北京奧運會體育場館“鳥巢”的頂部建筑是兩層膜(體育館鋼結(jié)構(gòu)桁架屋面有豎向支撐嗎)
在保持“鳥巢”建筑風(fēng)格不變的前提下,新設(shè)計方案對結(jié)構(gòu)布局、構(gòu)建截面形式、材料利用率等問題進行了較大幅度的調(diào)整與優(yōu)化。“鳥巢”是2019年北京奧運會主體育場。如今,為“鳥巢”準(zhǔn)備的Q460鋼材已經(jīng)開始批量生產(chǎn)。2019年,400噸自主創(chuàng)新、具有知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)Q460鋼材,將撐起“鳥巢”的鐵骨鋼筋。另外,在“鳥巢”頂部的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)外表面還將貼上一層半透明的膜。按照要求,“鳥巢”共設(shè)10萬個座席,其中8萬個是永久性的,另外兩萬個是奧運會期間臨時增加的。作為北京奧運會主體育場,“鳥巢”將成為北京的標(biāo)志性建筑之一,在相當(dāng)長時期內(nèi),也將成為參觀旅游的熱點地區(qū)。
北京奧運會體育場館“鳥巢”的頂部建筑是兩層膜
它的詳細資料:鳥巢”外形結(jié)構(gòu)主要由巨大的門式鋼架組成,共有24根桁架柱,現(xiàn)已完成20根桁架柱整柱及2根下柱吊裝。國家體育場建筑頂面呈鞍形,長軸為332.3米,短軸為296.4米,最高點高度為68.5米,最低點高度為42.8米。在保持“鳥巢”建筑風(fēng)格不變的前提下,新設(shè)計方案對結(jié)構(gòu)布局、構(gòu)建截面形式、材料利用率等問題進行了較大幅度的調(diào)整與優(yōu)化。原設(shè)計方案中的可開啟屋頂被取消,屋頂開口擴大,并通過鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化大大減少了用鋼量。大跨度屋蓋支撐在24根桁架柱之上,柱距為37.96米。主桁架圍繞屋蓋中間的開口放射形布置,有22榀主桁架直通或接近直通。為了避免出現(xiàn)過于復(fù)雜的節(jié)點,少量主桁架在內(nèi)環(huán)附近截斷。鋼結(jié)構(gòu)大量采用由鋼板焊接而成的箱形構(gòu)件,交叉布置的主桁架與屋面及立面的次結(jié)構(gòu)一起形成了“鳥巢”的特殊建筑造型。主看臺部分采用鋼筋混凝土框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系,與大跨度鋼結(jié)構(gòu)完全脫開。
“鳥巢”是2019年北京奧運會主體育場。由2001年普利茨克獎獲得者赫爾佐格、德梅隆與中國建筑師合作完成的巨型體育場設(shè)計,形態(tài)如同孕育生命的“巢”,它更像一個搖籃,
寄托著人類對未來的希望。設(shè)計者們對這個國家體育場沒有做任何多余的處理,只是坦率地把結(jié)構(gòu)暴露在外,因而自然形成了建筑的外觀。
說起Q460鋼材,大多數(shù)人可能都不了解?!傍B巢”結(jié)構(gòu)設(shè)計奇特新穎,而這次搭建它的鋼結(jié)構(gòu)的Q460也有很多獨到之處:Q460是一種低合金高強度鋼,它在受力強度達到460兆帕?xí)r才會發(fā)生塑性變形,這個強度要比一般鋼材大,因此生產(chǎn)難度很大。這是國內(nèi)在建筑結(jié)構(gòu)上首次使用Q460規(guī)格的鋼材;而這次使用的鋼板厚度達到110毫米,是以前絕無僅有的,在國家標(biāo)準(zhǔn)中,Q460的最大厚度也只是100毫米。以前這種鋼一般從盧森堡、韓國、日本進口。為了給“鳥巢”提供“合身”的Q460,從2004年9月開始,河南舞陽特種鋼廠的科研人員開始了長達半年多的科技攻關(guān),前后3次試制終于獲得成功。如今,為“鳥巢”準(zhǔn)備的Q460鋼材已經(jīng)開始批量生產(chǎn)。2019年,400噸自主創(chuàng)新、具有知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)Q460鋼材,將撐起“鳥巢”的鐵骨鋼筋。
此外,屋頂內(nèi)環(huán)主桁架吊裝和立面次結(jié)構(gòu)安裝已全面展開?!傍B巢”鋼結(jié)構(gòu)所使用的鋼材厚度可達11厘米,以前從未在國內(nèi)生產(chǎn)過。另外,在“鳥巢”頂部的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)外表面還將貼上一層半透明的膜。使用這種膜后,體育場內(nèi)的光線不是直射進來的,而是通過漫反射,使光線更柔和,由此形成的漫射光還可解決場內(nèi)草坪的維護問題,同時也有為座席遮風(fēng)擋雨的功能。
