无动力游乐设备如何通过钢结构制造获得成长?

01.跟2020一样难的开头
2020年的开篇是大多数人想要重启而又不得不面对的现实,在“新冠肺炎”的疫情中,全国经济几乎停摆一月有余。
游乐行业是文旅产业链下的一个重要分支,各个企业都在这场人类与病毒的较量中积极努力保证企业的正常运转,以
保护背后一个个家庭的生计与发展。
作为一个以“服务于人类未来,让每一处空间都充满乐趣”为使命的创新企业,我们思考:与自然和谐共生,我们能

做什么?
在新型材料日益丰富的今天,无动力游乐设备如何通过运用钢结构这一历史悠久,工业化强的结构工艺?如何更加

保、可持续发展的运用钢材
02.和谐共生的引点
从年初全球灾难频发,我们企业认识到如何环保、生态的运作一个产品的重要性。因此在说正题前,想起了一部发布于
2017年的公益影片《大自然在说话》

创意并呈现“大自然在说话”系列公益影片的保护国际基金会作为国际性非盈利性环保机构,在全世界30多个国家开
展自然保护工作。下面是演员蒋雯丽女士配音影片中的“大自然母亲”角色:

“有人称我为大自然  也有人叫我为大自然母亲  我已经度过了四十五亿年

是你们人类存在时间的  两万两千五百倍  我并不需要人类  人类确离不开我  是的

你们的未来取决于我 如果我繁盛  你们也将繁盛  如果我衰败  你们也会衰败

甚至更糟 我已经存在了亿万年  我养育过比你们大的多的物种  也曾让比你们强大的多的物种  因饥饿而死亡

我的海洋  我的土地  我的河流  我的森林

他们都可以左右人类的存在  

越来越多的人们

你们想怎样度过每一天  

在意我或者忽略我  我并不在乎

你们的行为决定你们的命运  不是我的

我是大自然  我将继续存在  

我随时都在进化  而你们呢”

03.建筑仿生学与钢结构
的确,从大自然我们实在汲取了太多灵感,以丰富我们的家园。我们认为家园的构成是自然和人类的组合体,人类从出
生到死亡都依托于此。

器轩期望在设计中按“师法自然”的设计思路,落实更多新奇美观又不失可玩性的游乐综合空间。

这里不得不提的就是:建筑仿生学

像细胞、叶子 呼吸的感觉     图:Baidu

百度词条解释:建筑仿生学是现代仿生学中的一个重要分支,它研究生物的结构和功能,并在建筑设计和制造中加以模
仿,进而开发新材料和新结构。

图:Baidu

早在1983年德国人勒伯多( J.S.Lebdew)出版了一本著作,名为《建筑与仿生学》(Architecture and Bionic) ,系统
阐明了建筑仿生学的意义,建筑学应用仿生理论的方法,建筑仿生学与生态学的关系,建筑仿生学与美学的关系等等,
正式为建筑仿生学奠定了理论基础。加上在此前后,许多有创见的建筑师进行了有关建筑仿生的实践,使建筑仿生学已
逐渐形成为一种时代潮流。

珠海歌剧院“日月贝”Δ                                                           总设计师:陈可石教授   图:zhgrandtheater.polyt

珠海歌剧院“日月贝”鸟瞰Δ          图:Baidu        整体建筑建构:钢架网格结构

结合游乐行业,我们简单的定义就是:模仿动植物型态而设计的游乐单体或综合游乐空间。

在清华大学教授吕富殉先生的文章“走向21世纪——建筑仿生学的过去和未来”中,介绍了建筑仿生学的研究内容
(见下图)。

图:Baidu

总结来说,无动力游乐设备设计研究内容大致可归纳为以下几个方面:

1. 设备的功能与空间(形象)的组织形式。

2. 生物界的某些结构构造体系以及它们的形成的特殊方法与规律。

3. 设备与周边环境的相互关系问题以及生态保护问题的解决。

4. 生物界某些带有规律性的美学潜力的发展以及设备美学问题。

泸定铁索桥Δ  我国早期钢铁结构的承重运用    图:Baidu

钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。远在秦始皇时代就已经用铁做简单的承重结构,经过历史长河的不
断演变发展,直到19世纪末,中国才开始采用现代化钢结构,但是这丝毫不影响后期的发展,现在无论是在数量上或
是质量上都远远超过了过去,已经是工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产。并且钢结构也被广泛的应用
到各个领域和行业。
04.正题来了,我们能做什么?

