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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