許多看過“鳥巢”設(shè)計模型的人這樣形容:那是一個用樹枝般的鋼網(wǎng)把一個可容10萬人的體育場編織成的一個溫馨鳥巢!用來孕育與呵護生命的“巢”,寄托著人類對未來的希望。
整個體育場結(jié)構(gòu)的組件相互支撐,形成網(wǎng)格狀的構(gòu)架,外觀看上去就仿若樹枝織成的鳥巢,其灰色礦質(zhì)般的鋼網(wǎng)以透明的膜材料覆蓋,其中包含著一個土紅色的碗狀體育場看臺。在這里,中國傳統(tǒng)文化中鏤空的手法、陶瓷的紋路、紅色的燦爛與熱烈,與現(xiàn)代最先進的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計完美地相融在一起。
整個建筑通過巨型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聯(lián)系,內(nèi)部沒有一根立柱,看臺是一個完整的沒有任何遮擋的碗狀造型,如同一個巨大的容器,賦予體育場以不可思議的戲劇性和無與倫比的震撼力。這種均勻而連續(xù)的環(huán)形也將使觀眾獲得最佳的視野,帶動他們的興奮情緒,并激勵運動員向更快、更高、更強沖刺。在這里,人,真正被賦予中心的地位。
更為匠心獨具的是,“鳥巢”把整個體育場室外地形微微隆起,將很多附屬設(shè)施置于地形下面,這樣既避免了下挖土方所耗的巨大投資,而隆起的坡地在室外廣場的邊緣緩緩降落,依勢筑成熱身場地的2000個露天座席,與周圍環(huán)境有機融合,并再次節(jié)省了投資。
評審委員會主席、中國工程院院士關(guān)肇鄴評價說,這個建筑沒有任何多余的處理,一切因其功能而產(chǎn)生形象,建筑形式與結(jié)構(gòu)細部自然統(tǒng)一。
評審委員會和許多其他建筑界專家都認為,“鳥巢”將不僅為2019年奧運會樹立一座獨特的歷史性的標(biāo)志性建筑,而且在世界建筑發(fā)展史上也將具有開創(chuàng)性意義,將為21世紀(jì)的中國和世界建筑發(fā)展提供歷史見證。
設(shè)計并搭建“鳥巢”不易,要讓“鳥巢”在未來的日子里充滿生機與活力更為不易。據(jù)介紹,“鳥巢”設(shè)計之初和深化設(shè)計的過程中,一直貫穿著節(jié)儉辦奧運和可持續(xù)發(fā)展的理念,在滿足奧運使用功能的前提下,充分考慮永久設(shè)施和臨時設(shè)施的平衡。按照要求,“鳥巢”共設(shè)10萬個座席,其中8萬個是永久性的,另外兩萬個是奧運會期間臨時增加的。
在此基礎(chǔ)上,設(shè)計中將“鳥巢”的功能與周圍地區(qū)日后定位乃至整個城市的中長遠發(fā)展規(guī)劃結(jié)合起來考慮。根據(jù)已確定的規(guī)劃方案,“鳥巢”所在的奧林匹克公園中心區(qū)賽后將成為一個集體育競賽、會議展覽、文化娛樂、商務(wù)和休閑購物于一體的市民公共活動中心。作為北京奧運會主體育場,“鳥巢”將成為北京的標(biāo)志性建筑之一,在相當(dāng)長時期內(nèi),也將成為參觀旅游的熱點地區(qū)。同時,“鳥巢”在設(shè)計建設(shè)中,還在場地和空間的多功能上下了很大功夫,以提高場館利用效率,除能夠承擔(dān)開幕、閉幕和體育比賽外,還將滿足健身、商務(wù)、展覽、演出等多種需求,為成功實施“后奧運開發(fā)”奠定堅實基礎(chǔ)。
作為北京奧運會主體育場的國家體育場將采用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。綠色奧運、科技奧運、人文奧運是北京奧運的三大主題,此次尚德太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)落戶“鳥巢”,將清潔、環(huán)保的太陽能發(fā)電與國家體育場容為一體,不僅是對北京奧運會三大主題的極好體現(xiàn),同時對于提倡使用綠色能源、有效控制和減輕北京及周邊地區(qū)大氣污染,倡導(dǎo)綠色環(huán)保的生活將起到積極的推動作用和良好的示范效應(yīng)。 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)目前處于世界先進水平,該太陽能發(fā)電系統(tǒng)是由無錫尚德太陽能電力有限公司自主研發(fā)并向國家體育場獨家提供,安裝在國家體育場的12個主通道上,總投資1000萬元人民幣,總?cè)萘?30千瓦,對國家體育場電力供應(yīng)將起到良好的補充。
體育場鳥巢的外貌描寫
高大宏偉的鳥巢,它的外形別致壯觀美麗,像一個巨大的鳥籠坐落在北四環(huán)外。走到了鳥巢的下面,頓時我的心情又激動起來,鳥巢外面的那些鋼梁方柱真是形態(tài)萬千,錯落有致,有的橫著、有的斜著、有的斜躺著。這個鳥巢,用我們的眼睛看,不過就是許多根鋼鐵互相交錯罷了??汕闆r卻不然。鳥巢的主體——鋼結(jié)構(gòu)形成整體的巨型空間馬鞍形鋼桁架編織式“鳥巢”結(jié)構(gòu)。
