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膜结构的优秀建筑——鸟巢

文章来源:深圳停车棚厂家人气:发表时间:2017-02-04

膜结构车棚小编今天带大家来了解膜结构的优秀建筑——鸟巢。整个体育场结构的组件相互支撑,形成网格状的构架,外观看上去就仿若树枝织成的鸟巢,其灰色矿质般的钢网以透明的膜材料覆盖,其中包含着一个土红色的碗状体育场看台。在这里,中国传统文化中镂空的手法、陶瓷的纹路、红色的灿烂与热烈,与现代最先进的钢结构设计完美地相融在一起。

整个建筑通过迪士尼巨型网状结构联系,内部没有一根立柱,看台是一个完整的没有任何遮挡的碗状造型,如同一个巨大的容器,赋予体育场以不可思议的戏剧性和无与伦比的震撼力。

一、总体结构:

从形式上讲: 钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构。

从材料上讲:看台地下1层为混凝土结构,地上7层为钢筋混凝土框架,体育馆的外部为钢结构,体育馆屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构。

从结构体系上讲: 体育馆的混凝土看台为剪力墙结构。是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。

1、看台结构 钢筋混凝土结构、混凝土结构和剪力墙结构

2、外部框架:钢结构“鸟巢”结构设计奇特新颖,而这次搭建它的钢结构的Q460也有很多独到之处:Q460是一种低合金高强度钢,它在受力强度达到460兆帕时才会发生塑性变形,这个强度要比一般钢材大,因此生产难度很大。这是中国国内在建筑结构上首次使用Q460规格的钢材;而这次使用的钢板厚度达到110毫米,是以前绝无仅有的,在中国的国家标准中,Q460的最大厚度也只是100毫米。

以前这种钢一般从卢森堡、韩国、日本进口。为了给“鸟巢”提供“合身”的Q460,从2004年9月开始,河南舞阳特种钢厂的科研人员开始了长达半年多的科技攻关,前后3次试制终于获得成功。2008年,400吨自主创新、具有知识产权的国产Q460钢材撑起了“鸟巢”的铁骨钢筋。

外部钢结构节点的焊接。

钢结构工程具有十分强烈的吸引力和挑战性,独特的全焊接重型钢构高空大跨度马鞍型设计造型,不仅使结构变为十分复杂,而且带来难以控制的应力应变状态,由此形成了“一焊,二吊,三卸载”的施工难关。工程中既有薄板焊接,又有厚板焊接,既有平焊、立焊,又有仰焊,既有高强钢的焊接,又有铸钢件的焊接,焊接工作量大。薄板焊接变形大,厚板焊接熔敷量大,温度控制和劳动强度要求高。而高空焊接、冬雨季焊接的防风雨防低温措施更使得焊接难度增大。

全部为全熔透一级焊缝;焊缝余高0~1mm(打磨),焊缝成形均匀美观;焊接工程全员、全面、全过程抓好影响焊接质量的“人、机、料、法、环”五要素,Q460E焊接性试验研究,控制焊接应力变形的具体作法,GMAW,FCAW-G采用大流量、大规范焊接Q460E,Q345GJD(厚板)在现场施工获得成功。

3、鸟巢主结构的布置图

1)构成整体结构的主桁架立面展开图。

2)在鸟巢的主桁架的结构设计中,多采用了三角形稳定结构支撑。

4、鸟巢顶部主结构平面图

每个大跨度的主桁架通过之间的契合,搭建并通过与立面此结构、顶面次结构形成大跨度的空间结构体系。

5、鸟巢顶部平面结构

6、由于该工程中的构件均为箱型断面杆件,所以,无论是主结构之间,还是主次结构之间,都存在多根杆件空间汇交现象。加之次结构复杂多变、规律性少,造成主结构的节点构造相当复杂,节点类型多样,制作、安装精度要求高。

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