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Opsis Architecture和StructureCraft正在为大量木材塑造一个自由的未来

让木材流动

Opsis Architecture和StructureCraft正在为大量木材塑造一个自由的未来

竞技场起伏的轮廓是为了模仿周围Palouse地理区域起伏的山丘。项目中使用的许多木材产品都来自爱达荷州。(由爱达荷创意服务大学提供)

莫斯科,爱达荷州美国可能不是建筑领域取得突破的最佳地点,但它是建筑的未来大量木材已初具规模。在那里,在爱达荷大学,在落基山脉的比特鲁特山脉的山脚下,所有大量的木材元素都被编入爱达荷中央信用联盟(ICCU)的自由形式的结构中。竞技场它起伏的外形是该行业进步的有力标志。

由俄勒冈州波特兰市的公司设计Opsis架构该中心与圣路易斯大学(St. Louis 's)合作黑斯廷斯+ Chivetta这个有4000个座位的场馆采用了国内其他地方见不到的大跨度大木材元素。混合结构系统包括胶合梁、钢中柱桁架和混凝土剪力墙,在现浇混凝土座位碗上形成一个宽阔的顶棚,座位碗本身安置在锌和玻璃幕墙的装饰中。Opsis的创始合伙人和主要负责人Alec Holser解释说,滚动的几何图案与周围的Palouse地区有关,该地区的沟壑“是由冰河时代末期灾难性的米苏拉洪水造成的”。

建筑工人组装大型木材桁架的航拍照片
总部位于温哥华的StructureCraft是屋顶结构的首席工程师,并管理大量木材组件的制造。在这里,一段胶合木中央门户框架的形状。(礼貌StructureCraft)

爱达荷大学向Opsis提出了挑战,要求他们在场馆设计的几乎每个方面都应用木制品。通过学院森林、牧场和火灾科学系促进的关系,项目利益相关者能够获得这些产品的很大一部分——交叉层压木材(解释水平理论)、木榫层压木材(DLT)、胶合板、胶合板和雪松墙板——来自该地区,在某些情况下,来自校园本身:建筑师获得了难得的机会,直接从爱达荷大学的实验森林中获取木材,该森林有80年的历史,用于教学目的。进一步强调这种地方主义精神,该地区的制造商捐赠的材料和制造设施的使用。

由于其设计议程是全面的,ICCU竞技场不是Opsis的第一个大规模木材竞技。该公司最近完成了俄勒冈州希尔斯伯勒的Hidden Creek社区中心,该中心类似地集成了混凝土剪力墙,延伸了post-and-beam胶合木跨度的极限。希尔斯伯勒应用的结构原则在爱达荷州得到了详细阐述,在那里,Opsis部署了数字建模软件,以协调动态形式与一系列的规划和结构要求。

安装一个大的弯曲木屋顶
自由形式的场馆外壳依赖于胶合层和钢桁架的高耸结构系统,两侧由混凝土剪力墙支撑。基础作为一个现浇混凝土座位碗。(由爱达荷创意服务大学提供)

在完成规划和概念设计阶段后,Opsis和施工经理Hoffman construction与客户协商,选择StructureCraft作为屋顶的记录工程师。这家总部位于加拿大温哥华的公司为木材工程和建筑提供一站式服务,被选中是因为其在设计-建造过程中的专业知识,更重要的是,在大跨度和自由形式的木结构工程方面的专业知识。(该项目的大部分木材也是由该公司制造的。)

大规模木结构的一个关键特征是现场安装的相对直接,在许多方面,这就像一个庞大的零件套件。然而,这种有效性需要在设计-构建周期中承担前期成本。架构和工程师团队通过尽早定义他们的角色和协调项目任务来抑制这些成本。他们举办了许多协作设计研讨会,以建立结构几何图形、组件之间的连接,以及影响进度的施工过程。

所以,几乎在Opsis制定出屋顶形状之后,StructureCraft就开始着手开发其复杂的结构。为此,建筑师借鉴了Grasshopper和Rhino的先进计算设计技术,生成和优化了双曲线屋顶结构、门式框架和王柱桁架的几何形状,减少了胶合木的体积和复杂性,帮助提高了整体结构效率。StructureCraft工程和3D经理Lucas Epp说:“团队向前推进了一个巨大的、雕刻的桁架系统,由双木材构件构成,最深可达6英尺,跨度130英尺,它支撑着体育场上方主大跨度中柱桁架的所有两端。”“这些门式框架中的每根梁都将超过40万磅的载荷转移到框架腿上,其中涉及的复杂木材连接将目前木材工程和设计的极限推到了极限。”

霍夫曼建筑公司的安装工作从60英尺长、20多吨重的中央门框开始,由一台300吨的移动起重机将其完全安装在机械系统上。接下来是王柱桁架部分,长度达95英尺,被吊装到中央门框的位置上。最后,施工队吊装了400多块预制胶合板,组成了自由形式的屋顶表面。这种胶合板屋顶隔板,Epp解释说,“从竞技场的一端到另一端,透明跨越250英尺,作为风和地震载荷的横向支撑系统。”

爱达荷中央信用合作社正在施工的弯曲木材屋顶的航拍照片
屋顶隔板由400多块预制胶合板组成,跨度250英尺。它的结构矩阵还充当横向支撑系统,这在地震和大风易发状态下是一个有用的特征。(由爱达荷创意服务大学提供)

ICCU竞技场计划在安装好所有机械系统后,于秋季向公众开放。霍尔瑟希望,从那里开始,“新设施将提供一个充满活力和亲密的粉丝体验,展示该地区独特的自然材料和景观,同时作为各种活动的论坛,以提高校园学生生活,包括音乐会和集会。”

师:Opsis架构
体育架构师:黑斯廷斯+ Chivetta
记录结构工程师,屋面结构和木材制造:StructureCraft
基础建筑结构工程师备案:KPFF
总承包商、施工经理:霍夫曼建设
制造商:博伊西瀑布,PotlatchDeltic, QB公司,爱达荷林业集团,三pro雪松产品
产品:胶合板,CLT, DLT,胶合板,雪松壁板

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