建筑结构——国家体育馆鸟巢(行业精制)

大大提高。
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体育馆宽阔而复杂的结构，使得它不得不承受很大的非传统应力，
除了纵向拉力外，它还将承受强大的横向拉力。它的结构形状有弧
度，不同的部位之间都有拉力，这对离支柱最远的横梁中间点会施
加非常沉重的应力
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为了保证“鸟巢”的安全性，在“鸟 巢”受力最为集中的24根柱子和柱角 上使用了我国自主创新生产的Q460特 型钢材。科研人员通过几千次的试验
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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。
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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 结构、顶面 次结构形成 大跨度的空 间结构体系。
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屋盖主体结构实际上是由两向不规则斜交的平面桁架系组成的约 为340m ×290m 的椭圆平面网架结构,网架外形呈微弯形双曲抛物 面,周边支承在不等高的24 根立体桁架柱上,每榀桁架与约为140m ×70m 长椭圆内环相切或接近相切
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其中外层膜由884块ETFE膜 组成，在这884块膜中面 积最小的不超过1平方米， 而面积最大的达到250平
方米，整个铺设面积接 近4万平方米。
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固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声 学吊顶。
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分段10吨履带吊
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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 ）
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空间扭曲构建的制作
“鸟巢”外罩由不 规则的钢结构构件 编织而成，其中边 长一米的方钢管被 连接成120多根长短 不同、倾斜角度多
样的钢柱
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垂直剖面
水平剖面
70％以上都是双斜柱——一根柱子在垂直面上
扭转两次
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钢结构与混凝土看台上 部完全脱开，互不相连， 形式上呈相互围合，基 础则坐在一个相连的基
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另外，国家体育场 在建设中采用了先 进的节能设计和环 保措施，比如良好 的自然通风和自然 采光、雨水的全面 回收、可再生地热 能源的利用、太阳 能光伏发电技术的 应用等。
"鸟巢"的外观之所以独创为一个没有完全密封的鸟巢状，就是考虑既能
使观众享受自然流通的空气和光线，又尽量减少人工的机械通风和人工
建筑结构 ——国家体育馆鸟巢
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1
全世界跨度最大的钢结构建筑
总长36公里，交 错扭曲的钢条看 起来像是随意放 置，不过事实上 每根梁柱与每个 接点都必须精确 定位，非常有秩 序地撑起整座体 育馆的重量。整
个建筑通过巨型网状结构联系，由结构的组件相互 支撑，内部没有一根立柱。
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2
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。
水回收系统，被收集起来的雨水最终变成了可以用来绿化、冲厕、消防
甚至是冲洗跑道的回收水。诸多先进的绿色环保举措使国家体育场成为
了名副其实的大型"绿色建筑"。 专业类别
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Thanks
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最终寻找到了钢材合适的配方配比 保证了鸟巢的抗震性、抗低温性、焊 专业类别接性，铸就了“鸟巢”的铁骨钢筋7。
一连串互相交错的钢铁桁架，最长313公尺，围绕住中间的混凝 土座位区，钢铁互相支撑像真正鸟巢里交错的枝条
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8
最高的钢柱全长 21米，横跨体育 场一至四层；最
倾斜的钢柱和地 面的夹角达到59 度，钢柱的最大 自转角度超过45 度。
础底板上。
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大量采用空间弯扭构件、节点复杂，安
装难度大。无论是主结构之间，还是次 结构之间，都存在多根杆件（多达10根）
空间交汇现象。
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世界最大 透明顶棚
国家体育场屋顶钢结构上 覆盖了双层膜结构。
即固定于钢结构上弦之间 的透明的上层ETFE膜 和固定于钢结构下弦之下 及内环侧壁的半透明的下 层PTFE声学吊顶。
光源带来的能源消耗。"巢"内使用的光源，都是各类高效节能型环保光
源。在行人广场等室外照明中也尽可能地采用太阳能发电照明系统。在"
鸟巢"中足球场地的下面是312口地源热泵系统井。它通过地埋换热管，
冬季吸收土壤中蕴含的热量为"鸟巢"供热；夏季吸收土壤中存贮的冷量
向"鸟巢"供冷，能节省不少电力资源。在“鸟巢”的顶部装有专门的雨
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看台 钢筋混凝土结构
混凝土结构
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剪力墙结构
———————— 外部框架
钢结构
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4
国家体育馆结构跨度大，桩基础上讲在竖向受力的同时还有比较大
的水平受力，因此只能使用特殊的技术解决桩承载力的问题。
首先在桩里埋设了压浆管，然后在桩基灌注完成的两天后，再通过
往里面注水泥浆的方法，改善桩周的土的承载性能，使桩的承载力