楠木軒

4根柱子支撐的59層大樓,耗資近58億,沒到一年差點遇滅頂之災

由 聊素麗 釋出於 綜合

“知丈之堤,以螻蟻之穴潰;百尺之室,以突隙之熾焚。”——《韓非子·喻老》
這是一座沒有底座,建造在空中,懸停在教堂之上的摩天大樓。五十九層二百七十九米高的摩天大廈,儘管它有著四十五度傾斜的樓頂,但在紐約這座可以容納各種尺度和樣式摩天大樓的城市當中似乎也並不顯眼。然而這座大樓的名字卻讓它的身份頗為特殊,它就是花旗集團耗費巨資打造的總部大樓——花旗集團中心。
更為讓人揪心的是,這座摩天大樓在設計建造之後有一個致命的缺陷,差點引發了一場巨大的災難。一旦有一場風速超過113公里/小時的颶風呈四十五度角吹過大樓的牆面,這座摩天大樓便極有可能轟然倒塌。那麼,花旗集團中心這座大樓最終又是如何逃脫悲慘命運的呢?
一、“懸空”的大廈
花旗集團中心於1977年建造成功,在當時的紐約是最高的一棟摩天大樓。它獨特的四十五度傾斜屋頂令人矚目,更為讓人驚奇的是,這座大樓的底座好似高蹺一般,由四根巨大的柱子支撐。三十五米高的柱子,支撐起五十九層大樓,讓人驚歎不已。
大樓的設計者是為了花俏而專門這般設計的嗎?可能並非如此。因為花旗集團中心的選址地點原先屬於聖彼得福音派教會。倘若聖彼得福音派教會搬遷離開,那麼花旗集團中心的設計便不會這麼花俏,但聖彼得福音派教會不同意搬遷,並且表示只要花旗集團中心大樓不碰到教堂,那麼怎麼建造都無所謂。
於是,為了不影響原先的教堂建築,花旗集團中心大樓只能懸空在教堂的上方,原本應該被設計位於大樓四角的四根支柱,也不得不被大樓設計師休·斯塔賓斯給挪到了四個邊的中心點上。如此一來,三十五米大約九層樓的高度正好避開了教堂建築。
但是這麼設計大樓卻面臨著一個很嚴重的問題,那就是五十九層高的大樓重量如何精確配置到四根柱子上。而這個問題,落到了著名結構工程師威廉·勒曼歇爾身上。
勒曼歇爾坐在一家希臘餐廳苦苦思索,偶然間,他看到一支晾衣架,然後他發現倒掛起來的晾衣架經過疊加之後,兩端可以承受一定的重量。頓時,勒曼歇爾的靈感如同火光一樣迸發開來。
而後,勒曼歇爾迅速拿出紙筆,然後畫出了一層一層彷彿倒掛晾衣架似的V型大樓結構圖。經過一系列的計算之後,勒曼歇爾發現這樣的結構足以支撐大樓的重量。如果以每八層建築為單位來將重力傳導到四根巨型支柱上,最後在傳導到地面,那麼就完全沒有問題。
建築承重問題解決之後,勒曼歇爾又將將近四百噸重的調諧質量阻尼器放在頂樓,以此與大樓進行同步共振。如此一來,不僅可以增加大樓的穩定性,還可以讓其在強風之中穩如泰山。
就這樣,花旗集團中心的設計方案就定下了。而這樣的設計方案讓休·斯塔賓斯和威廉·勒曼歇爾名聲大震。但是,事情的發展往往有些出人意料。
二、致命缺陷
1977年,這座耗資大約五十八億人民幣,五十九層高達兩百七十九米的大樓建造成功。花旗集團收穫了一座完美的公司總部大樓,休·斯塔賓斯和威廉·勒曼歇爾收穫了業內無數讚譽,一切都是那麼美好。
然而,在大樓建造成功之後的第二年,也就是1978年,普林斯頓大學有一位土木工程系的大學生戴安·哈特利在寫畢業論文的時候,準備以花旗集團中心這座大樓當作案例來寫。
於是,哈特利參觀了這座大樓,並且從勒曼歇爾的團隊那裡拿到了大樓的設計資料。隨後,哈特利在計算之後發現了一個令人震驚的問題,那就是如果有颶風從大樓的露面以四十五度角的方向出來,那麼大樓是無法承受異常應力的。
這個問題得不到解答的哈特利百思不得其解,於是她向勒曼歇爾的團隊工程師韋恩斯坦反應了這個問題。結果,因為當時建築物的建築規範並不要求計算四十五度角風的應力問題而被韋恩斯坦推脫說大樓建築沒有問題。
