土木工程認(rèn)知實(shí)習(xí)房建方向

1、建筑工程認(rèn)知實(shí)習(xí)報(bào)告姓 名：學(xué) 號(hào)：班 級(jí)：?jiǎn)?位：北京交通大學(xué)土建學(xué)院時(shí) 間： 2013年5月目錄第一部分 前言2一、建筑工程簡(jiǎn)介2二、實(shí)習(xí)目的2三、實(shí)習(xí)內(nèi)容3四、實(shí)習(xí)地點(diǎn)3地點(diǎn)一 北京交通大學(xué)3地點(diǎn)二 北京北站3地點(diǎn)三 北京奧運(yùn)體育館3第二部分 專論4一、土建樓4基礎(chǔ)4柱4梁5墻5二、結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室5墻體結(jié)構(gòu)6柱間支撐6通風(fēng)系統(tǒng)7地面7牛腿7勁肋8防火涂料8抗風(fēng)柱9三、北京北站雨棚9四、鳥巢11箱型梁12鋼結(jié)構(gòu)12五、水立方13第三部分 結(jié)束語15第一部分 前言一、 建筑工程簡(jiǎn)介房屋建筑學(xué)土木工程專業(yè)與工程管理專業(yè)的主要專業(yè)課程之一，主要研究建筑功能與環(huán)境及建筑設(shè)計(jì)知識(shí)，著重講解了民用建筑與工

2、業(yè)建筑設(shè)計(jì)的基本原理和基本方法，并通過大量有代表性的民用建筑設(shè)計(jì)進(jìn)一步闡述了從總體布置到細(xì)部設(shè)計(jì)，從平面設(shè)計(jì)到空間設(shè)計(jì)的全過程。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)重點(diǎn)掌握民用建筑設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容，并熟悉工業(yè)建筑的相關(guān)特征及細(xì)部要求；使學(xué)生具備識(shí)圖和簡(jiǎn)單繪圖的能力。從網(wǎng)上可以了解到，房建方向的就業(yè)方向?yàn)榻ㄖ┕て髽I(yè)、基礎(chǔ)施工公司、市政施工公司的土木施工技術(shù)及工程管理人員；建設(shè)單位的基本建設(shè)管理人員；建筑設(shè)計(jì)單位的建筑工程設(shè)計(jì)人員；政府管理職能部門的土木工程管理、質(zhì)量監(jiān)督人員；房地產(chǎn)、市政開發(fā)公司的工程經(jīng)營(yíng)管理人員；工程監(jiān)理公司的土木工程項(xiàng)目監(jiān)理人員。二、 實(shí)習(xí)目的1、通過參觀實(shí)際建筑，進(jìn)一步提高對(duì)建筑文化、

3、建筑知識(shí)以及建筑施工、建筑材料的認(rèn)識(shí)，鞏固和擴(kuò)大所學(xué)理論知識(shí)，提高學(xué)習(xí)積極性。2、通過參觀在建工程及閱讀施工圖紙，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)比較，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，提高識(shí)讀工程圖的能力。熟悉房屋構(gòu)造，了解建筑材料的特性及應(yīng)用。培養(yǎng)勞動(dòng)的觀點(diǎn)，發(fā)揚(yáng)理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng)，為今后從事生產(chǎn)技術(shù)管理工作奠定基礎(chǔ)。3、鞏固、深化、拓寬所學(xué)過的基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識(shí)，提高綜合運(yùn)用這些知識(shí)獨(dú)立進(jìn)行分析和解決實(shí)際問題的能力；以及鍛煉自己識(shí)圖能力；了解我國(guó)有關(guān)的建設(shè)方針和政策，正確使用本專業(yè)的有關(guān)技術(shù)規(guī)范和規(guī)定，熟悉想應(yīng)的預(yù)算軟件性能及其操作使用方法。 4、將學(xué)習(xí)運(yùn)用到實(shí)際中來，了解住房就等于了解了當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)，

