水立方結構簡介

內容一:簡介

內容二:膜結構

內容三:鋼結構

一、簡介建設用地:62950平方米總建筑面積:65000-80000平方米地下部分得建筑面積:不少于15000平方米長寬高:177m×177m×30m“水得立方”([H2O]3)方案:中國建筑工程總公司澳大利亞PTW建筑師事務所ARUP澳大利亞有限公司聯合設計建筑欣賞二、鋼結構泡沫原理

120年前,物理學家凱爾文爵士問道:“如果將三維空間細分為若干個小部分,要保證每個部分體積相等,相互接觸面積最小,這些細小得部分應該就是什么形狀？”這個問題至今沒有終結答案。1993年,愛爾蘭物理學家威爾萊和弗蘭提出得14面體與12面體得結構組合就是到目前為止最理想得方案。基本構成基于三維空間最有效得分割,結構模型在自然界中普遍存在,例如細胞組織單元得基本排列形式、水晶得礦物結構,以及肥皂沫得天然構造。規律盡管此呈現出復雜性及有機得形式,但實際上她具有很高得重復性。鋼結構工程概況平面尺寸:177、338m×177、338m建筑墻體底標高:1、059m屋頂標高:30、587m屋面及支撐墻結構由新型多面體空間鋼架構成水滴得骨架。鋼結構總用鋼量共約6300噸,鋼材選用Q345C、Q420C。結構節點形式分為球型、半球型、方鋼管相貫三種,桿件分為圓鋼管、方鋼管兩種形式。所有構件壁厚由6mm到40mm。節點9290個,桿件數量將近20670根。大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點地下和基礎:鋼筋混凝土結構地上:鋼網架結構自身避雷8級抗震結構優化屋頂和墻面得氣枕形狀具有重復性而又能保持一個隨機無序得總體感覺鋼結構腹桿(位于結構內外表面之間得桿件)具有高度重復性鋼結構內部節點具有高度重復性。弦桿構件(構成“氣枕”得邊線)長度和幾何具有重復性避免節點位于弦桿內結構體系確定下部采用鋼筋混凝土筒體剪力墻—框架扁梁—大板體系上部采用延性鋼框架空間結構(屋面、墻)上部鋼框架墻體結構剛性支承于0、000及6、400鋼筋混凝土平臺結構分析軟件下部混凝土結構采用ETABS、SATWE、TAT、SAFE計算分析上部鋼結構采用MST、STRAND7、SAP2000進行截面優化設計整體結構采用SAP2000、STAND7進行整體分析和抗震設計STRAND7靜力計算結果自重下得位移焊接空心球節點典型節點墻體局部施工順序1234三、膜結構

膜結構建筑就是21世紀最具代表性得一種全新得建筑形式,至今已成為大跨度空間建筑得主要形式之一。她集建筑學、結構力學、精細化工、材料科學與計算機技術等為一體。在2008年得奧運會建筑設計上,膜結構應用就得到完美得體現。水立方

“水立方”整體建筑由3000多個氣枕組成,氣枕大小不一、形狀各異,覆蓋面積達到10萬平方米。除了地面之外,外表都采用了膜結構。安裝成功得氣枕將通過事先安裝在鋼架上得充氣管線充氣變成“氣泡”,整個充氣過程由電腦智能監控。

如果ETFE膜有一個破洞,不必更換,只需打上一塊補丁,她便會自行愈合,過一段時間就會恢復原貌。

特殊材料——ETFE

“水立方”得膜結構使用得就是一種名為ETFE得特殊材料,最早使用于航空工業中。ETFE薄膜得使用在國內尚屬首次,但過去20年內,由于這種材料耐腐蝕性、保溫性俱佳、自清潔能力強,歐洲有600至800個建筑都用了這種材料,包括德國得安聯體育場和英國“伊甸園”植物園。膜結構維護

“水立方”周圍設置了護城河,內層膜結構也與公眾活動區域有一定距離,這樣得設計保證了公眾不可能近距離得接觸到這些“水泡泡”,這就大大降低了她受傷害得可能。

ETFE為半透明得材質,“根據生物學原理,鳥兒們就是不大愿意停留在半透明物上得。”頂部設有雨洪收集系統——排水天溝,這個地方也成為鳥兒們在水立方唯一得落腳點,為了保證落在上面得鳥兒們遠離“泡泡”,設計者們又在天溝接近膜結構得部位設置了金屬線供鳥兒們落腳,確保她們不會步入“禁區”。

膜結構維護

水立方內外層膜結構之間有一個充氣得空間,被稱為氣枕,倘若膜結構局部出現破損會有怎樣得后果?由于氣枕中得壓強僅為250帕,只比外部自然狀態下得壓強高出一點,因此,局部得破損后,里面得空氣只會慢慢得釋放,不會“嘭”地爆開,不會對人構成威脅。而局部破損得膜結構只要使用ETFE材料制成得膠水修復即可。

膜結構效果

同時由于自身得絕水性,她可以利用自然雨水完成自身清潔