一二八 木桁架拱

    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5米，内径09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0mpa，木材0mpa（是的你没错，它们的抗压强度其实差不多）

    弹性模量：混凝土50gpa，木材0gpa

    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：59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：92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749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727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。

    但是剑桥大学官方页上对它的历史介绍可以清楚的出，这种桥并不是突然冒出来的。74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到的那个坚固的连拱石桥方案。当时的设计是全长4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27到49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0米的桁架拱形。结... -->>
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