4、也就是社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的速度，以便確定將來怎樣我們的住房條件和品位，為住房發(fā)展建立最基本的信息。為以后工作奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。三、 實(shí)習(xí)內(nèi)容1、 觀察交大土建樓及結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室，了解各種梁、柱、板的結(jié)構(gòu)及建筑所需元素。2、 觀察雨棚以了解建筑物給排水設(shè)施及梁柱結(jié)構(gòu)3、 觀察鳥巢、水立方，了解其中所蘊(yùn)含的先進(jìn)工程技術(shù)及美學(xué)設(shè)計(jì)。四、 實(shí)習(xí)地點(diǎn)地點(diǎn)一 北京交通大學(xué)時(shí)間：2013年5月18日認(rèn)知對(duì)象：土建樓、結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室地點(diǎn)二 北京北站時(shí)間：2013年5月12日認(rèn)知對(duì)象：北京北站雨棚地點(diǎn)三 北京奧運(yùn)體育館時(shí)間：2013年5月11日認(rèn)知對(duì)象：鳥巢、水立方第二部分 專論一、 土建樓土木工程樓的結(jié)構(gòu)體系為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)

5、也稱框剪結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻，構(gòu)成靈活自由的使用空間，滿足不同建筑功能的要求，同樣又有足夠的剪力墻，有相當(dāng)大的剛度，框剪結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，是由框架和剪力墻結(jié)構(gòu)兩種不同的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)組成的新的受力形式，所以它的框架不同于純框架結(jié)構(gòu)中的框架，剪力墻在框剪結(jié)構(gòu)中也不同于剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻。因?yàn)椋谙虏繕菍?，剪力墻的位移較小，它拉著框架按彎曲型曲線變形，剪力墻承受大部分水平力，上部樓層則相反，剪力墻位移越來越大，有外側(cè)的趨勢(shì)，而框架則有內(nèi)收的趨勢(shì)，框架拉剪力墻按剪切型曲線變形，框架除了負(fù)擔(dān)外荷載產(chǎn)生的水平力外，還額外負(fù)擔(dān)了把剪力墻拉回來的附加水平力，剪力墻不但不承受荷載產(chǎn)生的

6、水平力，還因?yàn)榻o框架一個(gè)附加水平力而承受負(fù)剪力，所以，上部樓層即使外荷載產(chǎn)生的樓層剪力很小，框架中也出現(xiàn)相當(dāng)大的剪力?；A(chǔ)按使用的材料分為：灰土基礎(chǔ)、磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)。按埋置深度可分為：淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)。埋置深度不超過5M者稱為淺基礎(chǔ)，大于5M者稱為深基礎(chǔ)。按受力性能可分為：剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)。按構(gòu)造形式可分為條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、滿堂基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)。滿堂基礎(chǔ)又分為筏形基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)柱框架柱： 框架柱就是在框架結(jié)構(gòu)中承受梁和板傳來的荷載，并將荷載傳給基礎(chǔ)，是主要的豎向受力構(gòu)件。需要通過計(jì)算配筋?？蛑е旱卓虼u混結(jié)構(gòu)（底層為鋼砼框架結(jié)構(gòu)，上層為磚混結(jié)構(gòu)）中的底層鋼砼框架柱子

7、。芯柱：芯柱就是在框架柱截面中部三分之一左右的核心部位配置附加縱向鋼筋及箍筋而形成的內(nèi)部加強(qiáng)區(qū)域。在周期反復(fù)水平荷載作用下，這種柱具有良好的延性和耗能能力，能夠有效地改善鋼筋混凝土柱在高軸壓比情況下的抗震性能。梁上柱：梁上柱本來柱子應(yīng)該從基礎(chǔ)一直升上去，但是由于某些原因，建筑物的底部沒有柱子，到了某一層后又需要設(shè)置柱子，那么柱子只能從下一層的梁上生根了，這就是梁上柱。上部結(jié)構(gòu)的荷載通過柱子傳到下面它生根的梁上，然后梁再通過支撐它的柱子傳至基礎(chǔ)。剪力墻上柱：指生根于剪力墻上的柱，與框架柱不同之處在于，受力后將力通過剪力墻傳遞給基礎(chǔ)。應(yīng)注意柱與剪力墻鋼筋的搭接。梁土木工程樓的梁為井字梁；井字梁就是

