编者注:浮躁的社会开始不看本质只看现象了,在这样的环境中人们失去了信心,开始不思考的去批评那些看似错误的正确。建筑学科的诸多是是非非,也绝非一句“豆腐渣”所能解释,还是多一点认知,少一点批判吧。
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桥坚强?桥渣渣?哗众取宠而已!
最近网络上流传着这样一则微博,原作者为新浪微博的fen1234,内容为“南京长江大桥被万吨船撞了,桥没事儿船沉了;九江大桥被千吨船撞了,船没事儿桥塌了“,还配了两则新闻的对比图,一则是最近的”万吨级海轮碰撞南京长江大桥后沉没,大桥无恙“,另一则是2007年的”广东九江大桥200米桥面遭一运砂船撞击垮塌“。此微博流传甚广,转发众多,再次证明了公众科学素养之低。
施瓦辛格被三百斤壮汉揍了,施瓦辛格没事;你被一百斤壮汉揍了,你鼻青脸肿。这能说明什么问题?你是偷工减料的豆腐渣?
不是每个人都需要像施瓦辛格那么壮的,同样,不是每座桥都需要被万吨海轮撞击而毫发无损。施瓦辛格练成那样,付出了太多代价;每座桥都去追求不切实际的抗撞击能力,在经济上付出的代价实在太大,没有这个必要。如果河里根本就不通行海轮,你非要桥具有抗海轮撞击的能力,这不是吃饱了撑的吗?
何况,这则微博的导向性太过明显。同样是撞车,一个是侧着擦碰护栏,一个是正对着护栏撞上去,能一样吗?这两起事故也是如此,仔细看一下新闻报道,南京这个是在快通过桥孔时突然失控转向,擦碰了桥墩;广东那个是在大雾天气违规强行,一头撞在了桥墩上。
国家规范JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》第4.4.2条以及条文说明规定了船舶撞击作用的标准值,当缺乏实际调查资料时,内河船舶的撞击作用标准值可以按照内河航道等级查表选用,比如一级航道的可通行船舶吨位为3000吨,横桥向撞击作用标准值1400千牛,二级航道的则是2000吨和1100千牛……七级航道的是50吨和150千牛。而如果要通行海轮,则要按照可通行海轮的吨位查表选定撞击作用标准值,比如3000吨海轮,撞击作用19600千牛;5000吨海轮,撞击作用25400千牛……50000吨海轮,撞击作用80200千牛。
长江航道,自入海口至南京为50000DWT航道,可通行50000吨海轮,因此,设计南京长江大桥时的船舶撞击作用标准值为80200千牛。自南京到城陵矶为5000DWT航道,设计采用的撞击作用标准值为25400千牛。比如黄石长江大桥,经过实际调查研究后,设计采用的撞击标准值是27000千牛。也就是说,如果同样的一个30000千牛的撞击作用在大桥上,南京大桥没事,因为本来就是按80200千牛设计的,而黄石大桥就危险,因为本身是按27000千牛设计的,如果船舶不超载、不超速、安全驾驶,那么黄石大桥根本不可能遭受30000千牛的撞击。但因为超载、超速等等,真的造成了30000千牛的撞击,导致黄石大桥出现问题,也没有道理说是黄石大桥的质量不行。
而广东九江大桥,我没有具体的资料,但应该属于内河航道,可通行的最大吨位为3000吨内河船舶,设计考虑的最大撞击作用标准值才1400千牛。跟南京长江大桥的80200千牛一对比,很明显,一个是按普通人设计的,一个是按施瓦辛格设计的。两者没有可比性。按这个微博的说法,怎么不说村头的小木桥一个10吨的船就能撞烂呢?
关心工程质量是对的,但是,要理性,要讲逻辑,要有科学精神。
本文内容转自 猪小宝
远大拟在长沙用 90天建成 838 米的世界第一高楼,这种模式能大规模推广吗?与传统建筑相比有何利弊?
