世界建筑奇迹,中国耗资200亿的“大裤衩”,修建难度超乎想象-央视办公大楼用了多少吨钢铁

这是美国时代周刊评选出的世界十大奇迹。

远远的看去,仿佛一个被扭曲的油炸面包圈。

中国网友更是调侃其为大裤衩。

耗资达到200多亿人民币,这就是中央电视台总部大楼。

因其独特的造型,以及大胆的艺术风格被世界熟知。

从头到尾都充满了科幻感。

那么这样的一座独特的建筑物有着哪些特点呢?

修建中央电视台总部大楼面临着哪些困难?

这座大楼的背后,又有着怎样深远的意义?

大家好,我是小曾博士,一个喜欢说科普的工科博士,本期视频我就来和大家聊聊,这座独特的中央电视台总部大楼的话题,感兴趣的朋友可以给我留言讨论。

不走寻常路的建筑——大裤衩

在平时的生活中,我们所见到的建筑物,往往都是四四方方的结构。

这样的建筑物往往十分牢固,但是中央电视台的总部大楼却反其道而行之,底部和顶部的位置,完全掉了个个儿,看起来仿佛随时会发生倒塌。

这样大胆的建筑风格带给观众无与伦比的冲击力,以至于网友将其评价为大裤衩。

这座大楼总占地面积为18.7万平方米,但是总建筑面积却达到了55万平方米。

在周边的建筑物当中,中央电视台总部大楼显得鹤立鸡群。

两栋主楼,分别是52层和44层。

大楼的最高处已经达到了234米。

是世界第二大办公楼。

在高度达到162米的时候,电视台大楼开始向外延伸,延伸的部分就是我们能看到的顶部拐角部分,采用了重1.8万吨的钢结构大悬臂成功地完成了对接。

这大楼建成之后,中央电视台的频道播出能力将增加到200个。

而这栋大楼也因其独特性,被世界所熟知,2007年美国《时代》周刊,更是将其评为了世界十大建筑奇迹。

在《私家地理》杂志发起的2012最受读者青睐的全球新地标活动中,北京的央视总部大楼,也被列入前五强之内。

这是对央视大楼的真正认可,由此可见,央视大楼的成功乃是全球性的,经得起任何组织的推敲。

央视大楼建设的难度

任何事情都不是一蹴而就的。

中央电视台总部大楼的建设,也面临着各种各样的困难。

这个极其疯狂的设计方案成功的同时,施工人员也付出了巨大的努力。

中央电视台总部大楼顶端伸出的悬臂,是其最大的特色。

而这个部位,却是建造难度最大的地方。

顶端伸出的悬臂,下面却没有任何支撑。

以至于重力要侧向传递给两边的塔楼,通过塔楼再侧向传给地面。

就是在悬臂和塔楼的拐角处,一个很大的弯距就由此形成了。

巨大的应力,对设计提出了极高标准。

除此之外,如此高的大楼,其顶部面临的风力强度之大,无法想象。

特别是北京,如果大楼设计的不够完美,再来几场沙尘暴的话,恐怕这座新大楼就要报废了。

那时候我们就会看到这样的场景。

处于悬臂最外端的人,会仿佛像荡秋千一样摇摇摆摆。但是这可比荡秋千要刺激的多,因为时时刻刻都面临着下坠的风险。

那么我们中国人是怎么解决的呢?

那就要说到高标号的钢材了。

悬臂的设计,对大楼的建设提出了巨大的考验。

央视大楼的建设,最根本的,就是建筑本身的材料一定要够强。

因此,在建设央视大楼的时候,用的是和普通钢材不一样的高标号钢材,比如Q390D以及Q460E等等。

那么相比于普通钢材,这些高标号钢材有什么特点呢?