8、不分主次，高度相當(dāng)?shù)牧海幌嘟?，呈井字型。這種一般用在樓板是正方形或者長(zhǎng)寬比小于1.5的矩形樓板,大廳比較多見,梁間距3m左右。墻承重墻：墻直接承受樓板及屋頂傳下來的荷載，由于承重墻所處的位置不同，又分為承重內(nèi)墻和承重外墻。自承重墻：只承受墻體自身重量而不承受屋頂，樓板等豎向荷載，并把自重傳給墻下基礎(chǔ)。圍護(hù)墻：與室外空氣直接接觸的墻體，它起著防風(fēng)、雪、雨的侵襲，并起著保溫、隔熱、隔聲、防水等作用。隔墻：它起著分隔空間的作用，把自重傳給樓板層，隔墻應(yīng)滿足自重輕、隔聲、防火等要求。二、 結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室我們來到了結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室，這是一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的建筑。鋼結(jié)構(gòu)的廠房主要是指主要的承重構(gòu)件是由鋼材組成的。包括鋼

9、柱子、鋼梁、鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、鋼屋架、鋼屋蓋。鋼結(jié)構(gòu)的墻也可以采用磚墻維護(hù)。墻體結(jié)構(gòu)輕鋼結(jié)構(gòu)廠房的墻體主要由墻架柱、墻頂梁、墻底梁、墻體支撐、墻板和連接件組成。一般將內(nèi)橫墻作為結(jié)構(gòu)的承重墻，墻柱為C形輕鋼構(gòu)件，其壁厚根據(jù)所受的荷載而定，通常為0.842毫米，墻柱間距一般為400600毫米，這種墻體結(jié)構(gòu)布置方式，可有效承受并可靠傳遞豎向荷載，且布置方便，但輕鋼結(jié)構(gòu)廠房墻體結(jié)構(gòu)不能承受水平荷載。柱間支撐廠房縱向上布置有很多梁柱，因此縱向的承重能力很高，但由于橫向方向沒有布置太多的承重構(gòu)件，所以橫向承重能力就不強(qiáng)，因此需要布置柱間支撐剪刀叉來增強(qiáng)橫向的承重能力。剪刀叉主要利用了三角形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原理，用來防

10、止廠房結(jié)構(gòu)受到橫向的力而產(chǎn)生形變。通風(fēng)系統(tǒng)該廠房的通風(fēng)新系統(tǒng)主要靠無動(dòng)力通風(fēng)帽配合門窗來完成。無動(dòng)力通風(fēng)帽是利用自然界空氣對(duì)流的原理以及建筑和設(shè)備結(jié)合本身產(chǎn)生的煙囪效應(yīng)，將任何平行方向的空氣流動(dòng)，加速并轉(zhuǎn)變?yōu)橛上露洗怪钡目諝饬鲃?dòng)，以達(dá)到室內(nèi)外通風(fēng)換氣的一種設(shè)備。地面由于該廠房主要是進(jìn)行大型石油機(jī)械的組裝，運(yùn)送的噸位較大，所以對(duì)路面的要求比較高。因此廠房?jī)?nèi)部的地面都是按照公路路面標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行鋪設(shè)的，主要是200厚的鋼筋混凝土路面。牛腿牛腿是外挑結(jié)構(gòu)，在廠房中，為了擱置吊車梁等而設(shè)置的外挑物就是牛腿。通常獨(dú)立的牛腿屬于梁，如果與板現(xiàn)澆可計(jì)入板中，與柱相連的計(jì)入柱中。前者在大型建筑物中已很少使用，都

