网状钢结构 古老运河之畔的建筑奇迹:十年磨一剑,自然与艺术的诗意融合

   日期:2024-09-30     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:279    
核心提示:网状钢结构枣庄体育场的造型概念之一来源于“灯笼”,这个被中国人赋予了庆祝,礼仪,赞美意向的传统物件。除了与运河所象征的水的意向契合,作为承办体育活动的公共建筑,体育场的设计蕴含了动态的理念。在体育场内透过建筑看公园或城市,波浪形的维护结构提供了一个戏剧性印象深刻的体验。

沿着古运河

植根于大地,融入自然,

随风起舞,

让力量与美丽顺利显现,

表达对生命的赞美。

自然的曲线,

从大地中凿出公园,

这就像大自然。

用最接近自然的语言,

赋予建筑天地间的原始力量。

风从草地或水池吹来

干净而有力。

建筑形态的变化微妙而自然,

就像水有节奏的涟漪,

与蜿蜒的小路和草坡融为一体,

形成诗意的融合。

2010-2019 |十年磨一剑

历时10年,超过60位主要设计师和业主参与。

无数轮程序优化,

22次重大评审会议、15次专家会议、

3800多名建设者,

现场调试82次,高难度吊装7次。

十年耕耘,从立项到持续改造升级,

历经千辛万苦,枣庄体育场工程终于没有辜负大家的努力。

获得了许多令人自豪的荣誉:

2018~2019年度中国建筑工程鲁班奖

2018年中国房地产设计大奖银奖

中国钢结构协会第十一届空间结构设计金奖

第十二届中国钢结构金奖

2018年山东省优秀建筑设计一等奖

2016年度山东省建设工程优质结构杯奖

2016年二星级绿色建筑设计

发明专利2项,实用新型专利10项

省级工法奖8项、其他奖5项

近日,全球知名专业体育场数据网站StadiumDB

2018年世界最佳体育场评选结果

通过“价值、功能、创新”三个维度综合评价,

山东省枣庄体育场排名第四。

当枣庄体育场建成并向公众开放时,

该市获得了

世界一流的体育和活动中心。

▲StadiumDB网站

StadiumDB是全球知名的专业体育场馆数据网站。已连续9年举办全球最佳体育场评选活动网状钢结构,投票选出年度体育场,规模为全球最大。除了每年由球迷评选出最受欢迎的体育场馆外,2014年主办方还首次引入建筑师评委进行独立专家组投票。

▲ 2018年全球最佳体育场

“枣庄体育场是目前国内最大的平面椭圆形、空间鞍形索桁架结构之一,该项目荣获鲁班奖和中国钢结构金奖。该项目采用大型弧形钢结构和大跨度拉索这是继鸟巢、水立方之后,对该技术的又一次大规模运用和探索,屋顶采用了大跨度辐条索膜结构系统,索系统由320根索组成。 ,单根缆索最大长度为240米,后者将整个建筑吊装就位的施工方法难度极大,外壳采用空心弧形拉拔钢结构,406根双曲面弯扭构件向上弯曲。然后向下、左右扭转,这非常复杂。”

--StadiumDB

StadiumDB拥有全球最大、最完整的大型场馆和体育场馆数据库。历年来最好的场馆均包含知名设计师的杰作​​。

▲2017年全球最佳体育场4强

▲2017年全球最佳体育场4强

自然·智能|公园里的体育场

枣庄体育场项目信息:

等级:建筑设计等级为一级,定位为国家体育建筑乙级标准。

规模:中型体育场

建筑面积:85,470平方米(其中配套设施约13,266平方米,地下建筑面积约14,778平方米)

礼堂座位:31,284个(其中普通礼堂座位31,021个、贵宾座位263个、无障碍座位62个、陪同座位62个)

层数:四层

建筑高度:(建筑最高点)40.23米

▲ 总平面图

|概述·概念生成

枣庄市市民中心项目位于山东省枣庄市薛城区和谐路以东、垛江路以南、民生路以西、长江路以北。该项目分为两期。一期为文化中心,包括大剧院、规划馆、图书馆、博物馆等文化建筑;二期为体育中心,包括体育场、体育馆、游泳池、体育中心。配套停车场、全民健身广场、公园绿地等服务设施和配套设施。

