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辛辛那提大學體育場西看臺翻新案例

發(fā)布時間:2020-11-03作者:來源:瀏覽次數(shù):2554

辛辛那提大學的尼普特體育場是是辛辛那提大學熊貍隊的主場,不僅僅只是每年舉辦6場足球比賽,在非比賽日也作為一個校園綠色空間全年對學生開放。最初建于1924年,并于1992年進行了最后一次升級,尼普特體育場急需進行重大翻新以增加其座位數(shù)量,如同很多大學體育場近年來所做的,打造更多的創(chuàng)收空間并提升觀眾體驗。


這次耗資8,600萬美元對尼普特體育場進行了擴建,擴建內容包括一個面積為115,000ft.2(10,680㎡)、130yd.(119m)長的西看臺,設有商務座席、豪華包間、新聞記者席、一個連接到相鄰的坦格曼大學中心(TUC)的人行橋、一個從原有的東看臺座位區(qū)懸挑出來的抬高的行人大廳以及一個帶有地下衛(wèi)生間和租借場地的平臺。


這次翻新的標志性元素就是西看臺,高出下方場地120ft.(36m),席卷了西側碗狀座位區(qū)的上方,該建筑的動感造型定義了體育場的邊界,帶有大型玻璃面板的玻璃幕墻使得結構一目了然,展示了高效的X形支撐結構框架,也使得這棟建筑帶有很高的識別性。


西看臺的造型和設計主要是要解決幾個具有挑戰(zhàn)性的場地限制問題,包括和坦格曼大學中心(TUC)靠得很近,要容納一個繁忙的裝貨碼頭以及一條消防車道,還要避開建筑下方的一條大學主要綜合管廊。由于要提升觀眾的觀賽體驗,設計師們很快就意識到不太可能將西看臺布置在廣場上方,并且采用傳統(tǒng)的豎向布置格局,還能為新建的豪華包間和商務座席提供最優(yōu)的視角。具有創(chuàng)造性的解決方案是將靠近場地側的柱在豎向傾斜10°,將1層之上后排的柱在豎向傾斜18°。內部的4層超級斜撐可以為建筑的上部提供側向支撐。


又有斜柱,又是大跨,顯然有必要采用鋼結構體系來筑建上部結構。建筑的造型經(jīng)歷了數(shù)次迭代才最終確定。最后的設計給出了一個引人注目的60ft.(18m)的北側大懸挑、位于裝貨碼頭上方的178ft.(53m)長的曲線形無柱跨,以及一個1,400ft.2(130㎡)的可以用作特殊活動的室外露臺。這些結構工程上的壯舉是通過采用X形支撐框架來實現(xiàn)的,該體系提供了重力荷載和側向荷載所需的強度和剛度。
為了將足球隊的停賽期控制在一個賽季內,采用了快速施工進程,包括早期階段的拆除、建造基礎以及安裝結構框架。在設計階段進行過程中,就開始了原有新聞記者席的拆除工作,在建筑和水、暖、電的設計圖紙完成時,就開始了結構鋼的加工。另外,還對原有的下部樓層進行了完全的三維掃描,生成的數(shù)字模型使得設計團隊在進行設計時可以確定基礎位置,在廣場下方避免遮擋。

大部分的主結構框架是鋼結構的,但是體育場地面層是外露的現(xiàn)澆混凝土結構,需要將很大的內力直接傳遞到混凝土墻體上。鋼柱嵌固在混凝土中可以直接傳遞荷載,上兩層的L形預制座椅需要鋼結構加工商與混凝土預制商直接溝通支點問題。但是可能其他任何部位都沒有像玻璃幕墻一樣具有如此多需要協(xié)調的挑戰(zhàn)。這種獨一無二的玻璃幕墻是在結構框架安裝后完成的一個設計-建造單元,結構設計團隊就玻璃連接方法的選擇以及沿結構框架的布置位置對幕墻承包商進行了指導,最終形成了一個對角的平行四邊形的玻璃和金屬板墻面,鞏固了建筑在校園內可與其他標志性結構相抗衡的地位。

鑒于該建筑傾斜的幾何造型,有必要對鋼框架進行三維建模來確定各構件之間是否匹配。直至三維建模開始,才完全認識到節(jié)點有多復雜。周邊的X形框架在三個方向上都是傾斜的,然而還必須為每層的樓面提供支撐。構件在理論節(jié)點上相交于同一塊板上,傳遞較大的重力荷載和側向荷載。使得細部構造更為復雜的是,沿著東側外立面的鋼梁從節(jié)點處向外懸挑,支承著2層的預制座席。還好,大部分在工廠加工的節(jié)點都可以很好地控制質量,采用摩擦型螺栓的超大孔可以允許進行額外的現(xiàn)場調整。


因為傳統(tǒng)的施工方法不能用于傾斜的框架,就需要制定一個詳細的安裝計劃。鋼結構和混凝土結構搭接部分需要考慮特別的施工順序,項目組召開了若干次會議來討論不同的施工場景。設計團隊將結構框架知識與安裝工程師進行共享,以更好地指導安裝過程的實施。在鋼結構安裝和樓板澆筑之前,需要采取一系列保護措施。整個建筑是特意建造成非豎直的,也知道隨著安裝的進行,傾斜還將繼續(xù),因此必須對關鍵點進行連續(xù)監(jiān)測以確保鋼框架最終能保持在所設計的位置。


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