前言：南昌旭輝中心，結(jié)構(gòu)專業(yè)嘗試挑戰(zhàn)了“輕薄”的極限，這是結(jié)構(gòu)工程師對(duì)“建構(gòu)”的致敬，也是對(duì)力學(xué)概念的極致表達(dá)?！拜p”和“薄”不但是技術(shù)的革新，更是結(jié)構(gòu)工程師的浪漫主義，是去多從簡(jiǎn)，返璞歸真的“現(xiàn)代主義”。設(shè)計(jì)師認(rèn)為，結(jié)構(gòu)本身即建筑最本質(zhì)的語(yǔ)言，建筑回歸本質(zhì)等于結(jié)構(gòu)回歸合理化的極簡(jiǎn)。旭輝中心的嘗試，結(jié)構(gòu)成為了建筑本身的精神符號(hào)，是建筑師和工程師的共同盛宴。
走進(jìn)南昌！
2020年4月10日，旭輝殺出重圍，再次落子南昌！上海都市設(shè)計(jì)緊跟腳步隨其坐鎮(zhèn)。
地產(chǎn)界風(fēng)云變幻，幾多角逐。旭輝不落窠臼，攪弄風(fēng)云，越過(guò)贛江，落筆南昌經(jīng)開(kāi)區(qū)。南昌旭輝中心成為其首發(fā)成員，一鳴驚人。
南昌旭輝中心63萬(wàn)㎡城市綜合體及19萬(wàn)㎡中央公園，橫跨商業(yè)、辦公、文化、住宅、生態(tài)五大空間，成為旭輝在江西首個(gè)城市綜合體，問(wèn)鼎經(jīng)開(kāi)最大商業(yè)區(qū)。
項(xiàng)目基地位于南昌經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)荷華路(富櫻路)以東、雙港大道以北、海棠北路以南、筠霽路以西，距離紅谷灘區(qū)政府直線距離約5.5公里。11萬(wàn)方商業(yè)綜合體、4萬(wàn)方文體中心、19.2萬(wàn)方中央公園及多高層住宅區(qū)等形成了龐大的中心“王朝”。
· 商業(yè)主體示意圖 ·
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· 旭輝廣場(chǎng)示意圖 ·
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· 經(jīng)開(kāi)區(qū)文體中心館內(nèi)效果圖 ·
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· 住宅立面示意圖 ·
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而“王朝之眼”所在的項(xiàng)目展示中心，旭輝繼與上海都市在無(wú)錫東北塘展示中心、福州奧體展示中心的成功合作以后，再一次將其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分單獨(dú)委托給了上海都市設(shè)計(jì)。
圓 則 滿
滿 則 圓
南昌旭輝中心示范區(qū)約2251㎡，為二層公共建筑，主要用于項(xiàng)目的整體展示。
· 示范區(qū)實(shí)景圖 ·
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圓形建筑形體如天外來(lái)客直插廣場(chǎng)中央，透明的玻璃體塊在如茵綠草間熠熠生輝。高迪說(shuō)直線屬于人類，而曲線屬于上帝，旭輝執(zhí)如椽之筆，畫下了幾道弧線。
建筑位置恰如其分的銜接上下視覺(jué)，浮于斜坡上方，明麗透亮，像曲面的巨符畫卷，周圍的人、物、景統(tǒng)統(tǒng)收納其中。
建筑空間、形體和材料語(yǔ)言重塑著人與建筑的角色關(guān)系，而白色玻璃所帶來(lái)的通透與豁達(dá)賦予建筑沉浸感與生命力。為了達(dá)到這一效果，在結(jié)構(gòu)上必須選擇更“細(xì)”的支柱，更輕的屋頂能消溺建筑的墜落感，構(gòu)建點(diǎn)、線、面的合理關(guān)系。
拿到項(xiàng)目時(shí)，上海都市設(shè)計(jì)與建筑方案公司（CPC）進(jìn)行了溝通，方案建筑師對(duì)結(jié)構(gòu)提出了要求：建筑二層為展示空間，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以二層作為重點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)，希望柱子盡量少、盡量細(xì)，屋面盡量薄，以達(dá)到通透和未來(lái)感的效果。
· 二層平面布置圖 ·
