喬布斯禮堂(Steve Jobs Theater)的屋頂是如何做到「懸空」的?
近日,一直追蹤 Apple Park 施工進度的 YouTube 博主 ,發布了一段視頻,展示了包括蘋果新總部園區的當前狀況,其中的「史蒂夫·喬布斯禮堂」主體已經封頂。
喬布斯禮堂坐落在 Campus 2 辦公樓的一側,修建於園區的一個山坡上。碳纖維懸浮屋頂,以及全玻璃外牆,使得大廳中的客人可獲得 360° 全景視野,一覽蘋果園區美景。
這個屋頂是有史以來最大的碳纖維獨立屋頂,它重達 80 噸,由 44 塊面板組成,在迪拜完成組裝後運抵加州。
這個看似有著懸浮屋頂的建築竟然真的建成了,請問這是如何做到的呢?
碳纖維大家都知道是強度非常大又非常輕盈的材料,唯一的缺點是需要大量充錢才能用。但實際上玻璃的強度也非常大,在傳統建築中沒有使用玻璃作為結構材料的理由是正常的玻璃非常的脆,也就是說在突然的衝擊之下會直接裂了個屁的。但是這個問題在現有技術下完全可以通過充錢解決。
充完錢之後,我們就發現其實這個結構形式並不是什麼新的東西:大跨度屋架放在帶扶壁柱的牆上【只不過是圓形的而且材料強度高到爆炸】。查了一下,整個碳纖維屋頂大概80噸,半徑大概70尺,換算出來面積大概1425平方米。也就是說屋頂大概每平米56千克。跨度有那麼大,算是很輕很輕了。要知道這個重量大概只相當於7mm的鋼板。
查了一下英文網站也沒有太多信息。個人推測,玻璃之間那些很細的肋應該是要起承重作用的,否則按建築師的想法,很可能根本連肋都不會有,直接就只是玻璃,更顯得懸浮。屋頂分44塊,也就是說肋也是44根,每根肋縱向承重不到20kN(沒算積雪的荷載,在加州應該很小吧?),嚴格來說75x75mm甚至更細的鋼柱就可以做得到。光是風的上升力都大大超過這個數。這麼細的柱子在這個大小的建築上看著就是很細很細。
所以還是超輕質的屋頂的好處。
我在考慮的是怎麼抗橫向力。即使這些柱子都深澆築在基礎里,個人直覺上整個結構剛性還是不夠,地震或抗風變形太大了,有可能損壞玻璃。所以猜測玻璃是也許是特殊的,能承受橫向力。
拋磚引玉。這種全通透式的幕牆,有種玻璃肋當作豎梃的做法。
不過國內是不能用來承重的,但我猜測國外有相關規範支持並經過特色處理後,可以起到一定的承重作用。
Apple店的玻璃有專利,可受力,就當鋼結構分析做設計了。
額。。謝邀?
這個懸浮起來的原因應該是有錢沒什麼做不到的。花大價錢買個夠輕夠剛的屋頂,再花大價錢買夠硬的玻璃,然後拼起來就[微笑]這個設計師拿到蘋果的要求後,可能會想媽耶,這個要用玻璃支撐還這麼大跨度,難道要用碳纖維做個屋頂嗎?!?
蘋果負責人(看了一眼預算):我覺得這是個好主意。推薦閱讀:
※土木/結構工程專業的人需不需要深入掌握斷裂力學和損傷力學?
※殘餘應力是什麼?
※該怎麼理解泛函以及變分?是一種什麼思想,老師講的聽不懂
※作為結構工程師的你,是否經常擔心自己負責的項目出事故?
※老家石頭房改造,應該怎麼去改建才能保證房子的安全?
TAG:蘋果公司AppleInc | 建築設計 | 結構工程 | ApplePark |