarebbe un incrocio circolare, probabilmente con un diametro esponenzialmente decrescente con l'altezza. Quanto bene questa scala a causa del carico al suolo? Cosa succede se questo è costruito su roccia fresca? Non sarebbero le stesse proprietà, se non migliori, del mattone e del mortaio? Ciò consentirebbe di ridimensionare una forma aribtrariamente o le proporzioni della forma cambieranno con la dimensione?


Non sono sicuro che le domande siano abbastanza simili per essere chiamate duplicate, ma vedi questa domanda . Non limita il materiale a mattoni e malta, ma i punti indicati nella risposta si applicano principalmente alla tua domanda.
Wasabi

Wasabi: ho provato ad aggiungere alcuni vincoli in modo che questa domanda non si risolva come quella a cui ti sei collegato.
Olin Lathrop il

Risposte:


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poiché la struttura è caricata solo dal suo stesso peso, il limitatore sarà la massima resistenza a compressione del materiale, oltre la quale il piano inferiore verrà schiacciato. come sottolineato da altri, questo può essere almeno in parte mitigato dalla riduzione dei fianchi. in ogni caso, conoscendo la resistenza a compressione, la densità e le dimensioni della torre, si può calcolare la sua altezza nel punto di cedimento del primo piano.


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C'è un edificio in mattoni a Chicago che si dice sia il più alto che il mattone possa costruire (senza schiacciare il fondo). Si tratta di circa 200 piedi. Ma avrà il peso aggiuntivo di pavimenti e altri componenti interni, quindi immagino che non sia una risposta.

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