鋼結構“鳥巢”的簡介

   “鳥巢”外形（xíng）結（jié）構主要由巨大的門式（shì）鋼架組成，共有（yǒu）24根桁架柱，現已完成（chéng）20根桁架柱整柱及2根下柱吊裝。國家（jiā）體育場建築頂麵（miàn）呈鞍形，長軸為332.3米，短（duǎn）軸為296.4米，最高點高（gāo）度為68.5米（mǐ），最低（dī）點高度（dù）為42.8米。在保持“鳥巢”建築風格不變的前提下，新設計方案對結構布局（jú）、構建截麵形式（shì）、材料利用率等問題進行了較大幅度的調整與優化。原設計方（fāng）案中的可開啟屋頂被取消，屋（wū）頂開口（kǒu）擴（kuò）大，並通過鋼（gāng）結構的優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。為了避免出現過於複雜的節點，少量主桁架在內環附近截斷。鋼結構大量采用由鋼板焊接而成的箱形構件，交叉布置的主桁架與屋麵及立麵的次結構一起形成了“鳥巢（cháo）”的特殊（shū）建築造型。主（zhǔ）看台部分采用鋼筋混凝土框架一剪力牆結構（gòu）體係，與大跨度鋼結構完全脫開。

  國家“鳥巢（cháo）”鋼結構工程規模巨大、造（zào）型奇特，結構形式和節點（diǎn）構造極其複雜。
   “鳥巢”是2008年（nián）北京奧運會主體育場。由2001年普利茨克獎獲得者赫爾佐格、德梅隆與中國建築師合作完成的（de）巨型體育場設計，形態如同孕育生命的“巢”，它更像一個搖籃，寄托著人類對未來的希望。設計者（zhě）們對這個（gè）國家（jiā）體育場沒有做任何多餘的處理，隻是坦率地把結構（gòu）暴露在外，因而自然形成了建築的外（wài）觀。
     說起Q460鋼材，大多數人可能都不了解。“鳥巢”結構設計奇特新穎，而這次搭建它的鋼（gāng）結構的Q460也有很多獨到之處：Q460是一種低合（hé）金高強度鋼，它在受力強度達到460兆帕時（shí）才會發生塑（sù）性變（biàn）形，這個強度要比一般鋼材大，因此生（shēng）產難度很大。這是國內在建築結構（gòu）上首次使用Q460規格的鋼材；而這次使用的鋼板厚度達到110毫米，是以前絕無僅有的，在（zài）國家標準中，Q460的最大厚度也隻是100毫米。以前這種鋼一般（bān）從盧森堡、韓國、日本進口。為了給“鳥巢”提供“合身”的Q460，從（cóng）2004年9月開（kāi）始，河南舞陽特種（zhǒng）鋼廠的科研人員開始了長達半年多的科（kē）技攻關，前後3次試製終於獲得（dé）成功。如今，為“鳥巢”準備的Q460鋼（gāng）材已經（jīng）開始（shǐ）批量生產。2008年，400噸自主創新、具有（yǒu）知識產權的國產Q460鋼材，將撐起（qǐ）“鳥巢”的鐵骨鋼筋。
    此外（wài），屋頂內環主桁架吊（diào）裝和（hé）立（lì）麵次結構安裝已全麵展（zhǎn）開。“鳥巢”鋼結構所（suǒ）使用的鋼材厚度可達（dá）11厘米，以前從未在國內生產過。另外，在“鳥巢”頂部的網架結構外表麵還將貼上一層半透明的膜。使用這種膜後，體育（yù）場內的光（guāng）線不是直射進來的，而是通過漫反射，使（shǐ）光線更柔（róu）和，由此（cǐ）形成的漫射光還可解決（jué）場（chǎng）內草坪的維護問題，同時也有為座席遮風擋（dǎng）雨的功能。
    許多（duō）看過“鳥巢”設計模型的人這樣形容：那是一（yī）個用樹枝般的鋼網把一個可容（róng）10萬人的體（tǐ）育場編織成的一個溫馨鳥巢（cháo）！用來孕（yùn）育與嗬護生命的“巢”，寄托著人類對未來的希望。
    整個體育場結構的組件相互支撐，形成網格狀的構架，外（wài）觀看上去就（jiù）仿若樹枝織（zhī）成的鳥巢，其灰色礦質（zhì）般的（de）鋼網以透明的（de）膜材料覆蓋，其（qí）中包含著一個（gè）土紅色的碗狀體育（yù）場看台。在（zài）這（zhè）裏，中國傳統文化中鏤空的手法、陶瓷的紋路、紅色的燦爛與熱烈，與現（xiàn）代最（zuì）先進的鋼結構設（shè）計完美地相融在一起。
