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钢结构之美 | 最酷的雨棚
2024-06-2223

转自公众号:建筑钢结构进展
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每年,Modern Steel Construction(MSC)杂志都会挑选一些有趣的钢结构项目,通常是一些小型的建筑或者小品/抑或是一些雕塑来展现钢材的最酷应用以及其他和钢结构相关的创新及进展。2021年的最酷应用项目包括一个以提供阴凉和吸收太阳光的形式来模拟树冠的水岸雨棚,一个可以让建筑工人们在熙熙攘攘的曼哈顿人行道之上作业的悬挑工作平台,旨在培训下一代焊工的一处教学设施以及一个献给医护工作者的爱心感谢雕塑等。

20英亩(80,937.13㎡)的码头引桥大道充当着佛罗里达州的圣彼德斯堡都市景观带和该城市的海港之间的一个半英里(804.67m)长的文化联系通道的作用。在超过5,300ft.(1,615.44m)长的水岸线上,该项目的目标是要以一种更有参与感的方式把人们都吸引到水边,并改进该区域的生态环境。码头边提供了各种各样的聚集空间以及亲水互动空间。平时这个区域是以一个活跃的当地艺术市场而存在,而当市场歇业的时候,就变成了一条安静的艺术大道。

这条大道的亮点就是由Wannemacher Jensen建筑事务所和LERA咨询结构工程事务所设计的钢框架码头雨棚结构。雨棚的三角形折板为上方的太阳能电池板提供了支承,太阳能板在中部较为密集,在周边更加扩散开来,酷似一个树冠。V形支撑柱的设计灵感来自于附近始终存在的帆船桅杆的不变的、有节奏的律动而展现的线条和活泼动感。

选择了由AISC会员单位E&H钢结构公司加工的圆钢管截面HSS作为框架结构构件,一方面是考虑到其怡人的美观特性,另一方面是考虑到其较高的结构效率。V形柱的设计方案则是考虑到要简化连接节点构造,两段V形构件都是焊接在一个连接板上而不是直接彼此相连。无需采用另外的屋面材料,而是把结构檩条直接整合在光伏太阳能板的支承轨道上,这种设计做法最大程度降低了浪费。

因为所有的钢结构都是完全外露的,主要的结构挑战之一就是要尽量减小连接节点处的视觉影响。相应地,在可能的情况下,结构构件的长度也尽量做到最大化,从而最大程度减少拼接点的数量,对于连接节点本身也尽量简化其连接构造,包括采用工厂焊接和现场螺栓连接的组合方式。沿着整个雨棚长边方向的每个矩形部分都被分成向不同方向倾斜的4个三角形,其上方则铺设了为码头提供电力的太阳能板。支撑雨棚的V形柱也呈不同角度倾斜,看起来是随机的、不一致的,实际上却是经过结构设计团队精心设计的,以获得最高的结构效率。V形柱的支撑位置也是通过参数化建模进行优化的,实现了结构和光伏太阳能板支承轨道之间的无缝集成。最终打造了一个兼具建筑动感和结构和谐的作品,街市摊位和雨棚结构之间的空隙正好形成了一个自然通风通道。

因为雨棚的位置处于一个飓风活跃的码头区域,对该结构的轻质特性必须要有所考虑。为了抵抗可能的飓风上拔力,对基础尺寸进行了加大处理以确保在大风暴来临的时候混凝土的质量能够使得雨棚保持稳固。除此之外,为了解决海浪带来的逐渐腐蚀的问题,对建筑外露钢AESS(根据AESS分级4:具有展示功能的构件单元)的表面进行了热浸镀锌处理,然后在现场进行了面漆的涂装。

来源 | 建筑钢结构进展微信公众号

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