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收到需求后，上海都市設(shè)計(jì)首先對(duì)屋面方案進(jìn)行了分析。
· 方案效果圖 ·
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· 建筑實(shí)景 ·
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屋面為直徑為48米的圓形，為了達(dá)到“輕薄”，我們首先摒棄了自重過(guò)大的混凝土現(xiàn)澆屋面方案。對(duì)于輕屋面而言，雖然可以采用常規(guī)的“徑向梁+環(huán)向梁”的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)方案，但屋面不論是采用鋁板、矮立邊鋁鎂錳板或者是鈦鋅板，都會(huì)存在屋面構(gòu)造厚度過(guò)大的問(wèn)題，而且會(huì)造成很多的“縫”或者“肋”。僅“吊頂+屋面保溫防水”的建筑構(gòu)造厚度將達(dá)到300mm左右，外加結(jié)構(gòu)厚度，屋面顯然無(wú)法達(dá)到“輕薄”的效果。
上海都市提出了其專利的“板桁架”方案，可以順利地解決屋面輕薄的需求：
· 采用“板桁架”技術(shù)的杭州綠景堂雨棚 ·
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a、 “板桁架”具有結(jié)構(gòu)、防水二合一的功能，結(jié)構(gòu)完成后無(wú)需另做防水層，大大節(jié)省了構(gòu)造厚度；
b、 板桁架邊緣可以做到10mm的厚度，達(dá)到“極薄”；
c、 板桁架為空間雙向傳力結(jié)構(gòu)，而非鋼梁的單向傳力結(jié)構(gòu)，可以對(duì)柱子進(jìn)行靈活布置。
建筑師和業(yè)主順利的接受了“板桁架”方案。屋面結(jié)構(gòu)體系的問(wèn)題得到解決后，上海都市設(shè)計(jì)對(duì)立柱進(jìn)行了多輪優(yōu)化。
立柱布置優(yōu)化
1、取消軸線3處立柱
3軸線為立面玻璃幕墻位置，設(shè)置鋼柱將嚴(yán)重阻礙純粹通透感的獲得。為此，我們拿掉了下圖所示的3軸線處的一圈柱子。拿掉3軸線的柱子后，屋面懸挑達(dá)到了14.5m，且幕墻處沒(méi)有立柱，將使得幕墻處屋頂?shù)呢Q向位移必須保持在較小的范圍內(nèi)，這給屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn)。
· 柱布置方案-1 ·
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2、取消軸線1處立柱
軸線3的立柱取消后，最大屋面懸挑長(zhǎng)度為14.5m，軸線2的直徑為25m。根據(jù)力的平衡法則，軸線1的立柱已經(jīng)沒(méi)有存在的意義（此圈立柱甚至有可能受拉）。因此我們決定取消軸線1處的一圈立柱，整個(gè)屋面的重量和側(cè)向力均由軸線2的一圈立柱來(lái)承擔(dān)。這樣整個(gè)二層就獲得了非常通透的室內(nèi)效果，且軸線1處的中庭可以更加的開(kāi)闊。
·柱布置方案-2·
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·通高中庭效果·
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建筑師和內(nèi)裝設(shè)計(jì)師顯然是歡迎這個(gè)方案的。
3、 取消沙盤處的立柱
僅有一圈立柱已經(jīng)可以獲得良好的空間效果，我們已經(jīng)完成了結(jié)構(gòu)的擴(kuò)初設(shè)計(jì)。然而在設(shè)計(jì)后期，內(nèi)裝專業(yè)提出，希望取消沙盤附近的立柱，使得參觀動(dòng)線更加流暢。
·柱布置方案-3·
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取消沙盤附近的立柱后，屋面最大懸挑長(zhǎng)度超過(guò)16m。而且更為重要的是，沙盤處為屋面懸挑最大處，拿掉其中的一顆立柱將使得相鄰的兩顆立柱承受了遠(yuǎn)超其它立柱的豎向荷載。如何使得所有立柱保持相同且較小的直徑，成了項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的又一個(gè)難點(diǎn)。
我們無(wú)“節(jié)操”的滿足了內(nèi)裝設(shè)計(jì)師的要求，取消了這顆立柱。
·最終版立柱布置圖·
