1. 超长超大跨度建筑

作为环球最大室内滑雪场,最大鞋长为487米(迪拜为400米),最大鞋宽为150米(迪拜为60米),属于超长超大跨度构造

室内滑雪建筑设计讲授片 公共建筑设计

构造奥妙之一:为避免构造超长,将鞋体分为三段分别设计及制作,并与其周围的商业裙房脱开,简化构造受力的繁芜性。
也应了最近盛行的网路佳句“繁芜的事情大略做,你便是专家”。

个中东区是三区中最为繁芜和独特的部分,他是冰舞鞋隽秀的鞋跟!东区滑道层楼面构造仅由2根V型巨柱支撑,侧面大桁架及屋面构造均支撑在滑道层楼面上。
巨型柱跟部中央尺寸13.5米,楼面桁架构造中央线间距为10米,屋面桁架构造中央线间距为8米。

西区和中区为横向桁架,纵向框架的构造体系,上部钢构造可以算作无柱间支撑的门式刚架构造体系,下部混凝土为框架构造。

2. 独特的流线造型

顺应滑雪功能的须要,她拥有异形流线的曲线造型。
并利用超细鞋跟设计,形成一只有高度有风姿极具魅力的冰舞鞋。
但同时给构造设计带来极大的难点,质量中央和刚度中央间隔较大,构造不稳定,受扭严重,成为旋转不规则体系。

构造奥妙之二:通过调度巨柱位置,减小巨柱间距,来减小质量中央与刚度中央之间的间隔,使偏幸率由0.25减小为0.14,知足0.15的规范哀求。
这与高跟鞋品牌Jimmy Choo有异曲同工之处,都是“穿着不会痛的高跟鞋”。

3. 最高单层大跨度建筑

总建筑高度为119.66米,单单鞋跟的高度就有87米,总高超过了“神舟十号”飞船和火箭总装厂房的93.5米,相称于40层大楼的高度,戴上了亚洲最高的单层建筑的桂冠。
这种分外类型的高层建筑给构造设计和安装带来了极大的困难。

首先,雪道最大高差达到了87米,两侧水平刚度差异很大,117米超长雪道楼面存在近30度的倾角,楼板设计难度很大。

构造奥妙之三:通过MidasGen通用有限元程序对楼板进行应力仿真仿照和剖析,在重力荷载浸染下,楼面板和楼面梁不仅存在弯矩引起的平面外拉应力,还存在较大的平面内拉应力,为此楼板增设配筋抵抗这部分拉应力。
这让我想起穿高跟鞋久了脚会有种模糊的拉痛感,你有木有呢。


第二,构造总用钢量约为4.2万吨,超过鸟巢的用钢量,高空安装如此异形的庞然大物确实难度很大,安装方法和安装顺序也尤为主要!现场启动1000吨的履带吊进行吊装。

构造奥妙之四:通过MidasGen程序仿真模块施工仿照剖析。

考虑安装过程中的构造形态和受力状态的变革,施工加载和卸载的变革,结合施工履历,经由反复评审和论证,终极斜筒柱(鞋跟)和主桁架(鞋底)采纳单片吊装办法进行安装,东区屋面(脚踝处鞋面)采取累积滑移施工方法进行安装,西区屋面(脚尖处鞋面)采取整体提升施工方法进行安装。
现主体构造已经全部安装完毕。

4.根本设计

“冰舞鞋”的根本设计存在一系列非常规问题,构造不规则引起的各区域各部位反力不均,巨型框架柱(鞋跟处)支座反力集中,超大跨度根本抗水平力问题等。

构造奥妙之五:因时制宜,因地布桩。
结合当地履历,对各种桩型的特点进行研究,末了不同区域分别采取400直径管桩(PHC),600直径的超流态贯注桩,1000直径后压浆贯注桩,既知足构造安全又节约工程造价。

构造奥妙之六:利用变刚度调平理论,使布桩中央和荷载中央只管即便重合,只管即便减小根本偏幸。
筏板根本代替独立柱根本,减小应力集中。

构造奥妙之七:结合不同部位的不同特点,分别利用抗水平力桩及水平拉梁抵抗和平衡水平力。

5.异形超常规节点设计

大跨度钢构造一样平常用于屋面设计,用于楼面的并不常见,而冰舞鞋的雪面荷载为常规楼面荷载的4倍,属于重载大跨度构造。
构造构件尺寸及节点尺寸超大,而且种类繁多,关键节点多达二十余种,空间关系繁芜,节点受力大,且无规范可依。