在中国,无动力游乐设备行业正处于萌发状态,许多构筑物的设计都是土办法与传统游乐设备制造方法结合运用,没有
一套专门的工程结构计算体系和规范。
通过长时间的项目操作和落地,器轩在钢结构无动力游乐设备工程的应用中,严格遵循合理的结构规范。在实践过程中,
总结出了一套无动力游乐设备工程结构计算的方法。主要包括以下内容:
1、工程结构概括:描述构筑物整体情况。
结构整体模型Δ 
 
2、结构设计标准
一般包含:结构设计使用年限;结构设计基准期;风、雪荷载重现期
3、设计依据
主要采用的国家规范、规程和标准:
《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016版)
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
《钢骨混凝土结构设计规程》(YB9082-2006)
《空间网格结构技术规程》(JGJ7-2010)
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)
4、选用材料
5、荷载取值
6、荷载组合
7、侧移控制指标
8、上部钢结构计算
举例:楼面恒载(KN)Δ 

9、节点计算
钢结构无动力游乐空间:单体聚合式案例

大鸟整体区域Δ 

大鸟尾部Δ 

蜘蛛Δ

恐龙Δ
钢结构无动力游乐空间:分散式案例

鳗鱼Δ

鲸鱼Δ

海洋Δ

以上案例的共通点就是,都运用了钢结构来呈现气势宏伟的整体形象,以柔和饱满的色彩调和周边环境,着重于各个
形象的重点部位来设计,例如鸟的尾巴和翅膀的螺旋桨设计、鳗鱼整体细长身型的利用,以打造趣味游乐空间、鲸鱼
越出海面的瞬间捕捉等等;使整体游乐空间形象兼具参观美学价值,又赋予其更多娱乐功能。

 

知识点【钢结构】

钢结构是主要由型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成,并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等
除锈防锈工艺后而成的结构,是主要的建筑结构类型之一。

【特点】

1、钢结构自重较轻、强度高、塑性韧性好;

2、可以准确的快速装配;

3、钢结构制造工业化程度较高,工作的可靠性较高;

4、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好;

5、钢结构能让空间利用变大;

6、钢结构容易做成密封结构,密闭性好;

7、材质均匀,与力学模型较吻合;

8、低碳、节能、绿色环保,可重复利用;(重要,与自然好好相处!)

当然,钢结构也有其不利好的特点,钢结构易腐蚀、耐火性差,所以在设计的时,必须综合考虑使用环境,结合其他材
料运用已达到防腐耐火的目的。

钢结构在无动力游乐设施设备中的应用,赋予了无动力游乐设施设备新生的力量。

一方面是材质运用的突破

另外一方面,将钢结构和无动力游乐设备巧妙融合制造,把建筑的核心荷载融入到设备中,使得无动力游乐设备的展示
多样化、形象具体化、空间扩大化

在一定程度上提升了无动力游乐设备在项目中的美学观赏价值。好看又好玩,不但合理运用空间,也能为项目增添效益。
 

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无动力游乐设备行业是文旅产业下游乐行业中的一个小分支,很多人甚至说不清它的定义。

在中国,无动力游乐设备这个名称2011年才起源,距今未过十年,我们承认这是个年轻的行业,现正处在一个变革和创新的阶段。

幸运的是,我们在刚开始似乎捕捉到了一些与自然与客观存在关系的处理方式。正从数量走向质量,产品从单一走向多元化、同
质化走向质量差异化、仿造走向设计创新化

我们期待中国无动力游乐设备行业因为更多行业内同仁的共同努力,走上更好更人性化的良性发展道路。

关于无动力游乐设备,我们以后会专门企划一篇来介绍,本期的重点就是聊关于“从和谐共生的角度看钢结构在无动力游乐设备
中的运用和发展
”,也希望通过此文章,让更多人关注自然、保护自然,我们承认自己很渺小,但是我们相信努力永远不会白费。