大规模推广?有何利弊?八字还没一撇呢,等这个项目真的成功了再谈大规模推广也不迟。
事实上,我个人觉得,这个项目简直就是个笑话,怎么可能会成功?防火、文脉、经济性,那些都另说,单说最基本的结构性能,它就不合格。直白的说,它造不起来,即使勉强造起来,也不能住人。或者说,最后有可能造起来,但绝不是按他所说的90天,也绝不是按他所说的预制钢结构体系。
某种意义上,它有点像阿里的阿里云OS,或者像那个绿坝花季护航。要么是老板真的不懂,被下面的人忽悠了,底下的人迎合老板的妄想在一味的瞎搞;要么是老板揣着明白装糊涂,要的就是赚取关注,用这个噱头换取地方政府的支持,比如批地或者政策倾斜。
这里有两篇相关报道:Engineer to retire if China achieves super-quick tower 和 The need for Speed。在这两篇报道中,WSP中东区的负责人Bart Leclercq 说,如果真的90天之内建成了这座838米的高层,他就退出自己的结构工程师职业生涯。
我的想法也是如此,如果这个项目真的成功了,我也退出职业生涯。
原因很简单,838米的超高层建筑非同小可,而远大的做法如同儿戏一般。828米的迪拜哈里发塔,设计方为SOM,全球top10的超高层里有4座出自SOM(详见此回答 国际上知名的建筑结构设计公司有哪些?),工程总承包是韩国三星建设,其它的各种监理、咨询、专业顾问也都是业内顶尖水准。如此配置,尚且耗时5年有余。而远大的838米的“天空城市”,并未提及任何设计、咨询、专业顾问的信息,按照之前那两个项目的模式,貌似是远大要全过程各角色一肩挑。
在所有远大公开的项目信息和计划里,找不到任何结构设计咨询机构的名字,而远大的宣传卖点和侧重点,也是工期短、“抗9度地震”、节能、节地。但是,远大忽略了对于超高层建筑来说最最重要的一点:抗风。基本上,风荷载是超高层建筑的控制荷载,风荷载在基底的倾覆弯矩要超过地震荷载的倾覆弯矩。911中倒塌的世界贸易中心双子楼、迪拜哈里发塔都处于低烈度地震区,但即便如此,为了抗击风荷载,依然需要精心设计和施工。即使是在台北这样的高烈度地震区,风荷载在台北101产生的效应也要超过设防烈度下的地震带来的效应。
而远大的项目计划里,好像完全没有这根筋。按照他们的宣传,他们想的很简单,就是根据之前那两个项目的情况,以此类推,就能完成现在这个项目。但是,工程规划不是简单的等比例放大,48小时造15层,不代表就能90天造220层。工程设计也不是简单的等比例放大,220层的楼,也不是简单的把15个15层的楼摞起来。
目前为止所有的超高层建筑,除了采用纯钢结构束筒的芝加哥西尔斯大厦,其余的几乎全部都是混凝土核心筒加外围钢结构框架(纽约世贸中心双子楼为钢框筒,但是已经在911中倒塌)。几乎所有的水平荷载,主要是风荷载,全部由刚度极大的混凝土核心筒来承担。混凝土核心筒的尺寸、厚度,都是超乎想象的。以上海环球金融中心为例,其混凝土核心筒在底层的厚度达到了2.1米。如此尺度的混凝土核心筒,才能提供足够的抵抗风荷载的侧向刚度和侧向承载力。
上面这张照片是正在施工中的环球金融中心,很清楚,中间灰色的是混凝土核心筒,周圈红色的是钢结构框架。而在远大的838米计划里,没有中间的混凝土核心筒,全部都是钢结构框架。怎么说呢?略微有点”无知者无畏“的意思。
事实上,远大的这个概念并不是什么新东西,更像是在炒冷饭。二十世纪三十年代的那一波高层建筑热潮,用的就是这个概念。纽约的帝国大厦,就是金刚在上面打飞机的那个,曼哈顿城区,寸土寸金,102层钢结构预制框架,总高度381米,1930年开工,1931年完工,整个工期不到14个月。结构形式和施工模式,跟远大所宣传的这个,没有太大的本质上的区别。这种模式的高层建筑,发展到帝国大厦这个样子,已经是一个极限了,再也不能突破这个高度,这就是结构形式对建筑高度的一个瓶颈。直到Fazlur Khan提出筒体结构的概念,超高层建筑才能在经济合理的范围内突破400米大关。而如今远大的838米高层,舍弃筒体的概念,又要回到上世纪三十年代帝国大厦这条已经被证明是死胡同的老路上,怎么能够走得通?
所以,回到最开始的疑问,我不太相信这么大的公司会没有明白人,会盲目的高调上马这样的项目。我只能说,要么是内部管理极其混乱,要么就是另有所图。这个838米项目,可能只是一个小噱头而已。
PS:长沙将建世界第一高楼 高838米计划7个月建成 这篇新闻报道里居然把用钢量写成了270万吨,而Sky City wiki页面提供的数据是建筑面积1,215,000平米,计划用钢量270000吨,注意是27万吨不是270万吨。如果是270万吨的话,折合每平米要2.2吨钢材......如此明显的低级错误,远大居然无人注意,更能说明我的疑问。他们到底有没有 take it seriously?
本文内容转自 猪小宝
钢筋的粗细和建筑的坚固程度有多大关系?
