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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