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    新材料新工藝在奧運(yùn)工程中得到廣泛應(yīng)用
    
                    
    作者：鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    					
    
					時(shí)間：2009-12-23 10:02:13					[收藏]
    
               
    
                
    				
    				
     

               
    
               
      
				　　在奧運(yùn)工程中，新穎的設(shè)計(jì)理念層出不窮。將設(shè)計(jì)理念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，離不開工程建設(shè)者們的辛勤努力。眾多新材料、新技術(shù)在奧運(yùn)工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用，使每一座奧運(yùn)場館都成為建筑精品，也引領(lǐng)了我國建筑業(yè)的發(fā)展方向。
      

      
　　作為世界上最大的鋼結(jié)構(gòu)工程，“鳥巢”外部鋼結(jié)構(gòu)的鋼材用量為4.2萬噸，整個(gè)工程包括混凝土中的鋼材、螺紋鋼等，總用鋼量達(dá)到了11萬噸，這些鋼材全部為國產(chǎn)鋼。
      

      
    Q160E的使用
      

      
　　在國家標(biāo)準(zhǔn)中，Q460E的最大厚度是100毫米，而“鳥巢”使用的鋼板厚度史無前例地達(dá)到110毫米。據(jù)工程技術(shù)人員介紹，Q460E建筑用鋼是我國科研人員經(jīng)過三次技術(shù)攻關(guān)才研制出來的，它不僅在鋼材厚度和使用范圍上前所未有，而且具有良好的抗震性、抗低溫性、可焊性等特點(diǎn)。中國自主創(chuàng)新的Q460E鋼材，撐起了“鳥巢”的鋼筋鐵骨，而且還使得“鳥巢”主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限達(dá)到100年，耐火等級(jí)一級(jí)，抗震設(shè)防烈度8度。
      

      
    CATIA設(shè)計(jì)軟件
      

      
　　CATIA設(shè)計(jì)軟件也在國家體育場鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上得到首次使用。CATIA軟件有著強(qiáng)大的造型功能、三維察看、強(qiáng)效復(fù)制等功能，在體育場的設(shè)計(jì)中發(fā)揮了重要的作用。工程師們利用它解決了復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)、扭曲構(gòu)件與特殊節(jié)點(diǎn)的建模問題。在鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中，主結(jié)構(gòu)、次結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝的順序不同，各部件承受的內(nèi)力就不同，會(huì)直接影響到用鋼量的大小。所以要通過詳細(xì)的施工模擬分析，運(yùn)用有限元法計(jì)算程序?qū)?a href="http://www.fsled.com.cn/index.php?m=content&c=index&a=lists&catid=64" target="_blank" class="keylink">鋼結(jié)構(gòu)施工過程進(jìn)行了整體分析，做出了科學(xué)的安裝順序，既節(jié)省了用鋼量，也改善了結(jié)構(gòu)的抗震性。
      

      
    “鳥巢”使用的彎扭形鋼管   多點(diǎn)無模成型工藝的加工技術(shù)
      

      
　　在施工過程中，技術(shù)人員還成功地實(shí)現(xiàn)了一系列的技術(shù)突破。“鳥巢”選用了1.2米×1.2米的方鋼管，要把它擰成麻花，平滑地過渡過來，形成“鳥巢”的造型。為此，鋼材加工廠家研發(fā)出多點(diǎn)無模成型工藝的加工技術(shù)，把50毫米厚的鋼板壓制成型，然后再把它焊接，形成這種“鳥巢”使用的彎扭形鋼管，這在國內(nèi)外來說都是首次使用。
      

      
　　其他如低溫焊接技術(shù)、矩形鋼管永久模板混凝土斜扭柱施工技術(shù)的應(yīng)用等，也都為“鳥巢”的完美成型提供了完整的技術(shù)支持。
      

      
    新型材料ETFE膜
      

      
　　在“鳥巢”西側(cè)，夢幻般的國家游泳中心“水立方”的墻體設(shè)計(jì)大膽求新，突破了傳統(tǒng)做法，首創(chuàng)以泡沫結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)分割出建筑的整體形狀和各個(gè)內(nèi)部空間，實(shí)現(xiàn)了從墻壁到天花板的整棟墻體結(jié)構(gòu)連接順暢自然、嚴(yán)絲合縫。這種泡沫式的設(shè)計(jì)看似不如傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)，但實(shí)際上它非常堅(jiān)固，在吸收地震能量方面也非常理想。構(gòu)成這些泡沫的是一種新型材料ETFE膜，這種膜具有較好延展、抗壓性。此外，膜的延展性非常好，耐火性、耐熱性都很明顯。它可以拉到本身的三到四倍長都不會(huì)斷裂。ETFE膜還具有很好的自潔性。
      

      
    低輻射low―E中空玻璃
      

      
　　奧運(yùn)會(huì)籃球比賽場地五棵松籃球館身披金色外衣，色彩新穎、時(shí)尚，走近觀察才發(fā)現(xiàn)，它的外立面是由一塊塊的鋁合金板“貼”成的，而且這些金色鋁板上面還有一些穿孔的裝飾，形成了錯(cuò)落有致的平面，看上去如同麥穗在隨風(fēng)飄蕩。在金色外袍之內(nèi)，采用了低輻射low―E中空玻璃，外面設(shè)有納米涂層，不僅解決了清洗和保潔問題，還具有良好的保溫、隔熱性能。這種不到頭發(fā)絲1％厚度的低輻射膜層能將80％以上的遠(yuǎn)紅外熱輻射反射回去，因此夏季就可以節(jié)能60％以上，冬季可以節(jié)能70％以上。
      

      
    室內(nèi)新型PRC輕質(zhì)隔墻    隔音、防水、環(huán)保、保溫
      

      
　　此外，在五棵松籃球館中，還采用了室內(nèi)新型PRC輕質(zhì)隔墻，具有較高的隔音、防水、環(huán)保和保溫等性能。防水施工均使用了無味無毒的JS復(fù)合防水涂料。屋面采用PVC防水卷材系統(tǒng)，包括防水、吸音、隔熱、保溫等9種材料組成的復(fù)合屋面。在屋面PVC卷材施工中，使用自動(dòng)焊接設(shè)備焊接，保證了16000平方米卷材的接縫嚴(yán)密，經(jīng)過一個(gè)雨季的淋水檢驗(yàn)無滲漏。
      

      
　　中國建筑業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長王增彪說：“奧運(yùn)工程對于我國建筑業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。首先，因?yàn)閵W運(yùn)工程科技含量比較高，對帶動(dòng)建筑行業(yè)在新材料、新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用起到了引領(lǐng)作用；其次，奧運(yùn)工程的建設(shè)在建筑業(yè)某些領(lǐng)域帶來了一場革命，比如"鳥巢"關(guān)鍵部位使用的Q460E鋼材，過去在這種材料的研制和使用上是一個(gè)空白，在"鳥巢"工程建設(shè)中，我們通過多次試驗(yàn)填補(bǔ)了這個(gè)空白，這種材料現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用在一些大規(guī)模的鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目上；第三，奧運(yùn)工程形成了一批建筑的歷史文化遺產(chǎn)，如奧林匹克中心區(qū)，在奧運(yùn)會(huì)結(jié)束以后，將會(huì)成為全國人民乃至全世界人民游覽的勝地。”
      
 
      
來源:中國鋼鐵新聞網(wǎng)
      
		
				
				

            
      				
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