案例解读09结构选型

结构选型调研报告乌兹别克斯坦塔什干本尤德科体育场小组成员：董小晖、沈康丽、解丹、肖家琪、张锦玉指导老师：肖毅强、李晋建筑设计基本概况本尤德科体育场1.1项目概况建筑师：德国GMP建筑事务所所在地：乌兹别克斯坦塔什干建造年份：2008.11.-2012.12开始使用时间：2012.8结构设计师/事务所：MaxBoegl基本规模：34000㎡2000(Businessseats)108(Pressseats)50(Disabledseats)结构类型：悬臂钢结构体系+膜结构建筑造价：USD250millions1.1项目概况本尤德科体育场是乌兹别克斯坦足球俱乐部本尤德科的主场，本尤德科俱乐部名字的意思是“造物主”,这是一个非常适合这个在短短五年内已经成为全国联赛第一的球队的名字。而犹如皇冠的体育场的设计很好地呼应了本尤德科俱乐部的战绩。1.2项目背景乌兹别克斯坦塔什干处于沙漠地区，而设计者想要营造出一个类似起伏的沙漠景观的体育场。屋顶覆盖着白色的纺织材料，如同一顶折叠的纸王冠。1.3设计概念1.3设计概念原方案内部透视图，明显体现折纸概念1.3设计概念修改后方案的看台视角，更多体现钢架结构美感1.3设计概念但由于屋顶的小曲率十分难实现，而从结构确定到施工完成，政府只给了7个月时间，所以结构方巧妙地来简化了结构元素，建立拟合单体进行模块化组装。1.3设计概念1.帆状的单体2.辐射状的组合形式3.夜晚如同巨大的火焰冠冕1.3设计概念建筑设计特点建筑卫星图2.1区位设计2.1区位设计训练场体育学校体育中心游泳馆足球场2.1区位设计总体流线主干道人行入口车行入口车行入口2.1区位设计游泳馆2.1区位设计中轴视线中轴线2.1区位设计足球场2.1区位设计2.2技术图总平面图二层平面图四层平面图座位分区1:20002.2技术图西南立面1:10002.2技术图东南立面1:10002.2技术图剖面1:10002.2技术图东南立面功能分区2.3功能流线集散人流2.3功能流线集散人流2.3功能流线结构选型与构造设计分析”建筑是艺术的社会化应用“传统性的概念在GMP的设计举足轻重节奏起伏的织物与钢的体育场这个美丽优雅的白色与整体结构衬托出愉悦的塔什干蓝天3.1建筑结构形式语言塔什干是乌兹别克斯坦的首都是一座历史悠久的古城城中有大量清真寺、陵墓等古迹本尤德科体育场做为塔什干的标志性建筑，建造十分具有穆斯林特色3.1建筑结构形式语言菱形帆状单体相连接形成了尖拱，和伊斯兰教的清真寺拱券形式相呼应。3.1建筑结构形式语言屋盖系统精神层面构成屋盖和与屋盖紧密相关的结构构件的整体形象是体育场形态的灵魂功能层面现代体育场的标志特点就是舒适的观赛条件,屋盖起到了至关重要的作用为看台遮挡强烈的阳光、抵御狂风和暴雨,透光屋盖还能为看台提供均匀的照明,去除比赛场地上的强烈阴影,同时为草地生长提供足够的光线。3.1建筑结构形式语言膜钢钢筋混凝土温柔明亮健壮浑圆开敞传统材料层面3.1建筑结构形式语言维护结构由64个单体组成64个钢结构单元64个苗条的菱形帆64个模块纺织屋顶内部结构由钢筋混凝土组成3.1建筑结构形式语言钢筋混凝土看台体育场看台对观看品质的要求越来越高,座位覆盖率成为优秀体育场的主要考量指标之一。3.2结构层级分解及类型3.2结构层级分解及类型钢筋混凝土看台外维护结构骨架采用圆钢管较之于型钢等构件：建筑美学的良好效果,较大的截面惯性半径优良的柱特性轻结构重量，减少结构的涂漆与防火保护费用闭口截面,故其抗扭性能较开口截面也要高得多表面光滑无突缘,易于清理和对于对风敏感的大型体育场悬挑钢筋混凝土看台悬臂外维护结构骨架向主桁架以9°倾角向上微微悬挑,整个骨架被设计成径向为主、环向为辅的网格使力可以均匀地向四周传递同时侧向支承又保证了结构的侧向稳定和整体稳定评价：整个结构受力合理、传力直观、整体性较好,形成了自平衡的钢骨架体系。