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·結(jié)構(gòu)立面示意圖·
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立柱直徑優(yōu)化
立柱布置確定以后，如何將立柱直徑做到最小，就成了我們?cè)O(shè)計(jì)的重點(diǎn)。
建筑師給出的理想尺度為直徑300mm（三圈柱子的情況下）?，F(xiàn)在僅有一圈立柱（層高5.8m）且懸挑16m，400mm~600mm直徑將是結(jié)構(gòu)工程師可以接受的尺度。然而我們給自己施壓，計(jì)劃將立柱結(jié)構(gòu)直徑做到更小以滿足建筑師關(guān)于通透的要求。對(duì)立柱的內(nèi)力進(jìn)行分析，可以得知：
a、軸力：由屋面自重和活荷載產(chǎn)生
b、彎矩：由側(cè)向力和立柱柱頂屋面彎曲變形造成的柱頂彎曲變形產(chǎn)生
對(duì)于屋面軸力而言，主要由其受荷面積決定，沙盤附近的兩顆立柱承受了較大的屋面自重。
對(duì)于側(cè)向力而言，由于屋面面內(nèi)剛度較大，實(shí)際所有立柱的柱頂側(cè)移幾乎相同，立柱的彎矩由其截面特性確定，如果將沙盤附近立柱直徑加大，將造成其吸收更多的側(cè)向力，這顯然不是更好的設(shè)計(jì)。而且我們也不希望直徑的立柱。
屋面懸挑16m，其抗彎剛度必然遠(yuǎn)大于立柱的抗彎剛度。如果讓立柱 “硬抗”，立柱跟隨屋面的變形，柱頂必然存在較大的彎矩。如何釋放此彎矩，有兩種方案：
a、 沙盤附近兩顆立柱采用“搖擺柱”的做法。此方案可以釋放立柱柱頂彎矩，但將造成二層側(cè)向剛度偏心較為嚴(yán)重，且降低了整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度。
b、 沙盤附近兩顆立柱柱頂改為鉸接。相對(duì)搖擺柱方案而言，結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度有所提高，但仍然不如柱頂剛接方案（可以形成框架）。
以上兩種方案皆會(huì)造成二層抗側(cè)剛度降低，需要增加立柱直徑來(lái)彌補(bǔ)。上海都市設(shè)計(jì)創(chuàng)新的解決了柱頂彎矩釋放與抗側(cè)剛度兩者不可兼得的問(wèn)題：利用施工對(duì)屋面自重在柱頂處產(chǎn)生的彎矩進(jìn)行釋放。
統(tǒng)一立柱直徑需要解決的另一個(gè)問(wèn)題是沙盤附近的兩顆立柱軸力遠(yuǎn)超其它立柱。為了統(tǒng)一立柱直徑，我們對(duì)這兩顆立柱采用了套芯的做法。
·套芯節(jié)點(diǎn)·
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在鋼柱內(nèi)部增設(shè)實(shí)心鋼棒，鋼棒上端與屋頂鉸接不承受彎矩，此套芯承擔(dān)了所有屋面自重產(chǎn)生的豎向力，外部圓柱主要承擔(dān)約束內(nèi)部套芯失穩(wěn)及提高結(jié)構(gòu)的整體抗側(cè)剛度的功能。從而此兩顆立柱（非套芯部分）反而承擔(dān)了最小的結(jié)構(gòu)豎向力。
通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)技巧多管齊下的應(yīng)用，最終立柱直徑統(tǒng)一為203mm（如下圖所示），達(dá)到了“通透、輕巧”的建筑效果。
·結(jié)構(gòu)三維深化模型·
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·建成效果：夜景幾乎看不到厚度·
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·建成效果：屋面懸挑16m·
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歷經(jīng)3個(gè)多月的緊張施工，示范區(qū)于9月12日對(duì)外開(kāi)放。作為旭輝‘’城市公園+綜合體”的巨大“王朝”的一部分，示范區(qū)始終發(fā)揮著自己的獨(dú)特作用，納四面八方，以傲世姿態(tài)在剝離和整合的邊緣游離。一邊在有限空間里安放生命，一邊在無(wú)限世界里盛放野心，想必這也是旭輝呈現(xiàn)的真心。
· 施工現(xiàn)場(chǎng)直覽 ·
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