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0.4mm超厚ETFE膜材料在86米高厦门新体育场索系膜结构中的应用

一、项目概况


新体育中心航拍。(图源:中建八局)


厦门新体育中心是厦门东部体育会展新城的重要组成部分,建成后将成为东南区域赛事中心,可承办多种类的全国综合、国际A级单项赛事,并作为全民健身场所使用。总用地面积66.6万平方米,总建筑面积53.3万平方米,主要包含白鹭体育场、凤凰体育馆、白海豚游泳馆。其中,白鹭体育场是全国首例、世界第三例可实现专业足球场与综合运动场自由转换的体育场,规划建设6万个座席。


二、体育场索系膜结构



体育场屋盖采用巨拱+屋面钢构+车辐式索膜结构,引入南方大厝等传统设计元素,曲线优美,屋盖总用钢量约3万吨。整体钢结构用量与北京鸟巢相近。体育场东西长326米,南北跨350米,南侧看台做了开口处理,宽度约80m,东、北侧部分观众在欣赏比赛之余,还能欣赏到美丽的海景。

体育场屋面采用PTFE+单层ETFE索系膜结构体系,巨拱采用矩形空间管桁架,为屋盖钢膜结构的主要受力构件之一,整体向场外倾斜22°,屋盖钢膜结构空间跨度大、钢材加工标准高、吊装施工难度大,安装高度达到86m,相当于普通住宅28层楼高,在十座亚洲杯举办体育场中高度排第一。



内环单层ETFE膜结构平面呈长圆形,南北低,东西高,其中南北总长度为208米,东西宽108米。中心开口南北长142米,东西宽94米。膜屋面为高低起伏的状态,正南正北为向外环排水,正东正西为向内环排水,其余逐渐过渡。主体索结构采用40榀索桁架、内环索组成。南北两榀索桁架悬挑长度33米,东侧悬挑5.3米,西侧悬挑8.3米。在40榀主体索桁架的上径向索的正上方,布置40道D40径向索,径向索上层再布置若干环索,组成一个独立的索网体系。索网体系上方,再布置722道径向托膜索和40道径向铝合金槽,共同支撑整个膜屋面。铝合金槽把整个膜屋面分成40大块,便于安装和张拉。膜屋面的内环为亚克力天沟,天沟位于内环主索上方,由722道径向不锈钢方通和两道环向的铝合金骨架支撑,天沟起排水、导水的作用。



亚克力天沟和膜材均为透明,膜面又采用索网体系进行支撑,整个屋面具有极好的透光性能,在很大程度上满足采光的要求。膜材料厚度为0.4mm,这是目前市面上厚度最厚的ETFE膜材料。与膜面贴近的是径向托膜索,平面上,托膜索呈发散状布置,具有极佳的视觉效果。ETFE膜外圈铝合金槽与PTFE膜完美过渡,在满足防水的同时,保持屋面线条的简洁明快,更好的满足建筑效果的要求。




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