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青島頤中體育場建造起止時(shí)間為1998~2000年,建筑面積62630m2,PVC看臺(tái)膜材展開面積42000 m2。結(jié)構(gòu)支承體系由中心環(huán)索及60個(gè)錐狀看臺(tái)膜體組成脊谷式張拉整體式膜結(jié)構(gòu)。平面呈橢圓形,長軸266m,短軸180m;建筑師可以利用其輕質(zhì)大跨的特點(diǎn)設(shè)計(jì)和組織結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)件,將其輕盈和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特性有機(jī)地統(tǒng)一起來。鋼結(jié)構(gòu)外環(huán)頂點(diǎn)標(biāo)高42.5m,內(nèi)環(huán)索標(biāo)高約36.5m,蓬蓋懸挑沿周邊均約40m左右。該項(xiàng)目是我國第壹個(gè)自行設(shè)計(jì)施工的大型膜結(jié)構(gòu)體育場。2013年,體育場屋面PVC整體進(jìn)行了更換。
近幾年,國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)成功研發(fā)和生產(chǎn)了PVC和PTFE膜材,隨著國產(chǎn)材料的應(yīng)用,進(jìn)口膜材特別是PTFE看臺(tái)膜材的價(jià)格也得到了有效的抑制。相信隨著工程應(yīng)用的增多和技術(shù)的積累和發(fā)展,我國國產(chǎn)膜材質(zhì)量會(huì)很快趕上發(fā)達(dá)國家膜材。
自北京2008奧運(yùn)會(huì)游泳館“水立方”采用ETFT氣枕后,ETFT材料日益獲得了建筑師的興趣和關(guān)注。ETFE材料雖然非涂層織物類材料,但其具備與涂層織物看臺(tái)膜材相類似的基本力學(xué)性能,其設(shè)計(jì)計(jì)算理論與方法與涂層織物類膜結(jié)構(gòu)相同。近十多年來,ETFE氣枕膜結(jié)構(gòu)在我國有較多的應(yīng)用,甚至在環(huán)境氣溫為-30℃的我國北方也有應(yīng)用實(shí)例。早期采用PVC的大型看臺(tái)膜結(jié)構(gòu)體育場近幾年不同程度地出現(xiàn)了局部損壞等現(xiàn)象,如青島頤中體育場、安徽蕪湖體育場等。
在多雪地區(qū),避免建筑物遭受大雪災(zāi)害的維護(hù)管理需要一定的人力和財(cái)力,盡可能的降低其費(fèi)用成為技術(shù)人員的課題??磁_(tái)膜結(jié)構(gòu)建筑的看臺(tái)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(huì)自動(dòng)滑落。而且,由于膜材料的熱傳導(dǎo)率較小,如果采用融雪設(shè)備可以進(jìn)行細(xì)致的融雪操作,充分發(fā)揮加熱裝置的效果,屋頂坡度可以更小。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(shí),可滿足二次張拉)。
膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
1、支承結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性在膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)中,膜是主要受力構(gòu)件之一,但是膜結(jié)構(gòu)看臺(tái)的支承體系仍然應(yīng)該滿足其自身穩(wěn)定性的要求,在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的內(nèi)容大致有兩個(gè)方面,一是為了在張拉膜面時(shí),方便把握各控制點(diǎn)的空間位置及對膜面實(shí)施張拉,二是在發(fā)生膜材撕裂時(shí),不至于引起結(jié)構(gòu)整體倒塌的嚴(yán)重事故,更換膜面時(shí)施工也要比較方便??磁_(tái)膜結(jié)構(gòu)建筑中所使用的看臺(tái)膜材料很輕,每平方米的重量只有1公斤左右。