屋面结构设计资料.doc

屋面结构设计资料
实例
广东省湛江电厂干煤棚。平面尺寸:×,,它是目前我板网架屋盖。考虑到煤棚位于湛江顺岛上,是台风多发区,网架上铺置钢筋陶粒砼三角形带肋预制板(,板的重力密度=)。虽然平板网架是科技含量较低的空间结构体系,但仍可通过精心设计,采取八面坡水,腹杆棋盘式布置等手段来强化空间传力,(,铝皮轻屋面,用钢就达61kg/m2)。
对大跨度空间结构体系来说,梁式结构体系是受力最差的体系。张拉整体体系——“连续拉、间断压”和索-膜体系是目前最先进、最经济的体系。
法国著名建筑师保罗·安德鲁中标设计的广州体育馆,用钢量160kg/m2;美国Nixon Ellerbe Becket(NEB)公司中标设计的广东奥林匹克体育馆场,用钢量高达200kg/m2,它们基本上都属于梁式结构体系,耗费如此多的用钢量也就不奇怪了。
由于外国设计者不了解中国规范,我曾向广州市林树森市长建议,今后国际招标只作到方案阶段,初步设计应由国内设计院承担。
45度倾斜的玻璃壳体环绕体育场,略为倾斜的屋盖由透明的充气垫构成,其规模是独一无二的,充气垫安置在轻质预应力钢索顶部结构之上,位于中央的顶部天窗可以在130米直径范围内完全开启,花朵造型的可开启屋面堪称世界独创,无论是闭合还是开启都赋予了国家体育场以独特的个性,对外显示体育场举行何种活动。

屋顶是一系列自由轻巧的花瓣结构所构成,它可以根据各种不同的情况自由开合,来满足不同需要,半透明的材料使得遮阳和自然采光兼而有之,并能使屋顶随时敞开实现自然通风。屋顶支撑是屋顶结构靠地面的一个部位,起作用是为支撑全体结构并把死性、活性动力荷载分配到轨道结构上。屋顶结构可以通过机动化方式或电磁推进活动,充电磁铁使得屋顶支撑在轨道上无摩擦地漂浮及活动。

屋顶:体育场屋顶的造型象一片巨大的绿叶,充分诠释了绿色奥运的主题,流畅的曲线,使之不仅仅是一个建筑,同时也成为了中轴线上一个巨大的地标。顶盖同时也寓意着一只观察世界的眼睛。屋顶开启后的露天面积为32,000M2,屋顶最下面一层采用固定的铝合金复合板,上面两层可开启屋面采用高性能膜材,具有超轻的结构、良好的吸声效果和透光率。屋盖开启的时间和开启轨道长度均比一般的设计要小,有利于减少初期投资和日后的维护费用。

体育场东面的弧形屋顶是一个由悬臂支撑的桁架结构,可作为体育场的固定屋面。西面是可开启屋面,应用了久经实验而证明可行的机械原理。可开启屋面张开时,可将体育场的活动场地覆盖起来。其主要活动组件是有六个可操作式屋面板面和十二个可伸缩的屋面轨道桁架组成。

体育场的屋顶是世界同类项目中唯一的矩形屋顶,采用世界独一无二的风琴式机械开合方式,简单快捷,可以确保全年赛事及活动不受天气影响。它使用可回收的环保材料,符合绿色奥运的理念。

体育场可开启屋顶采用拥有美国专利的双螺旋几何设计(是指类似于球形的两部分相对旋转平移),已有10余年、3000余次实际开启和关闭的经验。运行可靠稳定,在每小时50公里的风速下,可于35至40分钟内完成开闭的动作。结构牢靠,抗震8级以上,具备自动防护措施,可承受直径9米之重物撞击而结构安全不受影响。屋顶每次开闭所需的电力成本不超过100美元,并且在
屋面上采用大型光电伏数组,为世界上同级中最大的光电伏系统,发挥节能的成效,并充分体现绿色奥运理念。
体育场在大屋面的中央设置两个半月型的玻璃顶面,同时相对旋转,平行滑动,完成大屋面的开合,这种方式将是世界上首例(类似于上面提到的美国专利的双螺旋几何设计)。中央屋面玻璃采用能光扩散材料,可以不受太阳入射角度的影响,将阳光均匀的投射到比赛场地上,确保天然草坪生长所需的环境和明亮的场地空间。
可开启的屋顶采用半透明材料,将滤掉50%的天然光线,但又可以使足够的自然光进入体育场内部,满足白天的比赛使用,降低人工照明的使用。两个半月型的玻璃屋顶是补充条件,以尽量达到自然照明的目标。由于设计的尺度合理,操作简单,可开启屋顶运做是不会消耗大量的能源。特制的屋顶表面装有太阳能板,可以很大程度上为体育场提供清洁能源。
滑动式的可开启屋顶是体育场结构中必可少的一部分。当它合上时,体育场将成为一个室内的赛场。如同一个容器的盖子,不管屋顶是闭合还是开启,它都是建筑物的基本组成部分。除了一些特定的结构需要外,可开启屋顶的结构基本上也是一个网络状的架构,装上充气垫后,成为一个防水的壳体
。
国家体育场的屋面是世界上独一无二的"浮空开启屋面",体现了绿色奥运、科技奥运的精神,同时它象征着"开启"和"腾飞"。刚性观光走