▲ 功能分区

最初的概念来自枣庄市的“江北水乡”。 “运河老城”的城市形象定位以蜿蜒的曲线象征运河水系,整个文体公园以周边的道路和优美的水体组织起来。流动的曲线围合出不同功能的空间,使建筑和景观仿佛天然形成。

▲ 概念草图

自然曲线是景观和建筑的主题。它们看上去自然生动,但实际上植被之中都有精心设计的痕迹。体育公园作为一个人工环境,将地形、建筑、植物、路径无差别地编织在一起,形成一个浑然一体的整体。

|功能·混合开放

市政中心项目南北对称布局,与北侧的市政广场、凤鸣湖共同构成新城的南北轴线。体育场位于城市新轴线最南端,是中轴线上的“压轴”建筑。该轴线连接体育场馆、中心广场和城市主要空间,形成基地与城市空间的呼应;斜轴不仅是视线走廊,还与城市的主要生活区相连,与周边居民的日常活动形成联系。紧密结合。

▲ 南北轴线

周围的绿地和广场形成了一个天然的体育公园。设计重点是将举办活动和比赛的体育场馆等活动功能与日常空间相结合。体育公园完全向公众开放,功能的混合布局使文化公园的每个角落都充满活力。

▲ 体育公园鸟瞰图

24小时动态空间的设置,最大化了建筑群与城市的互动。无论是白天的体育文化活动、夜间的大型演出聚会、早晨的慢跑还是晚上的散步,市民都可以感受这座城市的魅力。

▲ 体育公园步道

背景·符号|独特的设计

|庆典·中国灯笼

体育场可以说是一个聚会和庆祝的空间。体育和体育赛事的初衷也是为了歌颂和歌颂生命、歌颂人类的力量和美丽。枣庄体育场的造型理念之一来源于“灯笼”,这是中国人赋予喜庆、礼仪、赞美之意的传统物品。

整个体育场就像一盏中国传统的纸灯笼,不同曲率的波浪线形结构形成了整体立面造型。这些波浪线是从纸灯笼上的拿铁纹理中抽象出来的。屋顶也延续了波浪形的拿铁设计。

▲中国灯笼的用意

屋顶结构采用整体拉伸索膜轻质结构,看台上覆盖白色PTFE膜材料,营造出轻盈、优雅、半透明的屋顶造型。再加上拉花艺术立面的通透性,整个体育场显得极其轻盈通透。通过。远远望去,体育场半隐于错落的景观中,白色的屋顶若隐若现,仿佛漂浮在绿树之中。

▲ 体育场

|动态·水波纹形象

体育场造型概念的另一个灵感来自于枣庄“江北水乡、运河古城”的城市形象定位。波浪状的纹理就像风中荡漾的波光粼粼的波浪,象征着运河千百年来波涛不息。充满动感和张力的元素赋予建筑敏捷的性格。

▲水波纹的抽象提取

外防护结构独特的镂空造型,动作如水,达到刚柔相济的完美结合。除了与象征运河的水相一致外,作为举办体育活动的公共建筑,体育场的设计蕴含着动态的理念。身体在运动中的舞蹈,力与美的展现网状钢结构,都给建筑的外表面和内部空间带来启发。

▲ 线条充满动感与张力

透过体育场的建筑看到公园或城市,起伏的维护结构提供了一种戏剧性的、令人印象深刻的体验。它连接了体育场内外的视觉和声音,让建筑、环境和城市之间更好地互动。红色油漆和铝合金材料与白色外表皮形成鲜明对比,增强了建筑的动感和活力。

▲ 体育场室内外效果

结构·结构|合理性、先进性、经济性

枣庄体育场采用的创新技术主要包括:辐条式马鞍形整体张拉索结构设计、自锁防滑索夹设计、超长混凝土结构设计、预制清水混凝土看台设计等。其中,辐条式整体张拉结构以其合理的受力特性和极高的结构效率,实现了建筑“力与美”的高度统一,体现了当代先进的建筑技术和施工水平。