奧運會鳥巢用了多少鋼材
奧組委官方網(wǎng)站曾發(fā)布消息稱,第29屆奧運會主賽場———國家體育場(鳥巢)總用鋼量達到11萬噸,全部國產(chǎn)?! 殷w育場有限責(zé)任公司負責(zé)人介紹,“鳥巢”有9.1萬個座位,其中1.1萬個是賽時臨時座位,賽后會拆除?!傍B巢”內(nèi)部看臺混凝土結(jié)構(gòu)已于05年10月份完成,今年的主要任務(wù)是完成外部鋼結(jié)構(gòu),2007年開始裝修工程和地下工程。預(yù)計2007年底整個工程全部完工。鳥巢外部鋼結(jié)構(gòu)的鋼材用量為4.2萬噸,包括混凝土中的鋼材、螺紋鋼等在內(nèi),共11萬噸?! ?jù)悉,“鳥巢”工程鋼結(jié)構(gòu)最大跨度達343米。如果使用普通鋼材,厚度至少要達到220毫米。這樣,整個工程的鋼材重量將超過8萬噸,鋼板太厚,焊接起來會非常困難。經(jīng)專家論證最終認定,Q460厚鋼板是最好的選擇。Q460是一種低合金的高強度鋼 ,比通常的建筑用鋼材強度超出1倍。在國家標(biāo)準(zhǔn)中,這種鋼板的最大厚度為100毫米。此前,這種鋼板要從盧森堡、韓國和日本等一些國家進口。而邯鋼集團此品種的研發(fā)問世,填補了我國在這一領(lǐng)域的空白?! ′摻Y(jié)構(gòu)占據(jù)建筑主流 1972年慕尼黑奧運會、1988年漢城奧運會和1996年亞特蘭大奧運會主賽館屋蓋結(jié)構(gòu)以及2002年世界杯足球比賽場看臺天棚都是預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)建筑。 我國目前預(yù)應(yīng)力空間鋼結(jié)構(gòu)的最大跨度是廣州國際會展中心126.5米跨的張弦立體桁架結(jié)構(gòu)?! H上英國倫敦的千禧穹頂已達325米(域內(nèi)多點支承)?! ∈澜缰摻Y(jié)構(gòu)建筑 1、奧林匹克棒球中心 位于悉尼的這個露天場館,正面看臺的頂部鋼材用料,要比傳統(tǒng)設(shè)計的少22%,館內(nèi)設(shè)計有防雨水沖洗的地下槽系統(tǒng)。比賽項目是棒球、現(xiàn)代五項?! ?、悉尼超級大穹頂 這個建筑有封閉的屋頂,但是建筑內(nèi)沒有一根柱子,因此從任何座位觀看比賽視線均不會受阻。如果你想看清地面上的動作,或是想看最近的重放,你只需抬頭看設(shè)在正上方的四個高解析度的熒光屏和記分牌即可。座位分五層分布,高隔音和原聲設(shè)計為觀眾提供了超群的音質(zhì)?! ?、漢城體育場 看臺上的膜結(jié)構(gòu)展現(xiàn)了韓國傳統(tǒng)盾形風(fēng)箏和帆船的優(yōu)美姿態(tài)。該體育場屋頂由14根桅桿支撐的放射狀鋼管桁架組成,在屋頂外部和前部還設(shè)計有兩組環(huán)狀桁架,以保證屋頂結(jié)構(gòu)的整體性。桅桿由鋼管制成,支座可以轉(zhuǎn)動。 4、埃菲爾鐵塔 埃菲爾鐵塔占地一公頃,除了四個腳是用鋼筋水泥之外,全身都用鋼鐵構(gòu)成。這是世界上最具盛名的鋼結(jié)構(gòu)建筑,從塔座到塔頂共有1711級階梯,共用去鋼鐵7000噸,12000個金屬部件,250萬只鉚釘。
體育館的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是怎么樣
體育館網(wǎng)架結(jié)構(gòu)由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過節(jié)點連結(jié)而成的空間結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有空間受力、重量輕、剛度大、抗震性能好等優(yōu)點;雙向大柱距車間等建筑的屋蓋、體育館網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要用RT材料,并且所有材料都得送檢。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)大多用作體育館、 影劇院、展覽廳、候車廳、體育場看臺雨篷、飛機庫、雙向大柱距車間等建筑的屋蓋。它的缺點是匯交于節(jié)點上的桿件數(shù)量較多,制作安裝較平面結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
體育館鋼結(jié)構(gòu)桁架屋面北京奧運會體育場館“鳥巢”的頂部建筑是兩層膜(體育館鋼結(jié)構(gòu)桁架屋面有豎向支撐嗎)
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