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  1. 為何鐵橋和石橋的拱形方向相反,一個向上一個向下?
  2. 這是混凝土必須預加應力的原因嗎?
    撰文:李本瀅

  1. 為何鐵橋和石橋的拱形方向相反,一個向上一個向下?

    這是因為石頭和鋼鐵是非常不同的材料。石頭能受得起壓力,但在拉力情況下容易破碎。因此,拱橋的石頭是擠壓在一起的。這樣石橋便很堅固,能讓人、貨物和車輛經過。

    figure1
    石橋

    鋼鐵剛好相反。鋼索被張力拉緊時,特別堅固。鐵橋的架構一般用是懸吊鋼索,懸吊鋼索兩側均向上拱起令鋼索經常保持在張力之下。因此,人們很少建造拱形的鐵橋。  

    figure2
    青馬大橋 (圖片由趙孔儒先生拍攝和提供)

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  2. 這是混凝土必須預加應力的原因嗎?

    是的。混凝土像石頭一樣,受擠壓時特別堅固。  

    預加應力的混凝土是在混凝土裡面藏有鋼根。在混凝土變硬之前,這些鋼根是受張力拉緊的。這樣,在混凝土變硬後,鋼根不能收縮。於是,鋼根保持混凝土經常緊壓,而鋼根本身保持受著張力。所以結合混凝土和鋼相反特性製造的建築材料,比加強混凝土更強並且比全鋼鐵建築便宜。

    預加應力的混凝土在1950年代出現,被視為二十世紀建築的一大進步,已廣泛地應用於很多高樓大厦。 

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最近修訂日期: <2014年4月1日>