11、才用其他與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)整澆中，后者在廠房中大量引用。牛腿的作用是銜接懸臂梁與掛梁， 并傳遞來自掛梁的荷載。由于梁的相互搭接，中間還要設(shè)置傳力支座來傳遞較大的豎直和水平反力，因此牛腿高度已削弱至不到梁高的一半，卻又要傳遞較大的豎直和水平反力，這就使它成為上部結(jié)構(gòu)中的薄弱部位，設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)此處的構(gòu)造予以足夠的重視。通常要注意以下幾點(diǎn)： 懸臂梁與掛梁的腹板宜一一對(duì)應(yīng)，使受力明確，縮短傳力路線；接近牛腿部位的腹板應(yīng)適當(dāng)加厚，加厚區(qū)段的長(zhǎng)度不應(yīng)小于梁高； 設(shè)置端橫梁加強(qiáng)，端橫梁的寬度應(yīng)將牛腿包含在內(nèi)，形成整體； 牛腿的凹角線形應(yīng)和緩，避免尖銳轉(zhuǎn)角，以減緩主拉應(yīng)力的過分集中。勁肋就是在梁腹板兩側(cè)配置的，與梁的翼

12、緣板和腹板都垂直（大部分如此，有的與腹板不垂直）的兩塊鋼板，也有單側(cè)配置的，但很少，在梁的端部則可以用一塊板封起來。是為保證構(gòu)件局部穩(wěn)定并傳遞力所設(shè)置的條狀加強(qiáng)件。其作用主要是：把加在梁上的橫向力傳到梁的腹板上，使之成為梁的剪力；把腹板梁的剪力傳遞到梁的支座上。此處用的是8mm勁肋，主要為了防止軌梁翹起。同時(shí)勁肋間布置有豎向的小短板用來承載吊車施加的壓力，但小短板與勁肋間不是完全閉合的，而是留有一定的空隙，主要是為了避免鋼材的疲勞損壞。防火涂料溫度超過250以內(nèi)時(shí)，鋼材質(zhì)將發(fā)生較大變化，不僅強(qiáng)度逐步降低，還會(huì)發(fā)生藍(lán)脆和徐變現(xiàn)象。藍(lán)脆現(xiàn)象指溫度在250左右的區(qū)間內(nèi)，鋼材抗拉強(qiáng)度局部性提高，屈服強(qiáng)

13、度有所回升，強(qiáng)度提高而塑性降低，材料有硬轉(zhuǎn)脆現(xiàn)象。 徐變現(xiàn)象指在260320的區(qū)間內(nèi)，在應(yīng)力持續(xù)不變的情況下，鋼材以很緩慢的速度繼續(xù)變形的現(xiàn)象。溫度達(dá)600時(shí)，鋼材進(jìn)入塑性狀態(tài)不能繼續(xù)承載。因此，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防火保護(hù)顯得尤為重要。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料刷涂或噴涂在鋼結(jié)構(gòu)表面，起防火隔熱作用，防止鋼材在火災(zāi)中迅速升溫而降低強(qiáng)度，避免鋼結(jié)構(gòu)失去支撐能力而導(dǎo)致建筑物垮塌。防火涂料的防火機(jī)理大致可歸納為以下五點(diǎn)： (1)、防火涂料本身具有難燃性或不燃性，使被保護(hù)基材不直接與空氣接觸，延遲物體著火和減少燃燒的速度。 (2)、防火涂料除本身具有難燃性或不燃性外，它還具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)，可以延遲火焰溫度向被保護(hù)基材

