些都不是抽象概念。”
她看着Astrid的设计说明报告,点点头:“你的总竖向荷载公式没错,但悬臂构建有点问题。你设定了悬挑屋顶向湖面伸出去八米,如果只用最粗略的悬臂梁模型估算。悬臂构件在均布荷载q下,根部弯矩大约是:M=qL??/2;剪力是:V=qL。你看,弯矩和L??成正比。也就是说,你把悬挑长度从四米增加到八米,不是多一倍的问题,根部弯矩会变成四倍。”
Astrid咬了下嘴唇,为难的点点头。
温颂又用笔敲了敲她图纸里最漂亮的屋顶曲线,“还有这里,你为了追求轻盈,把屋顶拉得很长,但后方没有足够厚度的结构墙,也没有隐藏梁、桁架或者拉索体系。视觉上自由,但力学上就是悬空的。”
她又在图纸上圈出下沉庭院,“更麻烦的是你为了让光进入地下空间,把庭院切得过深,但这刚好切断了本来可以连续传力的墙体。你看,你的墙在平面上不是一个连续系统,而是一段一段被割开的片段。这样竖向荷载还能勉强解释,但水平力就很难处理。”
Astrid问:“水平力主要是风吗?”
“风,地震,甚至结构不对称导致的扭转效应。”温颂说,“瑞士不是高烈度地震区,但建筑设计不能完全不考虑水平稳定。尤其这个建筑在湖边坡地上,迎风面很开阔,屋顶又像一个被掀起来的翼面,风压和吸力都要考虑。”
她写下另一个简化式:“p=1/2ρv??,风速翻倍,风压会乘四倍。湖面来的风如果直接作用在这个大曲面上,屋顶不仅承受向下的荷载,也可能产生向上的吸力。”
Astrid看着自己的屋顶,沉默了两秒,“所以它可能会被掀起来?”
“对。”温颂点头,“这就是为什么曲面屋顶不能只谈造型。它的每一个曲率变化,都会影响风荷载、排水路径和积雪分布。”
她又指向那一圈连续玻璃带,“还有,玻璃幕墙不是主要抗侧力构件。你把立面切得太空,等于拿掉了建筑的‘肋骨’。建筑需要剪力墙、核心筒、框架或者其他抗侧力体系。否则风一来,建筑不是简单地平移,而会产生扭转。”
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