93米弦支穹頂結(jié)構(gòu)創(chuàng)世界記錄 每平米用鋼60公斤 　　走進工大體育館，穹頂似天寧靜致遠。房頂5道環(huán)向鋼索和每環(huán)56根徑向鋼拉桿在空中編織成魚網(wǎng)狀&mdashmdash;張弦穹頂結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的上部是一個球冠頂面的單層網(wǎng)殼，由很多鋼管組成，下部用鋼索撐起來。整個穹頂?shù)膬?nèi)側(cè)直徑為93米，外側(cè)直徑為98米，再加上兩側(cè)懸挑出來的兩翼，總用鋼量不到1200噸，相當(dāng)于每平米60公斤。而“鳥巢”的用鋼量每平米在400公斤左右，“水立方”每平米也有200公斤。 　　據(jù)北京工業(yè)大學(xué)副校長張愛林介紹，如果用單層網(wǎng)殼支撐這么大的跨度，結(jié)構(gòu)就會很笨重，也會浪費很多鋼材，因此在體育館網(wǎng)殼下面要使用高強度的鋼索進行張拉，將網(wǎng)殼支撐住。最終，體育館鋼結(jié)構(gòu)體系采用了預(yù)應(yīng)力弦支穹頂結(jié)構(gòu)。 　　這一長約150米、寬約120米的鋼結(jié)構(gòu)還創(chuàng)造了世界建筑史上的紀(jì)錄&mdashmdashmdash;世界上跨度最大的預(yù)應(yīng)力弦支穹頂，最大跨度達93米。

　　巧用預(yù)應(yīng)力 四兩撥千斤 　　據(jù)張愛林介紹，預(yù)應(yīng)力弦支穹頂結(jié)構(gòu)是巧用了預(yù)應(yīng)力，從而起到了四兩撥千斤的效果。他解釋說，預(yù)應(yīng)力就是在構(gòu)件中提前加力來應(yīng)對鋼結(jié)構(gòu)本身所受到的荷載，包括屋面自身重量的荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、地震荷載作用等等。施加預(yù)應(yīng)力是通過拉緊鋼索來實現(xiàn)的，這和拉弓有異曲同工之處。當(dāng)弓弦被拉緊時，弓身就會拱起，產(chǎn)生一個向前的力。同理，通過機器拉緊鋼索會使羽毛球館的鋼網(wǎng)架向上拱起，從而產(chǎn)生和外荷載效應(yīng)相反的力。 　　他說，預(yù)應(yīng)力的施加使羽毛球館擁有輕盈外觀的同時“骨架”也不失堅韌和剛強，同羽毛球、藝術(shù)體操這兩個觀賞性和競技都同樣很強的項目所傳達出的柔中帶剛的體育精神不謀而合。 　　北京市設(shè)計工程研究院副院長張然說，通過這種形式，場館鋼結(jié)構(gòu)每平方米用鋼量不到100公斤，而普通鋼結(jié)構(gòu)每平方米用鋼量則翻一倍還要多。