顾鲲是很不喜欢跟设计师讨论具体技术方案的🌭,一来是他相信术业有专攻✊,二来是一旦讨论了🍁,就容易限制住思路的发散性⏪。
项目经理从来都是要暴君的✖,老子管你能不能实现怎么实现🍳。提需求的人想那么多还立个几把毛的项呢👑。
可惜🈺,现实与理想差距过大🐺,让他不得不破一次例🏴。
在顾鲲一张一弛的询问下👘,同济建院的设计师们🍜,很快在童院长的引导🌀、梳理下🎎,把几个主要难点👗,拿来大吐苦水🍾:
“这个项目🏋,您非要盖800米的话🍕,最大的问题还是地基和主体结构承重的风险🌚。我们不知道地基要打多深🏫、目前也不知道地质的基础🍞。即使知道了这些⚾,现有的钢筋混凝土分应力承力结构👊,恐怕也撑不了那么高🈲,600多米就是极限了🐵,这是行业公认的🍋。”
这番话🐳,外行人不一定听得懂✝。稍微用人话翻译一下㊗,就是强调“现有结构的承重柱体系”🐞,到了一定高度之后🐉,就连自己本身的楼层自重都撑不住了🆖。
举个例子🌽,目前全世界主要的直筒子摩天大楼👟,比如芝加哥西尔斯🍀,纽约的世贸双塔🌜,都是那种结构🍲。
最外圈因为是玻璃幕墙🍉,所以外墙其实是不承重的⭐,就是挂在内侧的承重墙上的🏔,用承重墙横向伸出去的钢筋桁架把最外圈拖住(可以理解为普通住宅那些伸出去凌空的阳台🐞,就是用圈梁或者桁架托住的)
但是👘,因为这些承重墙也是要可通过的⬇,要在承重墙上开门⏸,所以承重墙的厚度有极限➰,钢筋的占比也有个极限🎁。
如果为了把楼进一步盖高🏬、就把钢混承重墙加厚👔,加到一定程度就出现边际效应了🐔。再往厚加〰,下层承重墙的开口(比如门和通道)承受的应力集中🐻、种种其他杂七杂八的建筑学专业术语上的效应🈵,就会让加厚变得得不偿失⛵。
对于外行看热闹的人而言🍦,细节不重要👕,只要知道“加厚承重”这招是不能无限加的就行👢。
但这倒也不是没有办法解决🏮,比如把承重结构的下层做成彻底闭环封死的状态🍙,不允许留门⛹,不允许留通道🎽,那就不会在这些薄弱点被压垮了👕。不过这样就会导致某些楼层和区域非常浪费——
一整层的承重墙都是没有开口没有门的👨,承重墙内部的空间不就无法进入无法利用了么?那你还盖那么高的楼干嘛?直接盖实心的金字塔好了🐭。
这也是为什么到西尔斯和世贸双塔为止🌊,前人没想过去突破这个极限🉑,经济上太不划算了🏒,大洋国人又过了刚刚暴发户富起来的早期阶段🌵,犯不着再为了世界第一高楼折腾🈯。
马来西亚国家石油公司的吉隆坡双塔🐑,也是那种落后结构⛳,所以他们破世界纪录的程度才如此局限🐓,只是在尖顶上做做文章🌁。
600米到800米🏯,需要的是彻底推翻现有底层结构的船新方案🍻!
幸好🎛,顾鲲虽然不懂建筑🏩,好歹也在交大海院读了四年本科🏭,工程基础还是在的🌍。
更重要的是🎺,他大致了解过后世迪拜塔和沪江中心大厦这些的粗略结构特色🏡。
他只能拿出纸笔来🎗,跟设计师们纸面讨论🅿:
“承力结构的事儿🍑,现有世贸双塔这一类的方案🍭,确实有瓶颈♋。但是🏎,如果把承力筒做成绝对封闭🌕、没有开口没有门没有通道🌩,那不就回避了你们刚才说的弊端🍵,可以无限加厚来提升承重极限了么👕。
当然了🌭,承重柱体肯定还是要带有一定锥度的⏮,这个不用我多说🅱,你们都是行家👇,肯定知道这些常识🌁。越往下越厚🌕、越往上越薄嘛🌘。”
所谓锥度⚫,就是很多柱体加工的时候⛔,要下面大一些上面小一些🍂。
生活中最简单的例子就是去看路灯杆电线杆🏭,仔细量一下你就会发现路灯杆都是下面粗的👟,一般是4度的锥度率⛰,接过市政工程的设计师都懂🐔。(我当年也做过接市政工程的设计师⛑,七八年前了吧👙,那阵子led行业市政节能改造这些很火)
这些常识☝,同济建院的大牛当然毫无交流障碍🍙。
不过🌊,他们仍然很是惊讶🐆:“这么搞🌥,承重圈以内的空间不就绝对封闭🎧、浪费了么?没门没通道的房子怎么用?”
顾鲲下嘴唇压住上嘴唇🍿,轻蔑地吹了一下额发🎭:“切🐤,你不知道☔,我盖这个楼就是抢世界第一的嘛?你跟我讲什么实用性🏆、建筑面积利用率?要不是直接盖个实心金字塔有作弊嫌疑🈂、还没法供游客观光🏘,我早特么直接盖实心的了🍬!
