案例研究:扎哈·哈迪德建筑事务所设计的河畔交通与旅游博物馆，第2部分

河畔博物馆是一座交通和科技的殿堂，它展示了格拉斯哥丰富的造船历史，下面是引人注目的锯齿状屋顶。建筑的形式类似于把一张纸折成褶皱，然后沿着其长度弯曲两次——向相反的方向弯曲120度。这样的操作很容易在纸上完成，但现实生活中的约束，包括支撑建筑材料的重量和抵御风荷载，需要仔细计算。

结构工程负责人沃尔夫•曼格尔斯多夫(Wolf Mangelsdorf)解释道，Buro Happold将屋顶结构铰接成一个单元，像刚性梁一样纵向跨越，而不是侧墙之间的交叉。他指出:“我们习惯于将一个结构分解成具有不同功能的单个元素——柱、梁、次梁或楼板。但在这种情况下，它们都在一起工作，你不能拿走其中的一块。”

这些整体构件包括一系列由钢结构制成的格构桁架。钢管形成的山脊和山谷的长度最终超过100米(328')，包括那两个曲折。虽然典型的a型框架依靠水平构件来完成“三角形”并提供刚度，但工程师们不得不在河滨博物馆中消除它们，以保留哈迪德对褶皱的流线型视觉。构件本身的倾斜度提供了一种变硬的效果。

金属屋顶的设计提供了一些内置的公差，允许在整个设计过程中推拉。“屋顶的角度可以在不破坏设计整体概念的情况下进行调整，以适应下方的可编程转换，”Mangelsdorf解释说。最终，这些褶皱必须能够抵抗垂直载荷，因为如果没有适当的细节，就会导致褶皱变平。

考虑荷载的一个因素是屋顶本身的重量:钢构件重2500公吨(超过550万磅)，顶部覆盖着185公吨(超过40万磅)的锌层。建筑师的设计要求一个开放的室内空间，为不断变化的展览提供灵活性，所以内部的柱子不是一个选择。工程师们确实沿着外墙放置了柱子，将屋顶的重量转移到地面上。这些柱子的中心间距为6米(19.7')，深度为700毫米(刚刚超过2')，设计时采用了刚性连接。此外，柱子上的支架支撑着从墙上悬挑出来的平台，就像架子一样，为河畔博物馆(Riverside Museum)的汽车藏品创造了展示空间。

另一个主要的负荷考虑是风力，它可以阵风超过100英里每小时从大西洋。工程师们对一个物理模型进行了风洞分析，以精确地研究风压分布的工作方式，并预测出悬挑处的峰值吸力和应力。他们在建筑外围放置了入口框架和交叉支撑，提供横向稳定性，位于零售区、衣帽间、咖啡区和工作室。

重量通过侧墙有效转移，适当的支撑到位，河岸博物馆的端墙可以打开，让自然光线渗透到建筑中，在克莱德河和格拉斯哥市之间创造了一个象征性的联系。这些玻璃末端也暴露了屋顶的锯齿状部分。然而，根据曼格尔斯多夫的说法，打开两端需要一点“结构性的技巧”。玻璃后面的竖框实际上是支撑屋顶末端的结构柱。这些柱子的特点是中空部分，高度略低于2英寸，但实际上它们相对较深。曼格尔斯多夫解释说:“当你往窗外看时，你实际上看不到它们很粗，因为你看到的是短的一面。”

设计团队使用三维软件计算出支持这种复杂形式所需的结构细节。建筑师在CATIA中定义了内部和外部的围护结构，Buro Happold使用Rhino对其结构设计进行了可视化和分析。他们将成员与Tekla之间的连接连接起来，Tekla也是钢结构制造商使用的一个程序。

河畔博物馆获得了2010年钢结构设计大奖的优异奖。该奖项由英国钢结构协会有限公司和哥鲁氏龙制品公司赞助。

支持扎哈·哈迪德富有表现力的设计当然不是一件容易的事情，但是建筑师哈迪德和工程师Buro Happold之间的精心合作确保了注意力将会停留在建筑的形式和展览上，而不是仅仅停留在表面之下的结构上。由于其表面的简单，建筑保持静止和稳定，同时似乎在不断的运动，很像机车，汽车和公共汽车，它被建造的住房。