Sân vận động quốc gia Bắc Kinh - thường được gọi là sân vận động tổ chim - mất năm năm để hoàn thành và được xây dựng bằng cách sử dụng 42.000 tấn thép, làm cho nó cấu trúc thép lớn nhất trên thế giới.
Sân vận động tổ chim
- Chiều cao: 69,2m (227 feet)
- Chiều dài: 330m (1082 bộ)
- Chiều rộng: 220m (721 bộ)
- Thép được sử dụng để xây dựng vỏ bên ngoài: ~ 42.000 tấn
- Tổng trọng lượng vật liệu xây dựng (kể cả bát ngồi bê tông): ~ 110.000 tấn
- Sức chứa: 80,000-91,000
- Cuộc sống thiết kế: 100 năm
- Công ty kiến trúc: Herzog & de Meuron
Thiết kế
Đo chiều dài 330 mét, rộng 220 mét và cao 69,2 mét, thiết kế sân vận động Bird's Nest được thiết kế dựa trên 24 cột có kích thước, nặng 1000 tấn mỗi cột. Do trọng lượng của chúng, không cần cẩu đủ mạnh để nâng các cột vào vị trí khi xây dựng vỏ ngoài bằng thép của sân vận động bắt đầu vào năm 2005. Kết quả là, các cột được vận chuyển đến Bắc Kinh và lắp ráp ở vị trí. Sau khi tất cả 24 cột được đặt đúng vị trí, các dầm nhỏ hơn được hàn giữa để tạo ra cấu trúc lớn hơn và tăng cường sự xuất hiện hình chữ thập chéo duy nhất. Cuối cùng, bộ dầm thứ ba được thêm vào để treo màng polymer trong suốt, cung cấp tấm lợp giữa các dầm thép.
Trong giai đoạn thiết kế của dự án, công ty kiến trúc Thụy Sĩ Herzog & de Meuron, cùng với các đối tác Arup và China Architecture Design & Research Group, đã có rất nhiều vấn đề để giải quyết vấn đề thẩm mỹ của sân vận động. Một vấn đề quan trọng là, một lần tại chỗ, 42.000 tấn thép cần thiết để xây dựng cấu trúc sẽ có thể hỗ trợ trọng lượng riêng của nó, hoặc liệu nó sẽ sụp đổ khi 78 trụ cột hỗ trợ được sử dụng trong quá trình xây dựng đã được gỡ bỏ.
Chính quyền địa phương cũng yêu cầu thiết kế sân vận động có thể chịu được trận động đất 8,0 độ richter.
Như những vấn đề này không đủ phức tạp, các kiến trúc sư và kỹ sư cũng phải ghi nhớ những tác động của việc giãn nở nhiệt, đó là xu hướng thép mở rộng và co lại khi nhiệt độ thay đổi. Ở Bắc Kinh, nơi mà nhiệt độ có thể dao động từ trên 30 ° C trong mùa hè đến -20 ° C vào mùa đông, đây không phải là sự cân nhắc nhỏ. Để giải quyết ba vấn đề kỹ thuật này, nhóm thiết kế đã làm việc với các nhà sản xuất thép Trung Quốc Baosteel và Wuhan Iron & Steel để phát triển các loại thép mới đáp ứng các yêu cầu về độ bền và tính linh hoạt của dự án.
Theo Lin Shuguang, Tổng giám đốc của Baosteel, ba tháng nghiên cứu đã dẫn đến việc sản xuất thép mới với hàm lượng phốt pho thấp và hàm lượng lưu huỳnh thấp, mà họ gọi là Q35. Q35 là thép có độ cứng cao có thể chịu được sức căng lên đến 35 x 106 pascals. Điều này sẽ rất quan trọng trong việc xây dựng 24 cột trussed, mỗi cột có chiều dài 300 mét và dự kiến sẽ giúp trần tải 11.200 tấn. Nhóm Gang thép Vũ Hán đã thiết kế một lớp thép thứ hai để tạo nên phần còn lại của vỏ sân vận động, được gọi là Q460.
Q460 cung cấp thép có độ bền cao, nhưng linh hoạt để hỗ trợ các giàn và đảm bảo rằng vỏ sân vận động sẽ không trở thành một đống thép 42.000 tấn.
Xây dựng
Tuy nhiên, các loại thép cường độ cao mới đã trình bày các vấn đề của chính họ trong quá trình thi công, cao hơn nhiệt độ hàn bình thường được yêu cầu, thường ở những vị trí rất bấp bênh và cao. Hàn, hơn nữa, chỉ có thể được thực hiện ở nhiệt độ 15-16 ° C, có nghĩa là công nhân phải hàn trong giờ tối. Vào tháng 8 năm 2006, hơn 400 thợ hàn đã làm việc trong ba đêm liên tiếp để hàn 320 km đường nối hàn cần thiết để lắp ráp khung thép latticed mang tính biểu tượng của sân vận động.
Đến tháng 9 năm 2006, cấu trúc được coi là sẵn sàng đứng vững và 78 trụ cột hỗ trợ đã được gỡ bỏ từng người một trước một đội ngũ thiết kế và xây dựng thần kinh, để lại toàn bộ cấu trúc đứng riêng.
Giống như Tháp Eiffel, Tổ Chim không hề có những lời chỉ trích, đặc biệt là về phong cách và ngoại hình phi truyền thống của nó. Tuy nhiên, nó đã trở thành một biểu tượng sâu sắc của Trung Quốc hiện đại và khả năng kỹ thuật của nhân loại.