Struktur Struktur pada bangunan stadion ini terbagi atas 2 struktur lepas, yaitu struktur yang membentuk kulit bangunan yang digunakan sebagai fasad dan penutup atap lalu struktur yang berbentuk mangkok yang digunakan sebagai bangku penonton, area servis, dan lain-lain.
1. Struktur Pembentuk Kulit Bangunan
(i)
(ii)
(i)
Struktur baja merupakan struktur saling silang yang membentuk bentuk oval. Struktur baja utama (gambar i) diikat oleh baja yang mengikat secara tidak beraturan, sehingga terbentuk struktur yang rigid karena terikat secara keseluruhan.
Pondasi Pondasi Tiang Pancang Menggunakan pondasi rakit (raft) dan pondasi tiang pancang (pile). Pondasi tiang pancang memiliki kedalaman mencapai 37 meter, dengan material beton bertulang.
Karena beban kulit bangunan yang terbuat dari baja sangat besar, maka tiang pancang biasa tidak akan cukup untuk menahan beban baja, diperkirakan pondasi tiang pancang biasa dapat terus turun karena menerima beban yang besar. Karena itu bangunan ini menggunakan pondasi tiang pancang yang dimodifikasi, dimana beton cair dipompakan ke dalam tanah di sekitar bagian bawah pile.
Untuk meng-enhance loading capacity, pada bagian tengah pile diberi tube (tabung), beton cair yang diresapkan pada tanah dipompakan melalui tube (tabung) pipa yang dibenamkan di bagian tengak pondasi pancang.
Pondasi Rakit (Raft) Pondasi rakit menggunakan material beton bertulang
Pedestal (Sambungan antar Pondasi dan Kolom) Menggunakan 24 pedestal, yang dihubungkan pada bagian dasar kolom. Pedestal digunakan untuk meratakan beban yang diterima oleh kolom.
Mulai dipasang pada tanggal 28 Oktober 2005. Sebuah pedestal memiliki berat 100 ton, pemasangan menggunkan crane. Sedangkan untuk menempatkan secara tepat menggunakan tenaga manusia, pemasangan pedestak harus sangat tepat agar beban dapat tersalurkan ke pondasi pada tempat dan sudut yang tepat.
Kolom Menggunakan 24 kolom yang terbuat dari baja dengan bentuk yang tidak biasa.
Menggunakan material baja Q 35 yang dibuat dan dikembangkan oleh pabrik di China sendiri, baja ini mampu menahan gaya tekan mencapai 35 x 106 pascals. Dengan berat untuk masingmasing kolom 1000 ton. Pada saat pemasangannya kolom dibagi menjadi 7 bagian. Hal itu dilakukan karena tidak ada crane yang sanggup untuk mengangkat sebuah kolom.
Pembangunan kolom dilakukan dari bawah ke atas, potongan kolom paling bawah dipasang terlebih dahulu lalu dengan potongan kedua diangkat dengan menggunakan crane lalu di las. Kolom pertama berhasil berdiri pada oktober 2005 dan untuk 23 kolom yang lainnya membutuhkan beberapa bulan selanjutnya.
Struktur Atap (Balok Saling Silang) Struktu atap menggunakan baja Q460 dimana baja ini kuat tetapi tetap fleksibel, pembangunan dilakukan dengan bantuan 78 kolom pendukung sementara. Beban struktur selubung atap yang ditanggung oleh kolom pendukung sekitar 11.200 ton.
Pada waktu musim panas suhu di Beijing mencapai 40o C, hal tersebut dapat menyebabkan kemungkinan bangunan ini mengalami collapse saat pembangunan karena terjadi muai yang sangat besar saat pengerjaan. Karena itu pengerjaan pada musim panas dilakukan pada malam hari dimana tercapai suhu udara idela yaitu 15o-17o C.
Pada saat pelepasan kolom pendukung dilakukan dengan bantuan dongkrak hidraulik yang dipasangkan pada pressure point. Pada struktur saling silang akan terjadi penurunan saat kolom pendukung dilepas yang diakibatkan oleh beban sendiri, agar tidak terjadi kolapse maka pada setiap titik pressure point
harus dapat turun secara bersamaan. Menggunakan 176 dongkra hidraulik dimana setiap mesin dapat menopang beban sampai 300 ton.
Kkolom pendukung dipasang dongkrak hidraulik pada titik pressure point lalu dongkrak dinaikan sehingga beban lalu ditopang oleh dongkrak hidraulik. Kolom pendukung dilepas sebagian pada bagian paling atas. Setelah itu dongkrak hidraulik diturunkan secara bersamaan tiap milimeter.
Pemasangang dongkrak hidraulik dan pelepasan kolom pendukung bagian atas Struktur atap tidak boleh turun lebih dari 29 cm, karena jika turun lebih dari 29 cm akan dapat terjadi collapse. Saat dongkrak diturunkan terjadi penurunan mencapai 26,5 cm. Pelepasan kolom pendukung secara keseluruhan berlangsung selama 2 minggu, pada saat itulah selubung stadion ini dapat berdiri sendiri tanpa bantuan kolom penopang.
Penutup Atap Karena bentuk yang tidak biasa maka diperlukan bahan fleksibel, bahan yang digunakan adalah ETFE. Bahan ini dipilih karena: 1. Bahan ini kuat tetapi sangat fleksibel karena berbentuk membran. 2. Bahan ini juga aman jika terbakar, bahan ini akan meleleh dan berlubang tetapi tidak
terbakar dan lelehannya akan langsung menjadi abu.
Analisis Pembebanan
Penyaluran Gaya Beban Horisontal
Pada gambar dapat dilihat bahwa yang menyalurkan beban berat adalah struktur utama pada bangunan.
Penyaluran Gaya Beban Horisontal
Pada bagian dengan tanda titik merah, merupakan bagian persimpangan dimana itu merupakan titik dengan beban gaya yang besar. Pada bagian titik persimpangan yang memiliki warna merah adalah bagian titik persimpangan gaya yang cukup besar.
Penyaluran Gaya Beban Lateral
Beban dari samping dialirkan ke arah bawah oleh lattice of steels
Source: Megastructure National Geographic