▲ 体育场内

|类型·结构形式的确定与优化

中国快速发展的40年来,各地涌现出各种形状的体育建筑,但大多为刚性结构,建筑材料多为钢材。传统钢结构性能有限,自重较大,给下部支撑结构带来负担。特别是水平推力对基础安全影响更大。

▲ 枣庄体育场

▲ 深圳宝安体育场 ▲ 佛山体育场

基于此,体育场初步规划为:屋盖结构采用自平衡张拉结构体系(环索屋盖结构),外层格构结构采用预应力预制混凝土+预制节点(PPC)。与国内已建的佛山世纪莲和深圳宝安体育场的径向肋环形全张拉结构不同,该项目采用切向布置的径向索桁架,赋予屋顶动态的韵律。

▲ 体育场结构

体育场由看台、屋顶雨棚和周围钢盖组成。其中,看台采用混凝土框架-剪力墙结构体系,看台采用预制清水混凝土看台;屋面雨棚为整体张拉索膜结构;外围钢盖为箱形截面空间网格结构。屋顶雨棚通过钢斜柱支撑在混凝土看台结构上;外围钢质外罩为独立结构,顶部与屋顶雨棚柔性连接。

▲ 场馆结构及空间关系

2013年4月25日,枣庄体育场扩建预审会议在济南召开,与会专家提出了宝贵建议。主要研究屋顶结构与花边结构的关系,以及花边结构材料与屋顶覆盖材料的关系。

1、屋面结构不宜直接由拿铁结构支撑。在混凝土支架上安装斜柱,在顶环上设置V型支撑,保证屋面系统的稳定性;

2、将预应力预制混凝土结构(PPC)改为钢结构,并调整钢箱梁截面尺寸,节省钢材;

3、屋顶覆盖材料由透光性较好的太阳能电池板改为张拉膜结构。

▲ 原规划内部效果

添加独立斜柱和V型支撑后,尽管截面尺寸和倾斜角度反复优化,内部空间却不再像以前那样开阔和干净。拉花结构改为钢结构后,为了避免箱形截面的四块面板扭曲,对拉花表面进行了重新调整,但仍然存在面板扭曲的情况,给制作带来了一定的困难钢结构的。

▲ 拉花部分尺寸与内部效果的考量

而且,拉花结构不幸地从原规划屋顶的支撑结构功能退化为装饰结构功能。为了优化用钢量,必须减小截面尺寸,削弱原有氧化皮的影响。但建筑结构设计师仍在限制条件下仔细推敲、比较,以达到最佳效果。

▲ 刺绣部分尺寸和外部效果的考虑

▲ 关于屋顶材料透明度的思考

|创新·结构体系

屋面结构系统创新

屋面结构采用辐条式马鞍形整体张拉结构体系。该结构改进了传统的辐条式索桁架结构体系,形成新的整体张拉结构体系。屋顶结构模型示意图如下。

▲ 屋顶结构示意图

1.内环斜拉索布置

内环上下拉索与飞柱之间设置拉索。控制斜拉索的长度和预应力分布以实现屋顶鞍形。这样,一方面使建筑鞍座的造型和结构布局统一,提高了建筑整体设计的合理性;另一方面,通过设置内环斜拉索,提高了内环及整体结构的扭转刚度和整体强度。稳定。

2、上部径向交叉索网布置

为了实现建筑膜屋面形状的灵活性和多样性,提高结构在不均匀荷载作用下的受力性能和稳定性,上部径向拉索采用双向交叉索网形式布置。通过上部径向交叉索网的布置,首先提高了结构的整体刚度和受力性能;其次,建筑造型多样化,美化建筑内部效果;第三,结构布局与建筑造型一致,减少了次要结构的布置,提高了整体结构的合理性。

