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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