Сільськогосподарська виставка Tianfu, Розроблена CADG, є найбільшою дерев’яною спорудою в Азії
Tianfu Agricultural Expo є частиною великої програми розвитку великої агломерації Ченду. Програма має на меті конкурувати з іншими великими економічними центрами Китаю. Неймовірний краєвид на хвилясті рисові поля та гірські вершини на горизонті надихнули архітектора Цуй Кая на концепцію вигнутих дерев’яних огорож, розташованих на західному кордоні Сичуаньського басейну, де гори висотою до 5000 метрів стикаються з великими рівнинами Сичуані.
Нова виставка Tianfu Agriculture Exposition займає понад 75 000 квадратних метрів і є найбільшою дерев’яною спорудою в Азії та однією з найбільших дерев’яних споруд у світі. У цій системі побудови (G1-G5) використовуються унікальні ферми, натхненні Vierendeel, гібрид дерев’яних поясів і сталевої стрічки, щоб досягти чітких прольотів до 110 м і висоти до 44 м.
Унікальна хвиля ансамблю Tianfu Agriculture Exposition чудово поєднується з ландшафтом, але вона також змушує команду інженерів матеріалізувати архітектурну схему в сміливий проект у дуже стислі терміни. Дахи цих залів покриті ETFE. Тим не менш, вони відкриті, заохочуючи прямий зв’язок із навколишніми сільськогосподарськими угіддями та розміщенням музеїв та демонстрацією сільськогосподарської продукції з регіону.
Результатом стала унікальна серія довгопролітних дерев’яних конструкцій, побудованих за півтора року членами команди з трьох континентів, що виконувало бажання власника продемонструвати економічну потужність аграрного регіону Ченду та забезпечити привабливість класу завдяки інноваційній інженерії та дизайну.
Інженерна конструкція
Концепція «розширюваної» арки з різними трикутними перерізами виникла під час ранніх обговорень дизайну. Кожен поперечний переріз складається з двох одинарних нижніх поясів і подвійного верхнього пояса з глибшою і ширшою фермою внизу. Трикутна конструкція Push-Pull є конструктивно більш ефективною, ніж полотно Vierendeel.
Діагональна смуга кожної арки структурно розроблена таким чином, щоб забезпечити тонкі елементи полотна, які майже зникають, і мінімізують візуальне з’єднання між верхніми та нижніми поясами ферми. Оскільки подвійний верхній пояс модрини піддається впливу стихії, добре спланований захист від погодних умов і миготлива концепція потрібні на всій виставці Tianfu Agriculture. Прогони з клеєного бруса підтримують попередньо натягнуті зовнішні погодні мембрани ETFE проти двох сусідніх арок у верхній частині нижніх поясів ферми.
Конструктивна система всіх склепінь однакова, складається з незалежних фермових арок, з’єднаних з боків прогонами та глобальними вантовими розкосами. Прогони передають вертикальні та локальні ортогональні сили вітру на нижні пояси, де вони перетворюються на осьові та згинальні зусилля поясів. З’єднання сталевої основи передають зусилля хорди на масивні бетонні фундаменти, розроблені місцевим проектним інститутом, через сталеві пластини.
У всіх п’яти будівлях використовується та сама конструктивна система зі значними геометричними варіаціями. Через це він ідеально підходить для автоматизації та параметричної генерації. Центральні лінії структурної моделі були згенеровані одночасно з дослідженням геометрії в основному сценарії Grasshopper, що дозволяє здійснювати прямий експорт моделі для структурного аналізу.
Виготовлення
Конвеєрний характер проекту відіграв особливу роль у ефективному, детальному проектуванні. У цьому випадку ефективність полягала в тонкому балансі між економією витрат на матеріали та простими в установці повторюваними з’єднаннями для забезпечення плавного процесу попереднього складання.
Оскільки шматки клеєного бруса доводилося доставляти залізницею з Європи до Китаю, окремі частини були обмежені розмірами контейнерів. Параметричні інструменти проекту були використані в цьому випадку для оптимізації упаковки контейнерів і послідовності доставки.
Тимчасові виробничі потужності взяли на себе роботу, коли матеріал прибув на місце для складання так званих вузлів. Ці вузли довжиною 11,5 м складалися з незрощених клеєних поясів і сталевої стрічки. Вузли важкого підйому розмірами до 35 м і вагою 25 тон були сформовані шляхом з’єднання двох-чотирьох підвузлів поблизу кінцевого розташування арки. Кожна арка складається з п’яти вузлів підйому.
Встановлення
Надбудови були побудовані після завершення всіх внутрішніх сталевих будівель, щоб забезпечити доступ будівельного крана внизу. Після експериментів з різними методами зведення було виявлено, що опорні вежі можуть підтримуватися сталевими конструкціями знизу, де це необхідно. Досліджені опорні вежі не лише забезпечували тимчасову опору, але й відігравали важливу роль у процесі будівництва, контролюючи геометрію арки.
Зведення кожної арки починалося з базових підйомних вузлів, які підтримувалися опорною вежею на кінці. Під час цього етапу базові з’єднання були тимчасово закріплені на закладних плитах фундаменту.
Після того, як послідовність арок була зведена та зв’язана прогонами, більшість опорних веж можна було опустити та повторно використовувати для наступних арок.