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带天窗的新加坡的国家体育场,世界上最大的开放式圆顶建筑

这栋灯光璀璨的建筑,是世界上最大的开放式圆顶建筑。它的顶部可以像天窗一样打开,跨度更是超过了300米,建造它一共花费了13亿美元,这就是新加坡的国家体育场。他的建造打破了很多记录,本期将带你们看看他是如何建造的。
新加坡国家体育场

在1970年的时候,新加坡的第一座体育场也是建在这个位置,但是那座体育场是露天的。对于新加坡这个热带多雨的地方太不适合了,为了不被淋成落汤鸡,设计师们必须设计出能够遮风挡雨的体育场。由于体育场面积巨大,那么屋顶的面积跟重量一定也非常大。好几个体育场因为顶部重量太大而造成坍塌。
新加坡国家体育场

大多数传统的体育场都是用柱子来支撑顶端,这样带来了一个问题就是柱子会影响一部分观众的视野。因此设计师们取消了用柱子支撑的传统,方案为了设计新的方案设计师们都绞尽脑汁,压力可以说是相当大。他们最后通过其他的穹顶建筑中获取了灵感,这种结构可以把,顶部的重量均匀的分散到建筑底端。
新加坡国家体育场

在体育场的外壳之下是由许多金属拱门组成,这些金属拱门是6根巨大的钢制横。横架里面则是由很多三角形结构组成,这种结构拥有很强的稳定性,可以说是工程师们的最爱。但是这种结构,会用掉大概1万吨的钢材。
新加坡国家体育场

为了不超出预算,他们专门为此开发了一款计算机程序,通过先进的计算机技术,精确的计算出所需要钢材的直径跟厚度,从而达到节约钢材的目的。这还只是开始,后面的任务更加困难。
新加坡国家体育场

建造他的工程师们现在遇到了难题,就是如何在松软的海洋黏土上面建造这巨大的建筑呢?在一开始拆除旧体育场的时候,他们就考虑到这个问题。因此他们直接将旧的体育场拆下来的混凝土来建造新的地级,但这还远远不够。因为穹顶结构产生的重力不仅仅是向下的,还会向四周延伸,如果四周没有支撑物,整个建筑就会坍塌。因此他们在体育场四周用连续性的钢结构围成一个环形梁。这个环形梁被埋在地基里面,它就像是一根橡皮圈,将这些横架紧紧的拉住。
新加坡国家体育场

这样这些钢结构就不会垮掉,而这关键在于横架跟环梁的连接处这叫做承重款。整栋建筑一共有20个承重款,整个屋顶的重量大概15000吨全都靠这些承重块来支撑。每一个承重块大概都要承受七八百吨的力。这个问题解决了,接下来的问题依然让设计师们头疼就是设计出一个像天窗一样能够开合的巨大屋顶。这个移动的屋顶分为两块,每一块面积大概有9300平方米,重量大概有1000吨。
新加坡国家体育场

移动方式,是采用一套高效率的绞盘系统,使得它在20分钟之内,就可以开始或者关闭,为了减轻重量,顶部是使用超轻的ETFE,气膜的结构形式,大大减轻了建筑的重量,并且顶部还安装有世界,上最大的LED灯面积超过了2万平方米,可以当做巨大的屏幕使用,接下来,看看工程师们是如何给巨大的体育场,安装空调的。

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