3.2结构层级分解及类型钢筋混凝土看台外维护结构骨架悬臂覆膜拱可调拱来实现薄膜的曲率曲率是更加必要的当有大量的辐射或风时,良好的抵御风和太阳3.2结构层级分解及类型钢筋混凝土看台外维护结构骨架悬臂覆膜拱拉杆钢骨架钢管直径89～325mm,壁厚5～12mm采用拉、压、弯、剪、扭复合受力的梁单元H型H200×200×30×303.2结构层级分解及类型3.3主体结构体育场屋盖系统结构设计难点1支承结构位选择的局限性2大跨度和大悬挑3抗风设计屋盖系统：钢悬臂体系加膜结构悬臂体系悬臂体系是体育场屋盖系统最古老、也是采用最多的结构体系,它是对体育场空间特点最简单和最直接的回答。悬臂采用扇形空间管桁架,桁架总长30米,悬挑约20米3.3主体结构单体形态3.3主体结构单体受力分析F拉F拉3.3主体结构单体受力分析F合F拉均布荷载3.3主体结构径向桁架采用工字型截面钢悬挑结构受风荷载影响较大,风压作用时下弦受压,风吸作用时上弦受压,选择工字型截面能够同时保证这两种情况下结构的受力和压杆的稳定。单体受力分析F拉F拉3.3主体结构单体受力分析F拉FNFNF拉3.3主体结构单体受力分析FNFN3.3主体结构单体受力分析F拉F拉FNFN3.3主体结构3.3主体结构抗震需求1991年8月31日起成为独立的乌兹别克斯坦共和国的首都。19世纪成为一座新式的欧洲城市。地处地震活动带，曾屡遭震害1966年被大地震破坏后重建。塔什干有新、旧城之分，清真寺、陵墓等古迹大都集中在旧城。1966年4月26日清晨的一次强烈地震几乎将全城变为废墟，震后城市进行了大规模重建该城市的防震结构要求很高3.4特殊结构抗震设计钢结构自身具有延展性，铰接节点——将地震波能效抵消外覆盖的膜材料——PVC聚酯长丝织物涂覆聚氯乙烯，轻盈灵活，减少建筑整体负荷同时也可大大减轻地震作用影响3.4特殊结构钢筋混凝土看台框架搭建3.5建造过程竖向维护结构单体搭建3.5建造过程结构选型与构造设计分析建造过程钢筋混凝土框架搭建悬臂搭建及拉杆搭接3.5建造过程覆膜结构拱搭接3.5建造过程外圈覆膜结构拱搭接3.5建造过程整体完成，内部装修3.5建造过程外围护结构单体连接3.6特殊构造设计节点生成过程3.6特殊构造设计拉杆与钢柱连接节点张拉膜节点3.6特殊构造设计横向杆件与悬臂节点3.6特殊构造设计核心节点3.6特殊构造设计核心节点生成主体支承钢柱3.6特殊构造设计两钢柱顶部连接点与下部钉接3.6特殊构造设计支承外围膜结构的半圆环形与主体刚接3.6特殊构造设计悬挑钢梁与主体钉接3.6特殊构造设计悬挑钢梁与支承钢梁之间加斜向支承3.6特殊构造设计上部加固钢构件与主体铰接3.6特殊构造设计侧向加固钢构件与主体铰接3.6特殊构造设计模型过程模型照片模型照片模型照片模型照片模型照片模型照片模型照片模型照片模型照片总结正如其惊人的新总部的建设，能容纳34000名观众的新球场计划分两个阶段进行。在2011年的冬天,乌兹别克斯坦政府决定定下屋顶结构的重新设计以达到体育场建设工作完成和下一年开幕式的最后期限。在只有一年期限和原方案的底部已经建好状况的压力下。。。。。。新的方案强加了一个具有承重能力的特殊几何体。符合这座曾经受过地震灾害的城市需要的安全保证。建立的模块化设计用最简的钢结构,缓解供应问题。屋盖与看台的衔接等方面进行了创新,营造了轻盈、纤巧的特点,是一件成熟的作品。总结受力清晰,用钢量较小,并可以缩短设计、建造周期,节省投资。但是,常见的结构体系往往会造成形态设计缺乏新意。工程语言标志着每一个细节的设计建筑设计师和结构师一定要充分交流统一意见好的设计应该造型和结构兼得总结外围膜结构偏重形式