近年来,”钢筋“几乎成了国内媒体的G点之一,媒体的各种相关报道层出不穷,流传在微博上的消息那就更是数不胜数了。一定程度上,这反映了大家对工程质量的关心,是一件好事。但是,我个人觉得,总体来说,这些说法的质量太差,缺乏基本的科学知识,其引导的民众舆论或多或少有些像义和团暴民,好事反而成了坏事。
先看几个例子吧。最近的一次是连霍高速河南义昌大桥坍塌事故,网上流传着这么一个说法:
【8根钢筋,承担了原本属于108根钢筋的重任,连霍高速大桥坍塌早晚的事】震撼对比,自己一看就明白,别听砖家瞎说。钢筋密布的桥梁,要想爆破拆除都不是容易的事啊,可是鞭炮做到了。向裸露的8根钢筋致敬! 8根钢筋,承担了原本属于108根钢筋的重任 【猫眼看人】
靠谱吗?质疑事故原因没错,但我觉得不能信口开河,更不能胡说八道。我想问,这个108是怎么算出来的?不知道截面尺寸、不知道计算跨度、不知道公路荷载等级、不知道混凝土强度、也不知道钢筋强度、甚至都不知道钢筋直径,108这个数字从何而来?再说了,108根直径12的HRB335钢筋,还不如8根直径40的HRB500钢筋呢。看,,而。
还有这两个例子:黑龙江倒塌办公楼被指无钢筋 当地称非官方结论 和 宁波短命居民楼如何建成? 废墟中钢筋很少。八十年代的老砖房,几乎没有圈梁、构造柱,楼板都是预制板,哪里会有钢筋?要是里面有钢筋才奇怪呢。
还有这个标题党:三亚“最牛”违建被拆 投资过亿建筑内部无钢筋。这个我实在是无力吐槽了...13层高、建筑面积22000平方米的大楼,记者居然说它内部无钢筋,而论据就是“记者现场看到,该违建的水泥石块中根本未浇筑钢筋,而是被一根根铁条代替。用手轻轻一掰,铁条就很轻易地变弯了”...
还有最近“竹条代替钢筋”的那个,我在 道路施工中加铺竹条有没有问题?这个问题下面也做了回答。本来就不需要钢筋的地方,还在煞有介事的质疑,我觉得略微显得有点好笑。
言归正传,我觉得题目本身更确切的说法应该是“钢筋的粗细和钢筋混凝土建筑的坚固程度有多大关系?” 木结构、钢结构、铝合金结构,这些都不需要钢筋。只有钢筋混凝土结构和砌体结构,才需要钢筋作为结构材料。
简单说,就像一个人的强壮强度牵扯到饮食、锻炼、先天、身体状态等等因素,不是单方面原因造成的。正像@木屐 所说的,影响建筑物“坚固程度”的因素也是多方面的,钢筋只是其中一种。抛开别的各种因素,只比较钢筋,这是不科学的。
具体到钢筋问题上,首先,比较的应该是钢筋的多少而不是钢筋的粗细。这里的多少指的是体积,也就是根数乘以粗细。抛开数量,只谈粗细,毫无意义。比如我吃粗面条,你吃细面条,但我吃粗面条吃得少,你吃细面条吃的超级多,你说是谁吃的更饱?面条的粗细不是重点,面条的粗细乘以根数得到的面条的量才是重点。再比如,同样成分的感冒药,有的牌子是大药丸,一次一片,有的牌子是小药丸,一次三片,但实际的用药量是一样的。
其次,钢筋的数量多并不代表就一定坚固。通俗点说,好钢要用到刀刃上。钢筋很多,但没用对地方,一样白搭;钢筋不是很多,但全用在了刀刃上,一样很好。好的结构设计,用钢量经济合理,安全度比较好;比较差的结构设计,用钢量不低,但是关键部位不足,不关键部位浪费,安全度不高。
除了结构设计本身,业主自己没用对地方的例子也有,比如这个报道 江西安置房陷质量门 单元门铁皮包纸壳 里提到的:
2007年,柯昌敬拿到安置房后,就发现墙面和地面都有裂缝,其中卧室地面上一条裂缝横穿卧室,有0.5厘米宽,“手电筒从楼下一照,上面就冒光”。柯昌敬估计,楼板厚度只有6厘米左右。
但记者在他家里只看到卧室的地面瓷砖上,有一条比头发丝略粗的裂缝。柯昌敬表示,他2009年装修了房屋,向施工方索要了钢筋、水泥,在地面上又浇筑了三四厘米厚。
如果没有化学植筋、没有抗剪连接件,这个玩意就等于是水泥地板,毫无用处,反而增加重量,更加降低结构安全性能。别人家铺的木地板,他铺的是四厘米厚的水泥地板,仅此而已。
为什么会有这么多关于钢筋的谣言和谬论呢?我个人觉得,主要是因为科普的惨淡。那么多媒体和个人爱拿钢筋来说事。试问,知道钢筋是干什么的吗?为什么要设置钢筋?应该放在哪些位置?多少配筋率算多?多少算少?合适配筋率多少?配筋过多会不会超筋破坏?
