北京奥林匹克体育场的设计与施工
北京奥运体育场建设
对于2008年的奥运会,建筑师和工程师国际团队的愿景呼吁使用现代技术制造的钢铁和混凝土。它的钢屋顶是320米长和297米宽。它容纳91000名观众,以见200个国家竞争。2002年北京被选为2008年奥运会的地点,中国官员宣布全球北京奥运体育场设计竞争。
瑞士建筑师赫尔佐格和德梅隆也参加了比赛。他们想了解中国人的思维方式。他们在中国文化中探索思想。他们提出了一个灵感来自中国艺术的概念,特别是花瓶。
北京国家奥林匹克体育场建设
2003年4月,选择了赫尔佐格&de Meuron的设计,被命名为鸟巢。现在,建筑师面临将这一高度雄心勃勃的项目转变为现实的挑战。它具有宏伟的弯曲梁,其在编织钢的切割模式中克里斯交叉。其价格估计为2.5亿英镑。围绕体育场的奥林匹克公园分配了3000英亩的土地。
开始建设
24日开工TH.2003年12月举行了盛大的开幕式。几个月内,混凝土地基开始浇筑。
北京国家体育场的地震抵抗。
随着中国被一些最致命的故障线包围,体育场必须是地震证明。北京奥运体育场的建筑结构不得不通过剧烈地震检验。J. Parrish有责任使鸟巢的地震证明。即时问题是体育场很大,即它不会以相同的频率均匀地摇动。J. Parrish.用解决方案提出解决方案,然后用金属弓围绕它。
将北京体育场的混凝土建筑结构划分为6个零件是安全的关键。被隔离,每个部分都可以在地震中灵活地移动,使其可以通过自由运动吸收能量,而不是通过这种能量被破坏成碎片。然后它被金属蝴蝶结包围。这样,如果在最坏的情况下,钢铁将不受影响并支持结构框架。奥林匹克委员会的结构指南也得到了相应的举行,即体育场应该有巨型屏幕,商店,餐馆,咖啡馆,酒吧和高于比赛的所有壮观景色。每个座位都设计成尽可能接近行动。距离体育场中心没有座位超过142米。
鸟巢体育场结构设计
随着设计阶段完成的,工作在体育场的混凝土弓结构上开始。到2003年5月,建设正在进行中。
当法国新建的机场终端时,该项目面临着新的问题,在北京体育场拥有同样的不受支持的屋顶结构,没有任何警告。终端的屋顶被设计而没有任何内部支撑,Sames作为鸟巢的设计。随着中国官员审查了体育场的安全,该项目的工作暂停了。官员减少了座位的数量,取消了屋顶设计,推荐了一个新的更便宜和更安全的设计。
5个月后,项目恢复。建筑师们不得不把体育场重新设计成露天的。它使体育场更便宜、更安全。
另一个问题是时间问题,在审查过程中浪费了太多时间,现在需要更多的工人。冬天也快到了,混凝土中的水会结冰,造成强度降低的问题。引进了7000名工人,他们将分三班工作。工人们以每周1层楼左右的速度,在5个月内完成了混凝土浇筑。主体结构现在已经准备好了,但是巨大的钢结构还没有完工,这使它看起来像一个鸟巢。
2005年10月28日,第一根钢柱吊装完毕。在余下的结构设计中,建筑师们的设计方案需要巨大的钢梁来扭转300米宽的体育场。这种图案需要看起来随意,才能产生鸟巢的错觉。但同时,横梁必须相互支撑,安全地承载重物,这样这种艺术视觉才能独立存在。
在北京奥运会体育场使用CAD
为了组织所需的模式,工程师必须使用先进的CAD技术构建北京体育场的3D模型。为此,使用航空航天软件。该结构包括在体育场周围的24个柱子。柱子以桁架形式,环绕混凝土弓。与内部骨架的其他具体结构不同,在该体育场中,骨架设计成位于钢筋混凝土结构的外部。第二组光束填充了早期的光束。它们与所有光束连接并将它们握在一起形成编织结构。
第三组横梁支撑着楼梯,并为屋顶薄膜盖提供了一个框架。其主要目的是填补第二个系统留下的所有空白。
在开始施工之前,小组必须确保钢材有足够的强度来承受荷载,特别是在钢梁弯曲的边缘。横梁从地板开始,一直延伸到楼顶,在屋顶上垂直弯曲,然后穿过体育场再次向下弯曲,到达地面。这些梁的长度从一端到另一端超过300米。
对于这种高度雄心勃勃的梁,该团队必须工程师推动一种新颖的特殊钢来处理负载,但足够灵活,以承受地震摇动。
体育场的计算机模型是开发出的,摇动载荷被应用于看到结构的动态。这使工程师能够确定由于地震载荷导致体育场造成的摇动量和痛苦。北京体育场的这些CAD模型确定了承受地震所需的钢的灵活性。现有品牌的钢材没有必要的灵活性,因此Q460 - 一个新品牌的钢材是专门为该项目发明的。
这个品牌将在上海制造。对该钢进行了许多测试以确认其强度。但仍然留下了真正构建这种钢结构的复杂工作。这些钢部分必须弯曲,抬起,彼此适当地连接和连接。制作弯曲梁也需要工程性。要承受负荷并创造正确的美学,工程师提出了盒子设计。将四个钢板焊接在一起并弯曲成所需的形状以形成双绞线部分。携带Q460的卡车不得不将5个城市从上海到北京的5个省份交叉。
在现场,工人们将梁焊接在一起,形成更大的截面,形成一个桁架,其中一些形成的桁架长达12米。每辆车重达350吨,由800吨重的起重机吊到屋顶。定位这些沉重的结构也需要很大的技能,因为模式是随机的,工作就像是把拼图拼在一起。很难把所有的零件都装配好而没有任何误差,因为在定位时,一端会脱落。焊接接头并将其固定到位需要2-3天。由于结构的强度现在也依赖于焊缝,因此对于特殊钢的焊接,培训了1000多名熟练工人。焊接北京体育场是一项艰苦、危险和缓慢的工作。Q460被证明是一种硬钢,焊接所需的温度高于普通钢。焊接长度约为320公里。
一些端部留下开口和未焊接,以允许在施工过程中进行温度变化。北京温度范围为-20-30°C。当温度升起时,鸟巢和它滴滴时,鸟巢也会落下。打开的关节又在天气中焊接过热,也不太冷。所以夏天的夜晚被选中为工作,400名工人在夜班时参加了工作。2006年8月31日,工人完成了焊接。
删除模板
现在,要将表格工作和其他支撑结构保持在适当位置。直到那时建筑物站在78个支持柱上。这些柱在结构下均匀间隔开,并进行了42000吨钢载荷。卸货是在2006年9月开始。
为了从屋顶下面拆除柱子,使用了液压千斤顶。这些千斤顶将首先支撑屋顶,柱子将被拆除,荷载将转移到千斤顶上,千斤顶最终将降低,从而使结构支撑其自身重量。
根据计算,屋顶必须定居高达30厘米,并且在除去支撑后,它使其达到。他们仍然要等待看到任何进一步的下沉或开裂。如果是这样,这意味着会发生严重的伤害。全面1周,所有支持都被删除。该框架最终于2007年9月17日在自己身上站立。仍然结构只是空心钢结构。它必须被布置和制造成奥运体育场。使用粉末 - 碳聚合物透明片材填充钢结构构件之间的空间。