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001~2002年建設(shè)完成的位于鄭州市中心城區(qū)的鄭州雜技館,是國內(nèi)第壹個看臺膜結(jié)構(gòu)建筑形式的雜技館。鋼結(jié)構(gòu)主要包含固定屋蓋、活動屋蓋和看臺膜結(jié)構(gòu)鋼骨架,體育場固定屋蓋投影接近橢圓形,長軸方向長度為267m,短軸方向長度為206m,屋蓋外邊緣為四心圓。其主體建筑面積3525m2,膜體投影面積3125m2,主體用鋼量120t。平面呈近似圓形,圓半徑為33m,在看臺看臺膜頂90m2范圍內(nèi),造型出五峰突兀。膜結(jié)構(gòu)為全覆蓋全封閉形式,設(shè)有組織排水、隱蔽排水構(gòu)造。膜體支承體系為全格構(gòu)式相貫線焊接柱、梁組成,共有11根柱,11根縱向梁,在11根縱向梁上部增設(shè)膜脊梁頂升構(gòu)造(當(dāng)膜體后期松弛時,可滿足二次張拉)
膜材很重要的特點是材質(zhì)輕,這一特點決定了其很適宜采用輕型支承結(jié)構(gòu)體系。充氣式膜結(jié)構(gòu):是向由膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成的室內(nèi)充入空氣,并保持室內(nèi)空氣的壓力始終大于室外空氣壓力,由此使看臺膜材料處于張力狀態(tài)來抵抗負(fù)載及外力的構(gòu)造形式。但盡管如此,早期國內(nèi)大型看臺膜結(jié)構(gòu)建筑中很多仍然采用了重型鋼結(jié)構(gòu)桁架體系。隨著看臺膜結(jié)構(gòu)的普及應(yīng)用,也客觀上推動了我國索張拉結(jié)構(gòu)體系的研究、發(fā)展和應(yīng)用,這一點可以明顯地觀察到。移動屋蓋能夠滿足建筑物多功能的要求,可以使建筑物按需要成為體育場、體育館或展覽館等。
看臺膜結(jié)構(gòu)建筑中所使用的看臺膜材料很輕,每平方米的重量只有1公斤左右。因此膜結(jié)構(gòu)可以從根本上克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在無柱大跨度建筑上所遇到的困難,可以創(chuàng)造出巨大的無柱大空間。看臺膜結(jié)構(gòu)建筑的看臺膜面屋頂和其他屋頂材料相比不易積雪,只要有比較小的傾斜角度積雪就會自動滑落。膜材料與其他建筑材料相比要輕的多,屋頂采用了膜材料的建筑物,具有極強(qiáng)的抗震性及良好的安全性。而且,在發(fā)生災(zāi)害時,采用了膜結(jié)構(gòu)的多功能設(shè)施及體育館,其無柱而明亮的大空間,可以用來作為臨時的避難場所、急救中心、抗災(zāi)指揮部等。因此,在危急之時,膜結(jié)構(gòu)建筑可以保護(hù)人們的安全。
看臺的布置對體育場的造型有很大影響,對稱看臺與非對稱看臺的設(shè)計會導(dǎo)致差異很大的。為解決PVC膜材料的自潔性問題,通常在PVC涂層上再涂抹PVDF(聚偏氟乙烯)形成PVDF膜材料。由于視線剖面設(shè)計要保證視線設(shè)計的通視,即視線無遮擋,所以看臺首排高度的確定將直接影響看臺每排的高度數(shù)值。看臺的首排高度越高視線越陡,看臺的每排升高值和排距會增加,場館的高度也會增加,體量會增大。而看臺的首排高度越低則相反。