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结构工程师穿越到古代,他能造出什么样的建筑?

设想条件如下:朝代为明,仅利用当时的材料且不考虑劳力等因素限制
 追加几个条件
 1、如果穿越回去,能获得足够的权势,比如说当皇帝。这样才有能力获取资源。
 2、这位结构工程师有足够的知识,而不是只会PKPM。
 
从材料的角度来说:
 目前常用建筑材料有:混凝土,钢筋,钢材。
 波特兰水泥发明于1824年,也就是说和明朝的年限也就是200-300年的差距。如果这位工程师有足够的权利与建筑材料知识,利用中国瓷器的烧窑经验,提前将水泥发明出来,是完全可能的。于是,混凝土的制备应该没有技术壁垒了。
 
钢材与钢材的制备就比较困难了,钢材的性能与铁器是有很大差别的,铁器在古代也是极为紧俏的战略物资,所以发展钢结构的希望不大。


 
适当利用混凝土结构设计原理知识,借用一些竹材或者其他具有韧性的材料与混凝土相结合,搞一些超越时代的建筑,应该是可能的。
 比如用混凝土浇柱子代替木头改善防火性能。
 
再结合力学知识,比如说跨度大点的圬工拱桥,成本低点的两层小楼等等。

有很多答案说,制备混凝土、钢筋这种创造新材料的事,这些完全不是结构工程师做的,只是他大概知道而已,论制备混凝土,水泥厂工人穿越比结构工程有用多了。就是我们建筑师也知道一些啊。
 
我觉得,这个命题可以转为“古代人只学了现代的结构知识,能创造出什么样的建筑?”,这样,题目就干净多了,没有那么多非分之想。
 
居住建筑方面:古代人口密度低,单层、双层等简单建筑已经足够用,建更高或者空间更复杂的建筑,没有此需要,另外建筑成本会上升,使用也不方便(没有卫生间、电梯)。所以,古代凭经验感觉到的结构知识已经足以应付。
 公共建筑方面:比如寺庙,塔,城墙、牌坊,受限于材料(木、砖、石、瓦),基本上也作为不大,原有的多间多进式摊大饼的空间扩展模式,也是个很好的“大空间”实现方式。
 
没有新材料、新生活设施的出现,离开了混凝土、钢,在古代的结构工程师最擅长的应该是在原砖木结构上进行优化,并不会产生太大飞跃。

 

问题涉及以下几点
 1看建筑材料。水泥应该可以调出来,钢筋就有点玄乎了。
 2看建筑方式方法。没有重型设备,基本无法想象能造出比较高大的建筑(非木结构)
 3,4看个人能力(设计水平)和设计手段(现在能手工作图的有几个?)
 5看客户的情况。如果正好赶上是宁王要你设计王府,嘿嘿,等着被咔嚓吧。
 6看需求。以现代的结构设计,基本上设计的方向比古代要高大。而古代越是高大(壮丽?)的大型建筑。否则木砖结构已经充分成熟能够满足需求了,何必用水泥技术。
 7看建造能力。古建筑木工为主,而现代建筑承重结构上不以木工为主。结构你设计的是水泥,也要古代的建筑工人去建造的呀。
 综上所述,要把现代建筑的优势/特性搬到古代也是非常吃力的。成本及设计要求难度虽然不及现代,也不会太小。我觉得不是要求造个寺庙(塔啊之类的)就是造个皇陵,其他嘛就是军事建筑了,比如城墙地堡啊。
 其他小概率的可能就是一些木结构不太适应的建筑,才能发挥一下了,比如悬空寺类似的特殊建筑。
 再其他就可能是连建筑都算不上的某井,某桥了。
 

这个假设又有一个前提,结构工程师。。。
 我认为,一个纯结构工程师对如何造出建筑其实是不懂的,只懂的是结构承重的设计。而要造出成品。估计要在工部领一个侍郎的衔,再给大量民夫培训(忽悠)出如何用现代方式来建造。以上这些,是一个结构工程师很难达到的要求。
 

 

真的可以这么厉害可以穿越的话,干嘛不用自己的力学和数学知识去改变那个世界,何苦局限在盖房子上面。
 
不过真要是盖房子的话,囿于社会的审美他更可能盖出来的是类似现在那些仿古建筑的玩意儿。比如盖几层楼的火柴盒上面加个中式的屋顶。要不再给他配个建筑师一起穿越吧!