    整個建築通（tōng）過巨型網狀結構聯係，內（nèi）部沒有（yǒu）一根（gēn）立柱，看（kàn）台是一個完整（zhěng）的（de）沒有任何遮擋的碗狀（zhuàng）造型，如同（tóng）一個巨大的容器，賦予體育場以不可思議的戲（xì）劇性和無與倫比的震（zhèn）撼力。這種均（jun1）勻而連續的環形也將使觀眾獲得最佳的視野，帶動他們的興奮情緒，並激（jī）勵運動員向（xiàng）更快、更高、更強衝刺。在這裏，人，真正被賦予中心的地位。
    更為匠（jiàng）心獨具的是，“鳥巢（cháo）”把整個體育場室外地（dì）形微微隆起，將很多附屬設施置於地（dì）形下麵，這樣既避免了下挖土方（fāng）所耗的巨大投資（zī），而（ér）隆起的坡地在室外（wài）廣（guǎng）場的邊緣緩（huǎn）緩降落，依勢築成熱身場地的2000個露天（tiān）座（zuò）席，與周（zhōu）圍（wéi）環境有機融合，並再次節省了投資（zī）。
評審委員會主席、中國工程院院士關肇鄴評（píng）價說，這個建（jiàn）築沒有任何多餘的處理，一切因其功能而（ér）產生形象，建築形式與結構細部自然統（tǒng）一。
    評審委員會和許多其（qí）他建築界專家都（dōu）認為，“鳥巢”將（jiāng）不僅為2008年奧運會樹立一座獨特的曆史性的標誌性建築，而且在世界建築發展史上也將具（jù）有開創性意義，將為21世紀的（de）中國和世界建築（zhù）發展提供曆史見證。
    設計並搭（dā）建“鳥巢”不易，要讓“鳥巢”在未來的日子裏充滿生機與活力（lì）更為不易。據介紹，“鳥巢”設計之初和深化設計的過程中，一直貫穿著節（jiē）儉辦奧運和可持續發展的理念，在滿足奧運使用（yòng）功能的前提下，充分考慮永久設施和臨時設施的平衡。按（àn）照要求，“鳥巢”共（gòng）設（shè）10萬個（gè）座（zuò）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。
    在此基礎上，設（shè）計中將“鳥巢”的功能與周圍地區日後定位乃至整個城市的中長遠發展規劃結合起來考（kǎo）慮。根據已（yǐ）確定的（de）規劃方案，“鳥巢”所在（zài）的奧林匹克公園中心區賽後將成為一個集體育競賽、會議（yì）展覽、文（wén）化娛樂、商（shāng）務和休閑購物於一體的市（shì）民公共活動（dòng）中心。作為北京奧運會主體（tǐ）育場，“鳥巢”將成為北京的標誌性建築之一，在相當（dāng）長（zhǎng）時期內，也將成為參觀旅遊的熱點地區。同時，“鳥（niǎo）巢”在設計建設中，還在場（chǎng）地（dì）和空間的（de）多功能（néng）上下了很（hěn）大功夫，以提高場館（guǎn）利用效率，除能夠承擔開幕、閉幕和體育比賽外，還將滿（mǎn）足（zú）健身、商務、展覽、演出等多種需求，為（wéi）成功實施“後奧運開發（fā）”奠定堅實基礎（chǔ）。
    作為北京奧運會主（zhǔ）體育場的國家體育場將采用（yòng）太陽能光伏發電係統。綠色奧運、科技奧運、人文奧運是北京奧運的三大主題（tí），此次尚德太陽能光伏發電係統落戶“鳥巢”，將清潔、環保（bǎo）的太陽能發電與國家體（tǐ）育場容為一體，不僅（jǐn）是對北京奧運會三大（dà）主題的極好體現，同時對於提倡使（shǐ）用綠色能源、有效控製（zhì）和（hé）減輕北京及周邊地區（qū）大氣汙染，倡導綠色環（huán）保的生活（huó）方式將起（qǐ）到積極的推動（dòng）作用和（hé）良好的示範效應。 太陽能光伏發電（diàn）係（xì）統技術目前處於世界先進水平，該太陽能發電係（xì）統是由無錫尚德太陽能電力有（yǒu）限公司自主（zhǔ）研發並（bìng）向國家體育場獨家提供，安裝在國家體育場的12個主（zhǔ）通道上，總投資1000萬元人民幣，總容量130千瓦，對國家（jiā）體育（yù）場電力供應將起到良好的補（bǔ）充。