案例研究:扎哈·哈迪德建筑事务所的河畔交通旅游博物馆，第二部分

作为交通和科技的殿堂，河畔博物馆展示了格拉斯哥丰富的造船历史，它的屋顶是戏剧性的、锯齿状的。该建筑的形式类似于将一张纸折成褶，然后沿其长度以相反的方向弯曲两次——120度。这样的操作在纸上很容易完成，但现实生活中的限制条件，包括支撑建筑材料的重量和抵抗风荷载，需要仔细计算。

Buro Happold将屋顶结构连接成一个单独的单元，它像一个刚性梁一样纵长跨越，而不是在侧壁之间交叉，结构工程负责人Wolf Mangelsdorf解释说。他指出:“我们习惯于将一个结构分解成执行不同功能的单个元素——柱、梁、副梁或底板，但在这种情况下，它们都在一起工作，你不能把一个部分拿走。”

这些整体的构件包括一系列由钢结构制成的格子桁架。钢管形成的山脊和山谷最终跨度超过100米(328')，包括这两个曲折。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畔博物馆中消除它们，以保留哈迪德设计的褶皱流线型视觉。构件本身的倾斜提供了一种加强效果。

金属屋顶的设计提供了一些内置的公差，在整个设计过程中允许推和拉。Mangelsdorf解释说:“屋顶的角度可以调整，因为我们可以在不破坏设计整体概念的情况下适应下面的功能性变化。”最终，这些褶皱必须抵抗垂直荷载，如果没有适当的细节，就可能导致它们变平。

考虑荷载的一个因素是屋顶本身的重量:钢构件重2500吨(超过550万磅)，顶部是185吨(超过40万磅)的锌包层。建筑师的设计要求开放的室内空间，为不断变化的展览提供灵活性，所以内部圆柱不是一个选择。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。这些柱的中心间距为6米(19.7')，深度为700毫米(刚刚超过2')，设计为刚性连接。此外，柱子上的托架支撑着从墙上悬挑出来的平台，就像书架一样，为河边博物馆的汽车收藏创造了展示空间。

另一个主要考虑的负荷是风力，它可以以100英里每小时的速度从大西洋吹来。工程师们在一个物理模型上进行了风洞分析，以精确地研究风压分布如何工作，并预测悬挑处的吸力峰值和应力。他们在建筑外围放置门框和交叉支撑，以提供横向稳定性，位于零售区、衣帽间、咖啡馆区和车间。

重量通过侧墙有效地向下传递，并在适当的位置进行支撑，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Mangelsdorf的说法，打开结尾有点“结构上的诡计”。玻璃后面的竖柱实际上是支撑屋顶末端的结构柱。这些柱子以空心截面为特征，在立面上只有不到2英寸厚，但实际上它们相对较深。“当你向窗外看的时候，你实际上并没有看到它们很厚实，因为你看到的是短的一边，”Mangelsdorf解释说。

设计团队使用三维软件计算出支撑如此复杂形式所需的结构细节。建筑师定义了CATIA的内部和外部结构，Buro Happold使用Rhino对其结构设计进行可视化分析。他们用Tekla连接成员之间的连接，这个项目也被钢结构制造商使用。

河滨博物馆获得2010年钢结构设计奖奖状。该奖项由英国建筑钢结构协会有限公司和Corus Long产品公司赞助。

支持扎哈·哈迪德的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之间的仔细合作确保了人们的注意力将停留在建筑的形式和展览上，而不是表面下的结构。由于它看起来很简单，建筑在不断运动的同时仍然保持静止和稳定，很像它建造来容纳的机车、小汽车和公共汽车。