这里说的科普惨淡,问题症结不在于科学知识和技术知识的缺失,而在于思维方式。由于种种原因,我们的民众大多数处在“反智”和“盲信”的双重极端里,就像有些人处在“自大”和“自卑”的双重极端里。他们拒绝接受新鲜知识,拒绝去考虑自己不知道的那些知识是不是有道理。他们宁愿去相信愚夫愚妇的道听途说,也不愿意去独立查证一下这些谣言是不是有道理。
就像这个问题下的另一个答案,“日本碉堡”的那个。炸药也炸不开,然后工人师傅砸开来看...某少数民族和日本人共同发明的...工艺已经失传...竹子表面淬了一层类似油的东西,横截面用钻头依然打不透...真的吗?真的吗?真的吗?
从这一点来看,工程学科、尤其是土木工程挺悲哀的。物理啊、生物啊什么的也就罢了,大家都不懂,吐槽都不会吐,不会有“126.5GeV的这个怎么会是上帝粒子”或者“才扫了这么点膜就敢出data”。怕就怕土木工程这种,人人都是半瓶醋,动辄就是钢筋太细......
本文内容转自 猪小宝
道路施工中加铺竹条有没有问题?
谢邀。找了半天,这个报道中所说的网友爆料的原始出处在这里:如此市政工程是技术创新还是偷工减料?-黄州论坛
问:如此市政工程是技术创新还是偷工减料?答:我个人觉得,既不是技术创新,也不是偷工减料。
关心工程质量、关心市政建设都是对的,但是,不能毫无根据的质疑。我不知道这位网友以及支持他的说法的众多网友们,“道路施工需要放钢筋”的这个观念是从哪里来的?
大草原上没有钢筋,越野车跑的多欢畅;沙漠战场上没有钢筋,轮式装甲车一样通行无阻。道路面层的作用是保持道路平整、避免不均匀沉降、保持排水通畅等等,这些东西,关钢筋什么事?
相信大家都能区分一般城市道路的两种面层:一种是沥青混凝土,黑色,夏天会略微发粘;另一种是水泥混凝土,灰白色,感觉比较硬。请注意沥青或者水泥混凝土与钢筋混凝土这两者之间的区别。
按照国家标准图集05MR201《城市道路沥青路面》,沥青混凝土路面是这样的:
上面是快速路、大城市主干路这些特重交通的情况,下面是交通较少的城市支路。要求高的,路面分多层,包括碎石沙砾、无机结合料、密级配沥青碎石、中粒式沥青混凝土、细粒式沥青混凝土;要求低的,细粒土上面直接铺细粒式沥青混凝土。不管哪一种,都不需要钢筋。
按照国家标准图集05MR202《城市道路水泥混凝土路面》,水泥混凝土路面是这样的:
同样,左边是快速路、大城市主干路,右边是城市支路。基本是灰土、碎石、混凝土这么几种材料,同样不需要钢筋。
具体到这则报道,所涉及到的项目是“黄州赤壁一路道路刷黑改造工程”。所谓刷黑改造,就是道路本来是水泥混凝土路面,出于种种原因,要把它改造成沥青混凝土路面,也就是在水泥路面之上再加铺沥青面层。
国家标准 JTG D50-2006《公路沥青路面设计规范》第9.3节“水泥混凝土路面加铺沥青路面”专门对这一类项目做了规定,第9.3.5条第2款是这么说的:
在原水泥混凝土路面上加铺沥青层时宜用热沥青或改性乳化沥青、改性沥青做黏层。为防止渗水、减缓反射裂缝及加强层间结合,宜设置20~25mm 厚的聚合物改性沥青应力吸收层、应力吸收膜,或铺设长纤维无纺聚酯类土工织物等。
规范里这一款用的是“宜”字。照片里铺设的竹条网格,就属于这里所说的“长纤维无纺聚酯类土工织物等”里的“等”字。其它的“等”可能还包括玻璃纤维土工格栅。换言之,由于资金等原因,竹条起的作用是代替土工织物,而不是代替钢筋。当然,竹条比土工织物要便宜一些,可能很多性能也要差一些,但只要能用就行了。就像别人家装修用1000块一平米的大理石砖,你自己家用50块一平米的瓷砖,肯定不如人家那1000块的大理石地砖好,但是也并不能说你家的地砖就是偷工减料。便宜不等于以次充好,便宜也不等于偷工减料。
报道里施工方的解释是“设计中此路段不需要作钢筋网加强处理,为增强混凝土的抗拉力和抗压力,他们就在混凝土层施工时加铺竹筋,此项费用是由施工单位自行承担”。这个解释就有些牵强了,到底是记者断章取义,还是施工方也不明就里,我们就不得而知了。
本文内容转自 猪小宝