如果一位結構工程師穿越到古代,他能建造出怎樣的建築?
為方便討論假設朝代為明,僅利用當時的材料且不考慮勞力等因素限制
這個問題很有趣,謝邀
我們在給題主追加幾個條件
1、如果穿越回去,能獲得足夠的權勢,比如說當皇帝。這樣才有能力獲取資源。
2、這位結構工程師有足夠的知識,而不是只會PKPM。
從材料的角度來說:
目前常用建築材料有:混凝土,鋼筋,鋼材。
波特蘭水泥發明於1824年,也就是說和明朝的年限也就是200-300年的差距。如果這位工程師有足夠的權利與建築材料知識,利用中國瓷器的燒窯經驗,提前將水泥發明出來,是完全可能的。於是,混凝土的製備應該沒有技術壁壘了。
鋼材與鋼材的製備就比較困難了,鋼材的性能與鐵器是有很大差別的,鐵器在古代也是極為緊俏的戰略物資,所以發展鋼結構的希望不大。
適當利用混凝土結構設計原理知識,借用一些竹材或者其他具有韌性的材料與混凝土相結合,搞一些超越時代的建築,應該是可能的。
比如用混凝土澆柱子代替木頭改善防火性能。
這事兒真的發生過。干打壘!
- 干打壘_百度百科 、 干打壘_CNKI學問、
- (四)反修防修依靠干打壘_CNKI學問
- 集體宿舍設計中如何貫徹「干打壘」精神--《建築學報》1966年Z1期
- 干打壘精神--中國石油新聞中心
- M時代為何多W房:建房提倡不用鋼筋水泥
真的可以這麼厲害可以穿越的話,幹嘛不用自己的力學和數學知識去改變那個世界,何苦局限在蓋房子上面。
不過真要是蓋房子的話,囿於社會的審美他更可能蓋出來的是類似現在那些仿古建築的玩意兒。比如蓋幾層樓的火柴盒上面加個中式的屋頂。要不再給他配個建築師一起穿越吧!
問題有以下幾點
1. 建築材料的選擇,只是一位結構工程師的話,個人覺得沒有足夠的話語權和資金去研究新材料,所以還是以木結構為主
2.設計風格的選擇,首先只是一位結構工程師,設計水平本身就應該不如建築師,加上現代的教育體系是基於現代材料比如玻璃,鋼,混凝土等等,所以註定只能完善和改進木結構技術
3. 對古代社會的貢獻,作為一個全面發展的現代人,完全可以從數學,化學,物理等等領域給予古代社會質的變化,科學的更新比美學的更新快的多,古代人絕不會認為現代建築是美的…
結論,還是穿越回去發展科技吧,發展建築的事情是順其自然的事…不是一個來自未來的結構師能改變的
就算古代能夠解決材料問題,但就現如今我國工程師們(無論結構還是岩土)普遍缺乏(是普遍,絕非所有)的手算能力,回到古代沒有計算機沒有神一般的pkpm,我想是起不了什麼作用的。攜手把發明電腦和發電機的人一起穿越回去吧~
作為一個大學階段在岩土和結構方向經常徘徊的土木搬磚屌絲。。。。。。
我不得不說以我最後選定結構方向來說穿越回去估計不會有任何建築方面的改觀,因為前幾條說的都很明確了,現代結構力學主要建立在現代建築材料的基礎上。
假定我們作為穿越者以裝神弄鬼等方式獲取了極高社會地位(那媽蛋誰還研究結構。。。好好想辦法搞個工部尚書之類的職務才是第一要務啊。。。),可以搞到所需的原材料,那麼他在知識儲備較足的情況下還是會艱難的搞出原始水泥。。。在缺乏標準模具且用竹子做鋼筋的時候澆築出的一定是一坨具有「一定」強度的難看混凝土。。。坨,而且裡面一定有大量氣泡。
鋼結構就不用說了,完全不可能實現。
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木結構。。。我反正沒聽過卯榫結構的課,木結構選修過。。。用的是螺絲釘。。。
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最重要的是,各種材料在長途運輸過程中一定會變質,你的那點現代知識和配比估計完全用不上。。。
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還是好好謀個工部侍郎來的合算。
你可以比牛頓早幾百年提出牛頓力學體系,這樣你就是經典力學的先驅,以此為契機影響中國出現一大批自然科學人才,推動中國早於英國進行工業革命,進而稱霸世界,然後清軍開著鐵甲船轟開利物浦港領導亞洲聯軍血洗倫敦劫掠白金漢宮,近代史就此改寫~!
