Fullmetal Alchemist (2003) zeigt eine riesige (und ich meine dumm große) Höhle unter einer großen und geschäftigen Metropole. Niemand ist sich seiner Existenz bewusst, was bedeutet, dass es zumindest seit der Gründung der Stadt (sagen wir 150 Jahre) keinerlei Setzungen gegeben haben muss.
Das Wenige, was ich über Einstürze weiß, sagt mir, dass dies eher unwahrscheinlich ist, aber aus Gründen der Geschichte muss ich wissen, wie flach ich es machen kann, bevor Scheiße herunterfällt.
Die Höhle wird nicht von Säulen gestützt und es gibt einen sehr großen Raum vom Boden bis zum Dach (vielleicht 80-100 m). Der Bodendurchmesser beträgt ca. 2-3 km. [Bild]
Die Höhle wurde durch wilde Magie geformt, daher muss die Erosion/Versickerung in Karsthöhlen kein Problem sein.
Der Zeitraum entspricht dem frühen 20. Jahrhundert , und es gibt etwas leichten Autoverkehr. Meine zugegebenermaßen oberflächlichen Recherchen deuten darauf hin, dass die Fundamente im London des frühen 20. Jahrhunderts ziemlich flach waren, sodass die Fundamenttiefe wahrscheinlich keine Auswirkungen hat.
Ein Fluss fließt um den Stadtrand herum, aber nicht durch ihn hindurch. Erdbeben sind unwahrscheinlich.
Die Höhle sollte tiefer als 4m verlaufen ( Kanaltiefe )
In diesem zugegebenermaßen unwahrscheinlichen Szenario lautet meine Frage: Wie dick müsste die Höhlendecke mindestens sein, damit bei idealen geologischen Bedingungen kein Einsturzrisiko unter dem Gewicht der darüber liegenden Stadt besteht?
FORSCHUNG
Die Sarawak-Kammer (Malaysia) ist der größte bekannte Höhlenraum (700 x 400 m) mit einer freitragenden Dachspannweite von 300 m. Kein Wort über die Dachdicke.
Son Doong Cave (Vietnam) hat die größte bekannte Passage. Laut Wikipedia ist er 4,6 km lang, auf dem größten Teil seiner Länge 80 m hoch und breit, auf einem Teil seiner Länge jedoch über 140 m hoch und breit.
Ein sehr interessanter Artikel über die kleinen (<11 m) künstlichen Höhlen im Sandstein unter Nottingham empfiehlt eine Tiefe von >50 % der Höhlenbreite, was verdammt tief ist. Dies gilt für Flachdächer aus Karstkalk (fester als Sandstein).
Das Gewicht einer Stadt ist unbedeutend neben den Kräften, die die Höhle ständig auf sich selbst ausgeübt hat. Jeder Sicherheitsfaktor, der definitiv verhindern würde, dass die Höhle zufällig in sich zusammenfällt, würde dieses kleine bisschen zusätzliches Gewicht vernachlässigen.
Es fällt mir ziemlich schwer, Lasttabellen für Steinsturz zu interpretieren , aber angesichts der Art des Steins und der Länge sollten Sie in der Lage sein, eine grobe Schätzung zu extrapolieren. Sie sollten jedoch besser einen ziemlich großen Sicherheitsfaktor einplanen, da jedes gute Lastdiagramm auf unabhängig getesteten Proben basiert.
Das heißt, es gibt keine Möglichkeit, sicher zu sein, und deshalb werden Dinge mit einem ausreichenden Sicherheitsfaktor „absichtlich viel stärker gebaut als für den normalen Gebrauch erforderlich, um Notsituationen, unerwarteten Belastungen, Missbrauch oder Verschlechterung (Zuverlässigkeit) Rechnung zu tragen“.
Wenn diese Höhle unter Chicago wäre, müsste sie etwa 3000 Fuß tief sein, oder wir hätten sie gefunden, als wir Brunnen gebohrt hätten. Ich vermute, wenn es nicht moderne seismologische Vermessungen gäbe, könnte es dort unten gerade eine geben ...
Ich habe mich an Ihren Titel gehalten und die meisten Ihrer Kriterien ignoriert, denn auf Fels gebaut und ohne Erdbeben klingt das für mich nach Chicago. Bauen Sie Ihre Stadt im Grunde direkt auf dem Grundgestein und neben einer nahezu unerschöpflichen Süßwasserquelle. Niemand bohrt gerne durch Grundgestein, und wenn Sie es nicht brauchen, um Wasser zu holen, werden Sie es nicht tun.
Die SWL-Werte in unseren Lastspannentabellen sind oft von Lastverhältnissen abhängig. Diese Verhältnisse stellen das Verhältnis der Belastung dar, die der Sturz als Innenschale zu Außenschale tragen kann. Die Verhältnisse sind für die verschiedenen Anwendungen unterschiedlich.
- 1:1 – Stürze tragen nur Mauerwerk
- 3:1 – Stürze tragen Mauerwerk und Holzböden
- 5:1 – Stürze tragen Betonböden
- 19:1 – Stürze für Traufanwendungen
Ich kann daraus weder Kopf noch Zahl machen (ich denke, Sie müssten das Gewicht sowieso in kNm oder kN / m umwandeln, um diese Diagramme verwenden zu können). Ich würde sagen irgendwo über 5:1 , was das Verhältnis der NASA ist . Aber ich glaube, die Baubranche ist eher ein Faktor sieben, besonders bei Hebezeugen.
Aus Story-Gründen muss ich wissen, wie oberflächlich ich es machen kann.
Ich weiß nicht; rechne nach. Die Frage ist, mit welchem Sicherheitsfaktor kann man davonkommen. Nochmal, ich weiß nicht. Ein SF von 1 würde nicht, wenn Sie etwas darauf setzen .
Machen Sie mehr als 1 und weniger als 20; Es ist eine Höhle, keine Bucht (an jedem Ende gestützt; keine Traufe).
Wie wäre es, die Architektur zu vergessen und Ihre Stadt auf einen Lavadom zu stellen ? Sie könnten eine Kuppel wie diese in den Anden auswählen und durch Magie (oder einfach durch sehr fortgeschrittenen Bergbau) darunter graben, um Ihre Höhle zu bilden. Das sollte halten, denn über deiner Höhle liegen Hunderte Meter Vulkangestein.
Es gibt riesige Höhlenkammern wie die Sarawak-Kammer , die 600 x 435 Meter groß ist. Wenn die Höhlendecke gewölbt ist, besteht eine gute Chance, dass sie größer ist.
Ich bin kein Architekt, aber ich denke, es ist nicht die Dicke, die Dicke erhöht das Gewicht, aber gleichzeitig die Stabilität.
Betrachten Sie Ziegeldecken, ich verstehe nicht, warum diese Höhle nicht möglich ist.
Alexander
Notiophilus
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