构造奥妙之八:楼面桁架节点采取栓焊组合连接。
既确保了低温下钢构造连接的安全,又降落构件空间布局难度,增大操作空间,减轻节点重量,降落本钱,且有利于担保施工进度和质量。

构造奥妙之九:根据节点的连接形式,对杆件截面进行优化。
部分楼面层的H型钢优化为箱型截面,简化节点布局,便于施工,节约用钢量。

构造奥妙之十:通过Midas Gen和ABAQUS程序对关键繁芜节点进行有限元剖析,仿真仿照节点的受力和约束边界条件,得出节点区域各节点板真实的应力状态,对节点优化或补强供应合理的建议,既担保了繁芜节点的安全,又避免无依据的加强节点,减轻了节点重量,节约本钱。

6.繁芜的室内功能及空间关系

“冰舞鞋”不仅仅有她华美的外表,内部更是一番新天地!多条不同坡度等级、直弯道变革的雪道,最长雪道近500米;山顶设有餐厅、山坡设有咖啡厅,山下万米嬉雪乐园和童话城堡,与商业街开窗互动,再加之雪场内部索道、魔毯等运输设备与冷风机吹雪机等造雪设备,玲珑满目。
繁芜的标高关系,分外的荷载哀求,构造专业又是怎么样应对的呢。

构造奥妙之十一:构造专业全程利用空间建模软件,空间打算软件,空间加工软件,并与Revit软件实现无缝对接,BIM的利用不仅办理空间碰撞问题,为构造设计优化,施工仿照剖析供应了强有力的平台。

7.低温钢构造性能研究

“冰舞鞋”生于俏丽的冰城哈尔滨,哈尔滨冬季寒冷,气温可低落到-40℃,雪场的分外功能使保温体系至于钢构造内侧,加之高强度钢材和厚钢板使钢构造脆性断裂问题尤其突出。
研究低温下钢材性能及低温对钢材的影响势在必行。

构造奥妙之十二:依据欧洲规范标准,根据钢板厚度及环境温度对钢材强度进行不同程度的折减,经Midas程序打算,巨柱及楼面主桁架须要进行外保温处理,也便是说娇贵的“冰舞鞋跟”不可直接袒露在寒风中。

8.防倒塌剖析

构造奥妙之十三:采取“拆除构件法”对西区跨中柱及东区巨柱进行防倒塌剖析,并采纳方法对构造进行防倒塌设计。

9.节能减材 绿色建筑

构造奥妙之十四:由单斜柱支撑优化为V型柱支撑,经打算,这次“冰鞋跟部”的优化共节约钢材1万吨,根本混凝土及预应力混凝土近1万吨。

构造奥妙之十五:考虑二次构造履行的合理性和经济性,结合檩条支配,对主体构造进行优化,增加了少量局部主体构造杆件,使檩条跨度大幅减少,节约了大量的檩条用钢量,又减轻了却构自重,降落了二次构造的本钱。

构造奥妙之十六:在西区和中区沿纵向框架高下层之间设置粘滞阻尼器,形成良好的耗能机制,有效地减小了却构的变形,使主要构造构件“大震不坏”,抗震性能高于国家标准。
同时,减小了构件的尺寸,节约了钢材,实现了却构设计上的绿色建筑,对节能减排有着十分主要的意义。

截至目前,这只隽秀的“冰舞鞋”主体构造已经施工完毕,室内游乐构造、屋面及墙面檩条等二次构造正在紧锣密鼓的施工中。
2017年8月将揭下那神秘的面纱,耀世开放。

作者:冷冬梅,北京维拓时期建筑设计株式会社构造奇迹部技能总监,曾参与过广州万达茂室内滑雪馆、北京槐新体育综合体、哈尔滨万达茂室内滑雪馆、鲁能格拉斯小镇项目、创始房山奥特莱斯项目等数十项大型、高难项目。

项目构造总指挥:李洪求,北京维拓时期建筑设计株式会社副总裁、构造奇迹部总经理兼构造总工程师。
卖力设计超高层项目、大跨空间构造、城市商业综合体建筑、大型居住区建筑等重大工程数十项,并获省部级褒奖数十项。
现任中国金属构造协会建筑钢构造专家委员会委员,中国勘察设计协会建筑设计分会专家委员会专家,北京市建筑工程评标专家。