從某種角度,一個時代的建築水平取決於當時人類的審美認知,結構工程師在設計鏈中處於服務支撐環節,只是一個人穿越過去,恐怕很難有所改觀,另外,結構材料限制會使結構工程師的用武之地大為減少。不過抗震理念倒是可以運用,可以大大改善古建築的抗震能力,更多地保護古建築。
現在的結構工程技術大概全靠材料科學撐著了,隔行如隔山,沒有材料學的知識很難在古代有什麼建樹。
如果不靠材料,這點兒可憐的力學知識其實還不如古人。
所以說,穿越的年代越早,越有利。穿越回先秦,榫卯結構大概知道一些吧,做一些常用的機構不成問題。然後魯班就沒什麼事兒了,你就是後世的土木之神。
設計和建造,其實是兩碼事。
結論是:幾乎沒有改變。
有很多答案說,製備混凝土、鋼筋這種創造新材料的事,這些完全不是結構工程師做的,只是他大概知道而已,論製備混凝土,水泥廠工人穿越比結構工程有用多了。就是我們建築師也知道一些啊。
我覺得,這個命題可以轉為「古代人只學了現代的結構知識,能創造出什麼樣的建築?」,這樣,題目就乾淨多了,沒有那麼多非分之想。
居住建築方面:古代人口密度低,單層、雙層等簡單建築已經足夠用,建更高或者空間更複雜的建築,沒有此需要,另外建築成本會上升,使用也不方便(沒有衛生間、電梯)。所以,古代憑經驗感覺到的結構知識已經足以應付。
公共建築方面:比如寺廟,塔,城牆、牌坊,受限於材料(木、磚、石、瓦),基本上也作為不大,原有的多間多進式攤大餅的空間擴展模式,也是個很好的「大空間」實現方式。
如果將古代設計工匠穿越到現代,應該更有價值。因為在古代相關原料製作工藝受限的情況下,偉大的建築一直存在。
可以造出比《狄仁傑通天帝國》里的目測高達200米的巨像更高的巨像
首先,沒有電腦,他畫不了圖。其次,體力不行,幹不了活,連一塊磚也砌不了。所以,回到過去基本無用,還是在現在好好待著吧
木盒子
巧婦難為無米之炊
什麼也造不出。工程使的工作依賴於流程,原料,器材。離開了這些,將什麼都造不出
應該還會在木結構上大作文章吧,我們學校現在都有人在研究木結構,
經鑒定 頂多做出磚混結構的房子…框架結構等等的就放棄吧!
問題涉及以下幾點
1看建築材料。水泥應該可以調出來,鋼筋就有點玄乎了。
2看建築方式方法。沒有重型設備,基本無法想像能造出比較高大的建築(非木結構)
3,4看個人能力(設計水平)和設計手段(現在能手工作圖的有幾個?)
5看客戶的情況。如果正好趕上是寧王要你設計王府,嘿嘿,等著被咔嚓吧。
6看需求。以現代的結構設計,基本上設計的方向比古代要高大。而古代越是高大(壯麗?)的大型建築。否則木磚結構已經充分成熟能夠滿足需求了,何必用水泥技術。
7看建造能力。古建築木工為主,而現代建築承重結構上不以木工為主。結構你設計的是水泥,也要古代的建築工人去建造的呀。
綜上所述,要把現代建築的優勢/特性搬到古代也是非常吃力的。成本及設計要求難度雖然不及現代,也不會太小。我覺得不是要求造個寺廟(塔啊之類的)就是造個皇陵,其他嘛就是軍事建築了,比如城牆地堡啊。
其他小概率的可能就是一些木結構不太適應的建築,才能發揮一下了,比如懸空寺類似的特殊建築。
再其他就可能是連建築都算不上的某井,某橋了。
這個假設又有一個前提,結構工程師。。。
我認為,一個純結構工程師對如何造出建築其實是不懂的,只懂的是結構承重的設計。而要造出成品。估計要在工部領一個侍郎的銜,再給大量民夫培訓(忽悠)出如何用現代方式來建造。以上這些,是一個結構工程師很難達到的要求。
比之當時,當今工程師的優勢在於計算以及對材料的了解。
優化設計出來的木結構的塔和橋能比當時靠經驗做出來的結構更好,容積和承載能力更優。
據說明代時已經能製造生鐵和生鐵鍊鋼了,但以當時的生產能力和經濟能力,這種材料用到建築上還是奢侈了一些,而且鋼鐵太重了,沒有施工器械也是個問題。但是完全靠人力來克服的話,造鐵橋或者鐵塔應該也不是夢。但是這種鋼鐵材料比起今天的工藝製造出來的構件來說,延性不足,能造出來的結構要麼體量不大,要麼荷載不能太大。
混凝土(水泥)幾乎沒有製作的工藝。今天常用的預製或現澆的材料,都不如粘土磚、石材和木材方便。所以除非借鑒古埃及的石灰砂漿(強度低,也不適合用來與鋼結構搭配),要造鋼和其他材料複合的結構構件,不可能。
我覺得吧 古代的建築都是卯榫結構的。。。而現代的都是鋼筋水泥鐵釘結構的 他的從新多讀幾年書吧
靠老本行吃飯肯定不行了,如果他歷史也學的還行的話,可以去噹噹騙子,未卜先知之類的
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