我再说一遍⛑,把你们伺候其他甲方时考虑的指标都烧掉🍩!我这里只有一个最高优先级的指标⚽,世界第一🎬!其他指标🌚,是要在满足了这个指标之后🍀,才考虑的👪。”
同济建院的人很快默不作声了🌥,他们着实被开了一番脑洞👖,更关键的是👇,他们入行半辈子⌚,第一次遇到完全不在乎建筑面积利用率的甲方🅱。
所以🐉,他们的很多思路🏿,需要从根子上推倒重来🎏。
这也不能怪他们🍭,毕竟华夏才富了没几年🍜,之前国内没见过这样变态的需求啊🎓。
乙方的想象力🏌,也是在此之前的其他甲方培养出来的🏻,这是一个相互塑造的过程🍪。
终于⏸,同济这边一个看上去30多岁的相对年轻女设计师👄,奓着胆子举手🎇:“既然您都这么说了🍹,我觉得我们可以考虑吧闭环承力结构直接缩小成一个空心圆柱筒子🃏,也不要原来那种口字型的四方承重墙了🌨,反正结构内的空间您已经有思想准备浪费掉☔,我们把这个筒子尽量做小🎡,也能少浪费点🆕。”
顾鲲听了⛎,微微点头🌁,不得不承认👣,在彻底推倒重来另起炉灶的情况下🐸,有时候年轻人反而比经验丰富的人反应更快🏎。
当然了🌐,这个年轻也是相对的🎳,你首先基本功还得扎实🍑,也就是说你至少得是一个同济建筑系的博士生🐀、再入行摸爬滚打三五年🏔。
当然你要是清华的建筑系博士🐤,甚至mit🍟、哈佛⏳、苏黎世理工的建筑系博士⛪,那就更好了👲。(清华建筑系大概勉强挤进全球前十⛏,同济估计勉强前二十🍠。)
可惜🐣,那位年轻女设计师的想法🏮,却被老派的童院长🈶,非常持重地质疑了🐘:“怎么可以随便缩小承重砼本身的尺寸🐟!这个尺寸是要跟地基相配合的🌴,而地基的面积是要跟整体建筑的承重⛳、分摊压强配合的🐞。
在整体楼那么重的情况下👖,地基的面积只会比以往所有建筑都大🍃。承重筒缩小的话🏼,其与地基的连接部分✴,就像是一根针扎在一片铁片上🌂,本身的扭矩风险多大?如果风力大一点⛑,八百米的楼体杠杆扭矩🌤,岂不是直接把地基和承重筒的连接部……”
“诶🍣,童院长👨,集思广益嘛🍬,有问题我们就解决问题👄,新方案风险肯定一大堆🌖,这是一个不破不立的过程✴,请你稍安勿躁🍽。”
幸好⭐,作为甲方的顾鲲🎉,及时提出了制止✏,他还顺势在纸上花了几笔示意⏩:“往年的方案🏝,承重筒围住的面积🍅,跟地基的面积🍚,确实是比较近似的🍸。不过🐮,承重筒截面明显远远小于地基🎄,也不是不能做🍶。
我这个想法♋,可能是灵光一闪🈳,你们别介意🍱,就当是提供一种思路🐃。比如说⛵,我们把地基做得也有一些锥度⚫,是慢慢斜着扩张的🌃,用钢筋钢板圈住🐢,就像那些七八十米高的风力发电机立柱的地基🎱,这样最多浪费掉地下几层的空间🐝,但应该可以把承重筒与地基连接部的扭力分散问题解决掉✳。”
这套方案🍷,用语言描述外行或许难以看懂🍡。不过到网上搜搜那些风力发电机的地基施工视频⛴,原理就理解了🐤。抖音上这种各行各业的视频多得一批🌋。
顾鲲的方案👙,其实就是把摩天大楼的承重结构🌨,视为一个放大🍔、加固版的风力发电机罢了✏。
世上还有哪一类建筑物受到的风力杠杆扭矩❕,会比等比例的风力发电机还大?事实上🏄,后世沪江中心大厦和迪拜塔🏒,在内部承重筒和地基的连接结构上♐,就是用的这类原理的结构🎪。
“把摩天大楼当成一个杆高800米的风力发电机?”童院长听得迷瞪狗带🎎,偏偏他的专业素养告诉他🎒,这个思路是很有戏的👧。
当然✊,具体还需要非常纷繁复杂的计算和设计👤,这里只是一个思想🍥,还远远没法落地🏐。
“交大出人才啊🏺,我们同济服了🍬。”沉吟半晌之后🏆,童院长慨然长叹🎁,他还以为顾鲲的这些见解🎐,完全都是交大念海洋工程念出来的⌛。
顾鲲拍拍对方的肩膀🌦:“诶🎣,童院长过谦了🐄,我不过是愚者千虑🌌,偶有一得🎦。正因为我对这个行业原先那些惯例不了解❄,所以才有天马行空的想法🐐。真要把技术落地❄,还是要靠你们这些专业人士🍼,何必妄自菲薄呢🐁。”
童院长没有再说什么🌚,只是带着下属默默估算了一下🍔。
原先很多需要纠结权衡的指标🐚,包括地基本身的处理🈹,在这种新思路下🍪,似乎都有解了🍖。
而且⛅,兰方地处北纬3度🉐,跟北纬1点5度的李家坡气候环境类似🌦,基本上是在赤道无风带上了☝。
即使现在还没有精确评估当地气象数据🎄,楼梯承重🎀、杠杆扭矩🐝,应该都是没问题的⛪。地基打深一点🍩,那就是世界第一高楼的优良孕育土壤🌞。
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