[摘要]谁能解释为什么在几十米上百米高的烟囱下面砖块没有被压得粉碎？学过大专以上工科材料力学，甚至中学物理的都能轻松回答：烟囱上小下大，重力作用下的底部砖块压应力（压强...
谁能解释为什么在几十米上百米高的烟囱下面砖块没有被压得粉碎？
学过大专以上工科材料力学，甚至中学物理的都能轻松回答：烟囱上小下大，重力作用下的底部砖块压应力（压强）不大，所以不会压坏
谁能解释为什么在几十米上百米高的烟囱下面砖块没有被压得粉碎？
我们经常可以看到，几十米高，甚至上百米高的大烟囱都是用红砖砌起来的，红砖，给我们的感觉就是掉地上就摔碎了，并不是非常结实。但是，这么高的大烟囱，底下的红砖常年都是好好的，并没有被压碎，这是为什么呢？
一、红砖并没有我们想象的那么脆弱
我们常见的红砖，是以黏土、页岩、煤矸石等原料经过粉碎混合后，再经过机械成型，干燥后在900摄氏度的高温下烧制而成的烧结型建筑砖块，我们通常叫做“黏土转”。普通红砖的标准尺寸是24厘米✖️11.5厘米✖️5.3厘米。
常见的红砖的强度分为MU10、MU15、MU20、MU25、MU30等5个等级，我们在建筑工地上最常见的是MU15这个强度等级的红砖。以MU15这个等级的红砖为例，在变异系数小于等于0.21时，耐压强度大于10兆帕。变异强度大于等于0.21时，耐压强度要求大于12兆帕。
如果我们按照抗压强度10兆帕计算，10兆帕等于100公斤，兆帕，是压强单位，那么一块MU15的红砖的面积是 :
24厘米✖️11.5厘米=276平方厘米。
一块MU15的红砖总耐压就是 : 276✖️100=27600公斤=27.6吨。
不算不知道，一算吓一跳，没想到一块看起来不起眼的红砖，居然破碎压力达到了27.6吨。
我们按照一座50米高的红砖烟囱计算，一般50米高的红砖烟囱，底部的直径是在4米左右，而砌砖厚度是50公分，那么，底座的面积就是 :
4✖️3.14✖️05=6.28平方米=62800平方厘米，而压强是100公斤 :
62800✖️100公斤=6280000公斤=6280吨。
经过计算可知，直径4米，厚度为0.5米的红砖烟囱底座，可以承受极限压力6280吨。
二、50米高的红砖烟囱有多重？
烟囱的重量等于所使用砖头重量和砂浆重量的总和，那么，我们首先计算50米高的红砖烟囱大约需要使用多少块红砖？
经过查找工程案例可以知道，一般50米高的红砖烟囱底座直径是4米左右，而上口直径是在2米左右，平均直径3米左右。
这种高度的红砖烟囱底座厚度达0.5米，而上口的厚度是在0.24米，平均厚度是0.37米。
我们就按照平均值来计算 :
3✖️3.14✖️0.37=3.48平方米，
一块红砖的面积是 :
0.24✖️0.115=0.0276平方米，
3.48➗0.0276=126块红砖。
红砖的标准厚度为5.3厘米=0.053米，50米高度需要 :
50➗0.053=943.4层。
需要指出的是，为了便于计算，我们把水泥砂浆的厚度忽略，因为水泥砂浆在干燥后，比重和红砖相差无几，因此我们把整个高度全部按照红砖来计算。
943.4✖️126=118868块红砖。
一块红砖的重量是2.63公斤，那么 :
2.63✖️118868=312622.8公斤=312.623吨。
经过计算可以得到一座50米高的红砖烟囱总重是大约312.6吨左右。而底座的极限耐压强度是6280吨，大大地超过了烟囱总重312.6吨。
很多人看到这里可能会说，底座那么大的耐压强度，却只承受312.6吨的重量，这不是浪费吗？
大家别忘了，这个6280吨，是底座可以承受的最大破坏压力，而红砖也会在各种气候条件下不断地风化，强度也会慢慢地降低。因此为了让烟囱长期安全使用，需要很高的安全系数。像这种烟囱，就取了20倍的安全系数，可以确保“百年大计，质量第一”。