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国家体育馆位于北京市朝阳区北辰西路奥林匹克公园B区。是2008年奥运会三大主要比赛场馆之一,总建筑面积80976米2,跨度114米。主体结构采用了型钢混凝土框架—剪力墙—钢支撑受力体系,钢结构总量:3347吨,主要包括:截面形式为十字形、王字形、加劲工字形的型钢砼柱78根, 带剪力钉的H型钢砼梁332根,以H型钢为主的人字形或剪刀形钢支撑135组。所用材质及规格为Q345C-20mm/30mm、Q345CZ15-40mm。 ????主体型钢骨架结构分比赛馆和热身馆两部分,北侧热身馆屋檐标高22.940~28.220米,比赛馆主体北侧屋檐标高28.220米,南侧屋檐标高33.620米,中间最高点标高37.133米。;* ;* ;* ;* ;* ;* ;* ;* ;* ;* ;* ;* ;* ; 国家体育场位于北京奥林匹克公园中心区南部,为 2008 年第 29 届奥林匹克运动会的主体育场。工程总占地面积 21 公顷 ,建筑面积 258,000m2 。场内观众坐席约为 91000 个,其中临时坐席约 11000 个。奥运会、残奥会开闭幕式、田径比赛及足球比赛决赛在这里举行。奥运会后这里将成为文化体育、健身购物、餐饮娱乐、旅游展览等综合性的大型场所,并成为具有地标性的体育建筑和奥运遗产。
国家体育场工程为特级体育建筑,主体结构设计使用年限 100 年,耐火等级为一级 , 抗震设防烈度 8 度 , 地下工程防水等级 1 级。工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形,南北长 333 米 、东西宽 294 米 的,高 69 米 。主体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 , 钢结构总用钢量为 4.2 万吨,混凝土看台分为上、中、下三层,看台混凝土结构为地下 1 层,地上 7 层的钢筋混凝土框架 - 剪力墙结构体系。;在设计与施工方面存在很多特点及难点 ;工程建设过程中的难点:
1、工程组织难度大
主结构吊装时,土建施工还未结束,现场组装正在大面积开展,故存在多方施工交叉作业现象。加之,现场场地狭小,施工场地布置、构件运输及大型吊机行走路线等受到很大限制。同时,本工程结构复杂,各吊装分段之间相互关联,必须按一定顺序进行组装、吊装,否则将出现窝工现象。各施工方需合理协调、统筹管理,工程组织难度大。
2、构件翻身、吊装难度大
为降低组装难度,本工程中的桁架柱将采用卧拼法,主桁架将采用平拼法(内圈主桁架立拼除外),故拼装结束后、吊装前必须进行翻身工作。由于构件体型较大,重量重,翻身时吊点的设置和吊耳的选择难度较大,特别是桁架柱的翻身,吊耳在翻身和吊装时的受力有所变化,需考虑三向受力。同时,翻身过程中的稳定性比较难控制。由于桁架柱和主桁架的分段口均为箱型断面,分段吊装时存在多个管口对接的问题,对于箱型断面,要保证多个管口的对口精度,难度巨大。起吊时,必须调整好分段构件的角度和方位,而对于体型大、重量重的构件,角度调节相当困难,吊装难度大。
; 3、高空构件的稳定难度大
由于本工程采用散装法(即分段吊装法),分段吊装时,高空构件的风载较大,在分段未连成整体或结构未形成整体之前,稳定性较差,特别是桁架柱的上段和分段主桁架的稳定性较差,必须采用合理的吊装顺序(尽量首尾相接、分块吊装)和侧向稳定措施(如拉锚、缆风绳等)。
4、焊接难度大
本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。
5、安装精度控制难
由于施工过程中结构本身因自重和温度变化均会产生变形,而且支撑胎架在荷载作用下也会产生变形,加之,结构形体复杂,均为箱型断面构件,位置和方向性均极强,安装精度受现场环境、温度变化等多方面的影响,安装精度极难控制,施工难度大。施工时必须采取必要的措施,提前考虑好如何对安装误差进行调整和消除,如何进行测量和监控,使变形在受控状态下完成,以保证整体造型和施工质量。
6、质量要求高,施工难度大
本工程无论是外观质量,如外形尺寸、焊缝外观
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