世界最大跨度異形單層索膜結(jié)構(gòu)體系關(guān)鍵施工技術(shù)
日期:2017-06-22
單層索膜結(jié)構(gòu),由索和膜兩大塊組成。比個例子,一把雨傘,傘骨好比索,傘面好比膜,傘骨傘面構(gòu)成一個類似的索膜結(jié)構(gòu)。當(dāng)然,體育場的單層索膜要復(fù)雜得多。從觀眾看臺往上看,體育場屋面為拉索固定的張拉膜結(jié)構(gòu),一個位于中心的張力環(huán),和呈放射狀的輻條結(jié)構(gòu),共同支撐起屋面。這是世界上最大跨度的異形單層索膜結(jié)構(gòu)體系,難度系數(shù)五星以上,在國際建筑史上都是第一個案例!體育場屋面索膜,嚴(yán)格按照50年使用年限選材,“索”從瑞士全進(jìn)口,“膜”由美國全進(jìn)口,密閉性極高,能有效防止雨水的腐蝕。
屋面結(jié)構(gòu)施工時,先由80根外傾V形鋼柱及壓環(huán)梁組成支撐體系。然后,在場地內(nèi)組裝徑向索及環(huán)向索,同時在壓環(huán)梁上部安裝提升設(shè)備,通過牽引徑向索帶動提升環(huán)索完成索體張拉。隨后,安裝支撐膜的鋼管拱,完成上部膜結(jié)構(gòu)施工。現(xiàn)有的體育場館,多以重屋面為主,以抵抗風(fēng)吸力。而體育中心體育場,僅采用單層膜材,力求屋面輕盈、簡潔、美觀。整個膜屋面,由40個膜單元組成,最大單元面積1200㎡,總面積約31900㎡。以往建筑工程中,單層索膜結(jié)構(gòu)的跨度都在100m左右。而這座體育場,馬鞍形曲面,最大高差25m,最大跨度提高到260米,施工難度之大無法想象!
馬鞍形的空間鋼結(jié)構(gòu),柔性的索網(wǎng)體系,大面積張拉狀態(tài)的膜材屋面,組成的這個巨無霸體育場,如何保證安裝尺寸精度,是施工的一項重大難點。