综合力学性能好、焊接性和冷热加工的性能以及耐腐蚀性都要优于一般的钢材,可以经受得起北京任何极端天气的考验。

而在一些受力结构复杂的地方,就要采用更高性能的合金钢了,比如主楼和裙房的转换处,合金钢的采用使得这里变的坚固无比。

除了材料,焊接也是央视大楼在建设时的一个重点。

焊接有多重要呢?

如果钢材之间的焊接强度达不到标准的话,央视大楼的结构就会在受力时从焊接处被破坏。分崩离析也只是早晚的事情。

因此,在焊接的时候,针对于强度大、厚度大的钢板,焊接人员使用了温度控制和坡口控制等一系列的措施。

这样一来,焊接强度得到了保证,焊接的误差也被极大减小。

除此之外,仅仅是央视大楼钢构件的重量,就已经达到了14万吨,数量超过四万件。

基础不牢地动山摇。

所以,在建设央视大楼的时候采用了超厚大体积混凝土作为基础筏板。

最深的地方,已经达到了10.9米。

而其中最大的一次浇筑混凝土方量,居然有四万立方米,这在世界上都是首次。

但是这么大量的混凝土浇筑在一起,又会产生新的问题。

作为一种脆性材料,热胀冷缩对混凝土的影响,可以说是毁灭性的。

如此大体积的混凝土,怎么抗裂,是摆在项目工程建设面前的一大难题。

项目部更是召开了国内专家会议,对混凝土的配方进行改进,从而保障大楼建设的强度。

为了应对大体积混凝土的抗裂问题,浇筑的时候布置了大量的温度传感器,对温度进行实时的监测。

除了以上这些,如何避免钢结构的误差,也是施工人员不得不面对的问题。

央视大楼这样不规则的形状,建设起来与一般横平竖直的建筑不同。

利用水准仪控制误差,这样常规的方法,对于央视大楼来说,完全不起效果。

一端偏差一分的角度,到了另一端偏差就达到了六毫米。

可以说是一招不慎,全盘皆输。

那么怎么办呢?

于是项目人员在建设的时候,采用了内控法与外控法相结合的方法。

空间三维坐标测量技术、高精度全站仪高程传递,再加上GPS全球定位技术进行基准点位的校核,使得悬臂和塔楼的精度有了保证。

可以说这座大楼的建设,从头到尾都充满了高科技含量。

央视大楼背后的意义

这座大楼的建成,其背后有着深远的意义。

这样奇特的造型,是对中国新时期思想改革开放的映射。

回旋式结构的采用,在建筑界还没有施工规范可循。

对于这个大楼,香港建筑师严迅奇是这样认为的。

初期对于这疯狂的设计方案,他持相当保留的态度,但是后来对于这个设计,他却觉得能够代表某种精神。

而这种精神也是中国目前在世界上表现出来的敢于尝试,不惧权威,无所畏惧以及高度自信。

在这里我不由得想到了北京大兴国际机场。

一经建成就拿下了多项世界第一。

被评为新世界七大奇迹之首。

用钢量相当于半个鸟巢。

而其独特的造型更是令世人震撼,仿佛一只展翅欲飞的钢铁凤凰,雄踞在北京的南端。

2019年9月25日,北京大兴国际机场正式投入运行。

北京也由此而正式进入了双枢纽的时代。

这是目前全球建设规模最大的新建机场。

总投资额达到800亿元人民币。

在未来,这座机场的年客流吞吐量将会达到一亿人次,而飞机的起降量也将突破800万架次。

而其中智慧机场的理念,更是体现在北京大兴国际机场的方方面面。

大数据、云计算和人工智能在这里被融为一体。值机、托运、安检、登机,你只需要刷脸就可以。

这是一座面向未来的国际化智慧机场,更是代表了中国实力。

央视大楼和大兴国际机场,都是中国基建的典型代表,在世界上更是成为了建筑的典范。

中国人敢,中国人能。

中国基建无处不体现出这两点。

而这一切的背后,正是中国国力的反映。

如今的中国,朋友遍天下,中国基建更是在全世界遍地开花。

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