辛辛那提大學(xué)體育場西看臺翻新案例
辛辛那提大學(xué)的尼普特體育場是是辛辛那提大學(xué)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(xué)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(xué)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(nèi)容包括一個面積為115,000ft.2(10,680㎡)、130yd.(119m)長的西看臺,設(shè)有商務(wù)座席、豪華包間、新聞記者席、一個連接到相鄰的坦格曼大學(xué)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(biāo)志性元素就是西看臺,高出下方場地120ft.(36m),席卷了西側(cè)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(jié)構(gòu)一目了然,展示了高效的X形支撐結(jié)構(gòu)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(shè)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(xué)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(xué)主要綜合管廊。由于要提升觀眾的觀賽體驗,設(shè)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(wù)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(cè)的柱在豎向傾斜10°,將1層之上后排的柱在豎向傾斜18°。內(nèi)部的4層超級斜撐可以為建筑的上部提供側(cè)向支撐。
大部分的主結(jié)構(gòu)框架是鋼結(jié)構(gòu)的,但是體育場地面層是外露的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu),需要將很大的內(nèi)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(yù)制座椅需要鋼結(jié)構(gòu)加工商與混凝土預(yù)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(diào)的挑戰(zhàn)。這種獨一無二的玻璃幕墻是在結(jié)構(gòu)框架安裝后完成的一個設(shè)計-建造單元,結(jié)構(gòu)設(shè)計團隊就玻璃連接方法的選擇以及沿結(jié)構(gòu)框架的布置位置對幕墻承包商進行了指導(dǎo),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(nèi)可與其他標(biāo)志性結(jié)構(gòu)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(gòu)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(fù)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(gòu)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(cè)向荷載。使得細部構(gòu)造更為復(fù)雜的是,沿著東側(cè)外立面的鋼梁從節(jié)點處向外懸挑,支承著2層的預(yù)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(zhì)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(diào)整。