14、的傳遞。(3)、膨脹型防火涂料受熱膨脹發(fā)泡，形成碳質(zhì)泡沫隔熱層封閉被保護(hù)的物體，延遲熱量與基材的傳遞，阻止物體著火燃燒或因溫度升高而造成的強(qiáng)度下降。 (4)、防火涂料受熱分解出不燃惰性氣體，沖淡被保護(hù)物體受熱分解出的可燃性氣體，使之不易燃燒或燃燒速度減慢。排架結(jié)構(gòu)排架由屋架（或屋面梁）、柱和基礎(chǔ)組成，柱與屋架鉸接，與基礎(chǔ)剛接。是單層廠房結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)形式。主要用于單層廠房，由屋架、柱子和基礎(chǔ)構(gòu)成橫向平面排架，是廠房的主要承重體系，再通過屋面板、吊車梁、支撐等縱向構(gòu)件將平面排架聯(lián)結(jié)起來，構(gòu)成整體的空間結(jié)構(gòu)。排架自身的縱向承載力和剛度都較大，而排架間的承載能力則較弱，通常在兩個(gè)支架之間應(yīng)該加上相應(yīng)

15、的支撐，避免風(fēng)荷載的一個(gè)推動(dòng)，發(fā)生側(cè)向的移動(dòng)。由于排架體系的房屋剛度小，重心高，需承受動(dòng)荷載，因此需要安裝柱間斜支撐和屋蓋部分的水平平斜支撐，還要在兩側(cè)山墻設(shè)置抗風(fēng)柱?？癸L(fēng)柱設(shè)置在磚混結(jié)構(gòu)房屋兩端山墻內(nèi)，抵抗水平風(fēng)荷載的鋼筋混凝土構(gòu)造柱簡(jiǎn)稱為抗風(fēng)柱。高大的房屋建筑，由于其山墻面積一般很大，所以會(huì)承受很大地風(fēng)荷載，僅靠單純的墻體結(jié)構(gòu)不足以支撐，所以就需要設(shè)置山墻抗風(fēng)柱來承擔(dān)風(fēng)荷載。將抗風(fēng)柱在水平方向連接起來、起整體加固作用的鋼筋混凝土梁簡(jiǎn)稱為抗風(fēng)橫梁。一般用于高聳、內(nèi)部大空間、橫墻少的磚混結(jié)構(gòu)房屋，如工業(yè)廠房、大型倉庫等。抗風(fēng)柱有兩種布置方法：(1)按傳統(tǒng)抗風(fēng)柱布置。即抗風(fēng)柱柱腳與基礎(chǔ)鉸接(或剛

16、接)，柱頂與屋架通過彈簧片連接。按這種布置方法，屋面荷載全部由剛架承受,抗風(fēng)柱不承受上部剛架傳遞的豎向荷載，只承受墻體和自身的重量和風(fēng)荷載,成為名副其實(shí)的“抗風(fēng)柱”。 (2)按門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)布置。即抗風(fēng)柱柱腳與基礎(chǔ)鉸接(或剛接)，柱頂與屋架鉸接。按這種布置方法，屋面荷載由剛架及抗風(fēng)柱共同承擔(dān)?？癸L(fēng)柱同時(shí)承擔(dān)豎向荷載和風(fēng)荷載。三、 北京北站雨棚2009年1月，新北京北站新建了無站臺(tái)柱雨棚，無站臺(tái)柱雨棚工程為大跨度張弦桁架結(jié)構(gòu)，總覆蓋面積為72863平方米。雨棚南北縱向長(zhǎng)670米，東西橫向?qū)挾葹?21米，最大跨度為106.5米，是目前國(guó)內(nèi)鐵路工程應(yīng)用中跨度最大的張弦桁架結(jié)構(gòu)。所謂無站臺(tái)柱雨棚，是