如此一來,哈特利只好就此作罷,但她在自己的論文中將這個計算產生的疑惑明明白白的寫了出來。當然,也正是哈特利的這篇論文,讓這座摩天大樓最終得以拯救。
非常幸運的是,勒曼歇爾看到了哈特利的畢業論文。心中充滿疑惑的他,重新按照哈特利論文中的資料進行了計算。計算結果將勒曼歇爾嚇了一跳,因為他發現如果真的有一場颶風從大樓露面的四十五度角吹來,那麼這座大樓的結構負荷會增加40?而連線部位構件的負荷則會增加160?
隨後,勒曼歇爾把大樓所能承受的風速和氣象資料進行對比之後,發現花旗集團中心大樓能夠承受五十五年一遇的暴風襲擊。這個資料人讓勒曼歇爾稍微鬆了一口氣。
然而,當勒曼歇爾對施工方進一步詢問時發現,這座建築因為當年符合規範的建築施工方案,使得施工方將大樓的兩百多處應該使用的焊接結構直接給換成了螺栓鉚接結構。如此一來,勒曼歇爾重新計算發現,能夠承受五十五年一遇風暴的大樓瞬間變成了只能承受十六年一遇的風暴襲擊。
而大樓所能承受的風暴極限,就是時速113公里/小時的颶風。這樣的颶風從紐約這座城市的氣象資料來看,基本上平均十六年就會遇到一次。換句話說,花旗集團中心大樓直接變成了一個不定時的炸彈。
三、躲過的滅頂之災
計算出結果之後,勒曼歇爾險些崩潰了。因為這個時候的他已經因為設計了花旗集團中心而名聲大噪。一旦這件事情曝光之後,勒曼歇爾的專業聲譽顯然會被毀掉。但是,問題最終還要得到解決,否則一旦發生問題,責任還是要他的身上去找。
於是,經過一番思想掙扎之後,勒曼歇爾和建築師以及花旗集團的高層進行了商議。最終,對花旗集團中心大樓在不通知公眾的情況下進行緊急秘密維修加固的方案被花旗集團高層同意了。
而這個維修加固的方案,就是在每個用螺栓連結的構件部位,重新用五釐米厚的鋼板進行加固並且焊死。這樣一來,大樓的致命危機便能夠在最大程度上被解決掉。
因為對大樓的緊急秘密維修加固是在不通知公眾的情況下進行的,所以維修工作只能在晚上進行,而且一到第二天員工工作之前就必須撤走。維修工作耗費時間經過計算之後,發現整整需要三個月的時間。
當然,為了以防萬一,花旗高層還將事情告訴了紐約警察局,然後在紐約警察局的協助下,各方制定了一個隨時可以疏散十個街區民眾的計劃。並且在三個氣象部門二十四小時不間斷檢測潛在風暴的情況下,組織了兩千多名志願者隨時待命。
就這樣,維修工人在拼命加班加點對大樓進行加固,事情非常順利。但是不幸似乎要降臨了,緊急維修加固大樓的工作進行到一個半月的時候,加拿大水域颶風埃拉開始形成,並且以最高時速220公里/小時的速度向著紐約衝來。
滅頂之災似乎已經要來了,勒曼歇爾、花旗集團高層等所有人都面無人色。就在紐約市準備發出緊急疏散民眾命令的前幾個小時,幸運女神降臨了。埃拉颶風突然從奔向紐約的方向轉了個圈轉到了北大西洋方向。最終,花旗集團中心大樓躲過了這場滅頂之災。
而這件事情,就這樣被神不知鬼不覺的隱瞞了下來。直到1995年,勒曼歇爾接受採訪之後才被公諸於眾。
結語:
四十多年過去了,花旗集團中心這座獨特的摩天大樓依然聳立在紐約這座城市。儘管它已經不再是紐約最高的摩天大樓,但它依舊在人們心中佔據著格外特殊的地位。
但無論怎麼樣,做任何事情都應該將風險降低到最低。如果都寄希望於運氣的話,那麼災難遲早會降臨。因此,花旗集團中心所遭遇的事件,對於人們來說是一個十足的教訓。
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