土木工程—关于中国石油大学青岛校区体育馆的调查报告

关于中国石油大学青岛校区体育馆的调查报告摘要：本次调查于2015年5月2日——3日展开，针对中国石油大学青岛校区体育馆的建造结构材料、功能材料及其设计展开调查。本次调查得到了土木工程及建筑专业老师及同学的帮助，并通过网络获取了相关资料。本着实事求是的态度和严谨细致的宗旨，本文集中反映了中国石油大学青岛校区体育馆建造结构材料、功能材料及其设计的相关内容，对本大学学生了解体育馆有一定的帮助。调查对象：中国石油大学青岛校区体育馆调查者：中国石油大学土木工程及建筑专业老师、同学调查时间：2015年5月2日——3日调查形式：询问调查、网络调查调查结果：图片与文字相结合的方式说明调查结果一.中国石油大学青岛校区体育馆简介中国石油大学青岛校区体育馆工程是我校和开发区政府共建的项目，也是我校和开发区的重点工程，是开发区标志性建筑之一。体育馆于2006年12月25日举行奠基仪式，2007年5月14日开工建设，2009年5月22日竣工，2009年5月25日通过验收。场馆占地53350.3平方米，总建筑面积18834平方米，总投资1.5亿元。体育馆主馆成马鞍形，顶部钢结构横跨110多米，采用凯威特联方网格形结构，建设难度非常大。建筑高度为31.4米，净高17米，最大内场尺寸36.6×56.6（米），总座位数5802个，其中固定座位4736个，可举行篮球、排球、羽毛球、乒乓球和手球等赛事。体育馆副馆像一个开口的贝壳，分三层，建筑高度为23.8米，主要包括乒乓球馆、羽毛球馆、跆拳道馆、体育舞蹈用房、篮球练习馆等。确定了设计规模与技术标准，新建体育馆按达到承办全运会单项赛事的设计标准，并且作为石油大学承办大型体育赛事，举行大型集会，文艺汇演的主要场所，也作为开发区，青岛市承办国内大型体育赛事，大型群众活动的重要场所之一。二.中国石油大学青岛校区体育馆结构材料及功能材料体育馆所用的结构材料及其他的功能材料有：钢材（圆钢、角钢、钢筋），水泥（通用水泥、专用水泥、特性水泥），混凝土（钢筋混凝土）工程塑料，复合材料，油漆，砖石，玻璃，木材，石材。现介绍其主要材料如下：1.圆钢是指截面为圆形的实心长条钢材，分为热轧、锻制和冷拉三种。热轧圆钢的规格为5.5-250毫米，主要用于制造机械，强度、硬度高，而塑性和韧性低。可不经热处理，直接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。2.角钢俗称角铁、是两边互相垂直成角形的长条钢材。有等边角钢和不等边角钢之分。角钢属建造用碳素结构钢，是简单断面的型钢钢材，主要用于金属构件及厂房的框架等。在使用中要求有较好的可焊性、塑性变形性能及一定的机械强度。3.钢筋(Rebar)是指钢筋混凝土用和预应力钢筋混凝土用钢材，钢筋混凝土用钢筋是指钢筋混凝土配筋用的直条或盘条状钢材，其外形分为光圆钢筋和变形钢筋两种，交货状态为直条和盘圆两种，变形钢筋由于肋的作用，和混凝土有较大的粘结能力，因而能更好地承受外力的作用。钢筋广泛用于各种建筑结构，特别是大型、重型、轻型薄壁和高层建筑结构。4.水泥：粉状水硬性无机胶凝材料，加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。5.混凝土，简称为“砼（tóng）”：是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（可含外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。6.复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。以上6种材料为中国石油大学青岛校区体育馆主要的结构材料及功能材料，在土木建筑行业这几种材料也具有非常重要的地位，此次调查对于了解这六种材料及土木工程专业的相关知识具有重要作用。三.中国石油大学青岛校区体育馆的设计1.设计概述从项目所处的自然环境，人文环境出发，以上分析得到平面形式，空间关系为基础，分析馆内的空间环境及建筑造型与之的内在联系，进行多为统一的理性创新设计。在这样的环境下，建筑也同样应具有这种刚柔并济的气质。主馆和附馆根据不同的空间的高度需要灵活采用这些抽象的出来的优美有力的线条，通过形态的组合，有机的结合在一起，建筑造型结合根据海洋特性抽象出来曲线设计，比赛馆和训练馆的体量和造型呼应，产生一种整体的美感。屋面曲线的变化对应室内空间的变化。以主馆为例，室内空间的高度需要满足观众的视觉要求，灯光设计要求，室内空调送风要求消防要求，同时经济应具有合理性。因此，结合建筑造型变化，屋面曲线与比赛场地和看台升起的趋势变化相一致，达到形式和功能在逻辑上的一致性，使得屋面恰如恰如其分地满足了各部分的净空要求，也在空间高度上经济合理性，压缩了不必要的空间。建筑的外在形态就是内部功能的直接反映，做到了建筑与结构，功能与形态的和谐统一。2.结构与设计的完美结合体育馆设计在平面形式和体型的推敲过程，在充分发挥建筑师的创造性的同时，还必须把握住建筑技术，结构体系以及体育工艺等方面的大原则。以结构体系为例，同样的建筑造型可以有多种结构体系，建筑师与结构师的互动配合，激发彼此的创造性，对建筑造型和内部空间的成功设计具有决定性。石油大学的体育馆比赛馆的设计中，结合室内空间需要设计的建筑造型为双曲抛物面。这种大跨度的屋面形式可以选择多种结构形式，在综合考虑建筑造型，建筑造价等方面的因素选择空间钢结构双层王珂的结构形式。对于这种结构形式结构师提供两种网架布置方式。对于建造类型来说，这两种结构方式带来的的造型是一样的，可是对于室内空间来说，这两种布置均和赛馆椭圆形平面结合不够，内部网架没有特点。经过建筑师和结构师的多次磨合，设计出独特的新布置形式，并加以改善。某种意义上说，中大型体育馆的技术核心主要包括了比赛大厅和屋盖系统，这两个元素的选择将直接影响到内部功能的合理性，结构体系的合理性，最终体现在建筑经济的合理性。理性创新的思路融入了设计的各个层面——从方案创作到施工图设计的全过程，探索理性创新的设计方法。从对高校体育馆发展趋势和特点出发，确定项目定位，总平面布局，平面设计。在此基础上，对体育馆设计的核心内容，看台的平面布置，馆内的空间环境以及建筑造型之间的内再联系进行了深入地理性分析，从分析的结论出发，结合当地自然环境，人文环境，进行多位一体的理性创新设计，达到功能与形式，创新与理性的和谐一致。在技术设计的深化过程中，坚持理性创新，获得外部造型，内部空间，结构形式的融合。（体育馆内部结构概览）