17、指站臺(tái)間沒有柱子，無障礙通行。通過查閱相關(guān)資料可知，國(guó)家體育館鋼屋架南北長(zhǎng)144米，東西寬114米，整個(gè)體育館鋼屋架工程由14榀桁架組成，總用鋼量達(dá)2800噸，鋼屋架形狀呈扇形波浪曲線，是目前國(guó)內(nèi)空間跨度最大的雙向張弦鋼屋架結(jié)構(gòu)體系。對(duì)比國(guó)家體育館，北京北站的雨棚是兩個(gè)柱子一榀的張弦結(jié)構(gòu)，往下凹陷，承受著大的張力預(yù)應(yīng)力。中間七根受壓力，中間兩根鋼角線。七根桿上的鋼管形成了三角形立體桁架。國(guó)家體育館的與其類似，只是是雙向的，橫豎均一樣，屬于雙向張弦。再說雨棚的焊接。此處雨棚的焊接是半球，五個(gè)管都沖著球心，可以轉(zhuǎn)動(dòng)，但是不可以平移。它們均采用角支座，因此不能傳遞彎矩，只能承受壓力且受力均勻。在高速

18、公路收費(fèi)站處都是螺栓球，在T3航站樓中也有類似結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。交大體育館中也是采用了同樣的實(shí)心螺栓球焊接，承載力不會(huì)太大。而水立方中的則是焊接空心球，承載力大，大跨度，大力度。再說鋼管和鋼管的之間也都是焊接的，管子對(duì)接的是相貫線，拉到現(xiàn)場(chǎng)來的管子已經(jīng)都用機(jī)器做好了相貫線。雨棚的棚頂有部分做成下凹，是為了更好的收集雨水，在下凹處連接有排水管，以及時(shí)排去雨水減小棚頂負(fù)重。四、 鳥巢遠(yuǎn)觀2008年奧運(yùn)會(huì)的國(guó)家體育場(chǎng)，宛若一只巨大的鳥巢橫臥地面之上。走近鳥巢，可以看到千萬根毫無規(guī)律的鋼結(jié)構(gòu)縱橫交錯(cuò)，共同構(gòu)成了這座讓世界驚嘆的建筑物。該建筑頂面呈鞍形，長(zhǎng)軸為332.3米，短軸為296.4米，最高點(diǎn)高度為68.

19、5米，最低點(diǎn)高度為42.8米。走近鳥巢，可以看見它的頂部覆蓋著一層半透明的膜狀結(jié)構(gòu)其膜材與水立方的膜材一樣，均為ETFE材料。其余部分全部為鋼結(jié)構(gòu)?？梢酝高^交錯(cuò)的鋼結(jié)構(gòu)梁柱看見里邊的看臺(tái)與鋼結(jié)構(gòu)完全分離，看臺(tái)呈碗狀，形成造型。體育場(chǎng)被設(shè)計(jì)成為巨大的人群的容器，無論遠(yuǎn)眺還是近觀，都給人留下與眾不同的、不可磨滅的印象。體育場(chǎng)內(nèi)部，這種均勻的碗狀結(jié)構(gòu)形體將能調(diào)動(dòng)觀眾的興奮情緒，并使運(yùn)動(dòng)員超水平發(fā)揮. 創(chuàng)造連貫一致的外表，座席的干擾被控制到最小，聲學(xué)吊頂將結(jié)構(gòu)遮掩使得觀眾和場(chǎng)地上的活動(dòng)成為注意焦點(diǎn)。 碩大的鳥巢看起來雜亂無章，鋼結(jié)構(gòu)柱子數(shù)不勝數(shù)。實(shí)際上，整個(gè)鳥巢結(jié)構(gòu)共由二十四根桁架柱托起了四十八個(gè)主桁