▲ 体育场屋顶平面

节点创新——自锁防滑电缆夹

一、自锁防滑电缆夹的性能

通过计算分析和节点试验,证明自锁防滑缆夹的防滑极限承载力达到800kN以上,滑移量小于0.1mm。

2、节点的创新与进步

采用自锁防滑索夹,改善了结构的受力性能,为实现屋面结构的马鞍形提供了重要的支撑作用。因此,取得了良好的综合效益。电缆夹的设计已获得发明专利。电缆夹结构模型示意图如下。

▲ 创新节点

超长混凝土看台结构设计

看台平面呈椭圆形,长、短轴尺寸分别为241.6米和223.2米,外周长达737米。根据建筑布局、顶棚与展位结构相互作用等因素,展位结构不设置永久变形缝。通过在设计和施工中采取全面、充分的措施,确保结构满足承载力和正常使用要求。主要设计措施包括:

1、计算方法

主要包括地下结构温度场模拟、地基刚度模拟、混凝土收缩等效温差计算、混凝土徐变引起的应力松弛分析、混凝土刚度折减计算、结构模型模拟计算分析等;

2. 结构性措施

主要包括削弱地基刚度的垫层安装、地下室外墙槽式导缝、地下室外墙及地下室顶板折板结构、楼板双梁导缝、工后浇注条等。

▲ 室内看台

施工·应用|技术创新与新技术应用

|创新·施工技术

建筑创新技术主要包括弯扭墙板加工及检测技术、格构钢结构网格X节点装配技术、网格X节点构件空间畸变处理技术、梭形构件加工技术、筒体焊接防裂技术、钢结构综合加工技术等。圈梁构件装配技术、装配式轮胎架设计与施工技术、弯扭构件装配焊接后检测技术、拉拔钢结构安装临时支撑技术、曲拉钢结构构件定位与测量技术、聚四氟乙烯索膜结构张拉固定技术、大跨度索结构整体张拉及吊装技术等。

▲ 施工现场

|创新·新技术应用及效果

该项目在设计、施工、管理等方面采用了一系列创新技术和新理论,为项目的成功实施提供了强有力的技术支撑。研究成果和新技术解决了该项目的一系列技术难题,降低了施工难度,提高了工作效率,保证了工程质量和工期,取得了良好的经济效益和社会效益。新技术的具体应用及效果如下:

▲ 安装过程

1、通过新技术的应用和创新,已授权发明专利2项、实用新型专利10项、科技查新3项;

2、通过技术攻关和创新,“复杂菱形格子钢结构及轮辐式索膜结构制作安装技术”经科技鉴定达到国际领先水平; “弧形压花钢结构加工安装技术”和“聚四氟乙烯索膜结构安装张拉技术”2项技术经科技鉴定达到国内领先水平;

3、开发了看台板两端可调节塞子,通过修改模具可以实现多块同型号板的重复使用,降低模具生产成本。该项目共有预制看台板2195块、375个型号,但只需要26套钢模具即可满足生产需要。

▲ 吊装现场

十年磨一剑,枣庄体育场历尽艰辛,终于不负大家的心血,为这座城市增添了美妙的一笔,为人们提供了一件精美而独特的建筑艺术作品。感谢那些日子的辛勤付出和奉献,感谢为这个项目辛勤付出的设计团队和施工团队,更感谢业主的大力支持。没有他们的坚持,这样一个赢得世界级声誉的杰出项目就不会诞生。

项目名称:枣庄市市民中心二期体育场工程

项目地点:山东省枣庄市薛城区

完成时间:2017.9.30

建设单位:枣庄金盛文化产业发展有限公司

建筑设计单位:上海联创设计集团有限公司

建筑设计团队:联创设计集团无界工作室、联创设计集团城市综合设计院

结构设计团队:联创设计集团结构二部

机电设计团队:联创设计集团机电二部

景观设计团队:联创设计集团城市规划景观设计院

结构施工图合作单位:上海建筑设计研究院有限公司

结构方案合作团队:益唐工程设计研究中心

屋顶设计团队:MakMax

建设单位:中建第八工程局有限公司

施工单位:上海太阳膜结构有限公司

施工单位:江苏沪宁钢铁机械有限公司

 
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