20、架，形成了其主體的鋼結(jié)構(gòu)。主桁架之間的鋼結(jié)構(gòu)和柱子之間的次結(jié)構(gòu)共同編織成了鳥巢的形狀。主桁架之間的叫做平面次結(jié)構(gòu)，而主立柱之間的叫做立面次結(jié)構(gòu)。這二十四根柱子為多根趕緊格構(gòu)式柱，三根一組形成。不同的柱間交差的為次要桿件，用以加強(qiáng)聯(lián)系。箱型梁指橫截面形式為箱型的梁。當(dāng)橋梁跨度較大時(shí)，箱形梁是最好的結(jié)構(gòu)形式，它的閉合薄壁截面抗扭剛度很大，對(duì)于彎橋和采用懸臂施工的橋梁猶為有利。頂?shù)装宥季哂写蟮拿娣e，能有效地抵抗正負(fù)彎矩并滿足配筋需要，具有良好的動(dòng)力特性和小的收縮變形值。鳥巢中的鋼結(jié)構(gòu)均采用此種箱型梁結(jié)構(gòu)，同時(shí)又由焊接來完成。在施工過程中存在著諸多難點(diǎn)：（1）所焊接桿件不平直。為了實(shí)現(xiàn)鳥巢的整體造型，

21、它所使用的鋼結(jié)構(gòu)大多為彎曲且無規(guī)則的桿件。如左圖所示，桿件“東倒西歪”，毫無規(guī)律可尋。這就需要精確的計(jì)算，更高難度的焊接技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。（2）所有的鋼板強(qiáng)度高，均為最高級(jí)別的建筑用鋼材。這些鋼材是在鳥巢之前從未使用過的。這種高強(qiáng)度的鋼材為Q460鋼材。Q460是一種低合金高強(qiáng)度鋼，它在受力強(qiáng)度達(dá)到460兆帕?xí)r才會(huì)發(fā)生塑性變形，這個(gè)強(qiáng)度要比一般鋼材大，因此生產(chǎn)難度很大。這是國(guó)內(nèi)在建筑結(jié)構(gòu)上首次使用Q460規(guī)格的鋼材。2008年，400噸自主創(chuàng)新、具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)Q460鋼材，將撐起“鳥巢”的鐵骨鋼筋。（3）鋼板厚，超過90mm,100mm,110mm的鋼板很多，厚度的增加似的各種性能下降。（4）現(xiàn)

22、場(chǎng)焊接難度大，工人必須采取每小時(shí)換班而且是趴著里邊焊接的方式完成工作。鋼結(jié)構(gòu)以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、剛度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜；材料勻質(zhì)性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學(xué)的基本假定；材料塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動(dòng)力荷載；鳥巢的建成是鋼結(jié)構(gòu)的一個(gè)偉大成就。整個(gè)鳥巢外觀均為鋼結(jié)構(gòu)柱子，分為主要結(jié)構(gòu)和次要結(jié)構(gòu)。其中次要就夠的主支均采用銳角焊接和鑄鋼方法焊接。其外邊為純鋼，里邊為混凝土。所有的斜桿也并非裝飾，全部都受力。仔細(xì)研究每根柱子的構(gòu)造可以了解到，每根柱子都由四塊鋼板構(gòu)成，剖開后可以發(fā)現(xiàn)

23、其內(nèi)部有刺狀結(jié)構(gòu)，可以有效防止變形。鳥巢從設(shè)計(jì)到施工都將人類的智慧發(fā)揮得淋漓盡致。以鳥巢的樓梯為例。鳥巢中的樓梯長(zhǎng)而平緩。由于鳥巢的進(jìn)出人流量都十分巨大，所以樓梯的舒適度和剛度也就顯得尤為重要。在鳥巢施工結(jié)束的時(shí)候，曾經(jīng)做過大量的樓梯舒適度的測(cè)試，讓工人以一定的速度從樓梯上流動(dòng)，進(jìn)而來評(píng)價(jià)樓梯的舒適程度。在這一個(gè)簡(jiǎn)單的樓梯中設(shè)計(jì)者都曾花費(fèi)如此心血，可見鳥巢的建成是千千萬萬人智慧和勞動(dòng)的結(jié)晶。五、 水立方從遠(yuǎn)處看去，水立方就像一個(gè)藍(lán)色的水盒子，走近發(fā)現(xiàn)它的表面覆蓋著一層由膜結(jié)構(gòu)組成的無規(guī)則 “泡泡”。水立方，其本身就是膜結(jié)構(gòu)的完美體現(xiàn)，更是現(xiàn)代科技發(fā)展的完美體現(xiàn)。ETFE的中文名為乙烯-四氟乙烯

24、共聚物。水立方的外表面即采用了ETFE氣枕結(jié)構(gòu)。它是一種新型的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu), 具有材料重量輕、透光性好、美觀等優(yōu)點(diǎn)。ETFE膜材的厚度通常小于0.20mm，是一種透明膜材?！八⒎健钡慕ㄖ娣e約8萬平方米，高約30米，使用的ETFE共由3000多個(gè)氣枕組成，覆蓋面積達(dá)到10萬平方米，展開面積達(dá)26萬平方米，是世界上惟一一個(gè)完全由膜結(jié)構(gòu)來進(jìn)行全封閉的公共建筑?！八⒎健蓖鈱託庹淼膬?nèi)層膜和內(nèi)層氣枕的外層膜上都鍍著密度不等的小鍍點(diǎn)，以控制膜的透光度，減少陽光帶來的熱量，以免室內(nèi)溫度過高。透過的陽光在室內(nèi)會(huì)形成舒適的溫室效應(yīng)，保持室內(nèi)的溫暖，能節(jié)省約30%的能源。這些鍍點(diǎn)的妙用還不僅與此，分布在ETF

25、E膜上的上億個(gè)鍍點(diǎn)，可以改變光線的方向，起到隔熱散光的效果。這些“鍍點(diǎn)”布成的點(diǎn)陣，就像一把把遮陽傘，把刺眼的光線和多余的熱量擋在場(chǎng)館之外；而在一把把“遮陽傘”之間，所需光線可以自由通過，保證場(chǎng)館的溫度和采光。ETFE膜具有很強(qiáng)的自潔性。由于這種材料的摩擦系數(shù)很小，塵土不容易粘在上面。即使粘上的塵土，只要下點(diǎn)小雨，立刻就能將膜沖洗得干干凈凈。即使人工擦洗，擦干凈ETFE膜也要比自家擦玻璃、擦桌子省力得多?！芭菖荨敝g的凹陷處也有助于積水分流，這樣就不會(huì)因?yàn)榉e水而滋生霉菌。氣枕的存在是因?yàn)槠鋬?nèi)外表面存在這壓強(qiáng)差。氣枕之間的連接是通過空間鋼結(jié)構(gòu)體系來焊接節(jié)點(diǎn)?！八⒎健闭w建筑由3000多個(gè)氣枕組成，氣枕大小不一、形狀各異，覆蓋面積達(dá)到10萬平方米，堪稱世界之最。除了地面之外，外表都采用了膜結(jié)構(gòu)。安裝成功的氣枕將通過事先安裝在鋼架上的充氣管線充氣變成“氣泡”，整個(gè)充氣過程由電腦智能監(jiān)控，并根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣壓、光照等條件使“氣泡”保持最佳狀態(tài)?！八⒎健表敳康臍庹砟訑?shù)已達(dá)4層，而墻體的膜則在23層之間。若頂層只有兩層膜，下雨天“水立方”內(nèi)的人就會(huì)感到頭上有“打鼓”的感覺，在增加膜之后，雨點(diǎn)敲擊頂部薄膜的聲音就不會(huì)再對(duì)室內(nèi)的正常使用造成影響。而ETFE的強(qiáng)度也被反復(fù)檢測(cè)，結(jié)果表明即使在冰雹天氣使用也沒有問題。 對(duì)膜結(jié)構(gòu)氣枕最大的威脅來自飛鳥，因?yàn)樗鼈兊淖ψ鱼^在氣枕表面，很容