建筑结构选型__网架结构__上海体育馆__

上海某体育馆改造复杂梁柱节点施工技术摘要：城市更新改造中，保证加层梁柱节点加固的施工质量是整个加固工程质量的核心控制点之一。

本文以上海某体育馆更新改造为例，阐述了如何在尽可能少损伤原结构柱的基础上，保证梁主筋锚固数量和锚固可靠性、保证节点混凝土的浇筑质量以及具体施工方法。

关键字：梁柱节点、BIM、配筋优化设计、特种加固混凝土1 工程背景上海某体育馆是上海地标性的体育建筑，1973年开始设计施工，1975年竣工投入使用，主体结构为圆形，采用装配式框排架结构，其中径向排架有36榀，屋面结构为网架结构，跨度为110m。

体育馆受限于当时的设计安全水准影响，未抗震设防，结构以承受竖向荷载为主，梁柱间多为铰接节点，无侧向支撑体系，装配式排架在环向和径向均不满足抗震构造要求。

为了满足举行国际一流赛事和大型商业活动的要求，在保持场馆原有外观风貌前提下，对体育馆内部结构和设施进行了更新改造：在标高3.55m位置，CE轴之间增设了设备层；在看台下方为每只座位增设了空调通风系统；同时更换了屋顶钢结构，以适应节能、悬挂中央显示屏、舞美设备的要求。

这些改造增大了使用荷载，造成原有柱承载力不足。

根据新增荷载和抗震设计要求，本次更新改造对C-E轴高看台区域中36榀排架柱，进行了加大截面法加固，加大截面混凝土强度设计等级为C50，新浇筑了3.55m标高加层相关梁板，此部分混凝土强度为C35。

2 梁柱节点基本情况及问题图1径向排架剖面图为满足设备层需要，在3.55m标高设置了环向和径向梁板体系，对排架中的C\D\E轴柱进行加大截面加固，提高其承载力，满足使用要求和现行规范。

设备夹层最复杂的节点是D轴柱节点，柱采用向四周增加100m厚柱围套的方法，材料采用为C50灌浆料，新浇梁板为C35混凝土。

柱四个方向均有新增楼层梁，为保证1楼层高，梁高较矮，钢筋直径大,布置密集，同时新增D-E方向径向梁为上翻梁。

在施工准备过程中，发现该节点存在如下问题：a)新加混凝土梁钢筋，需要在四面植入柱中，原柱截面为450x600，在初始设计图纸中，梁主筋数量多排布密集，不同方向梁中主筋纵横交错、互相重叠，均需要锚入老混凝土柱，因此无法满足后锚固规范中植筋最小间距要求，老柱上植筋钻孔数量巨大，严重影响节点核心区安全。

某体育馆网架结构设计要点分析空间网架结构是空间网格结构的一种，它是由大致相同的格子或尺寸较小的单元组成的。

一般，人们将平板型的空间网格结构简称平板网架。

20世纪90年代以来网架结构发展很快，在空间结构中应用最广。

近年来兴建的大型公共建筑，特别是体育建筑屋盖中，大多数采用了网架结构。

同时网架结构在工程中的应用具有以下优点：空间工作，传力途径简捷、重量轻，经济指标好、刚度大，抗震性能好、施工安装简便、网架杆件和节点定型化、商品化生产、网架的平面布置灵活。

1体育馆网架结构设计要点体育管中采用网架结构应进行在外荷载作用下的内力、位移计算，并应根据具体情况，对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载等作用下的内力、位移进行计算。

1）内力计算基本假定。

①节点为铰接，杆件只承受轴向力；②按小挠度理论计算；③按弹性方法分析。

2）网架结构的外荷载按静力等效原则，作用在该节点上。

当杆件上作用有局部荷载时，应另考虑受弯的影响。

3）网架结构主要计算方法（网架规程中推荐方法）。

①空间桁架位移法。

适用于各种类型、各种支承条件的网架计算；②交叉梁系差分法。

跨度在40 m以下的由平面桁架系组成的网架或正放四角锥网架的计算；③拟夹层板法。

用于跨度在40 m以下的由平面桁架系或角锥体组成的网架的计算；④假想弯矩法。

用于斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架的估算。

4）抗震设计的一般原则。

①两个主轴方向分别计算水平地震作用，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担；②有斜交抗侧力构件的结构，交角大于150时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用；③8、9度抗震设防时的大跨度和长悬臂结构，应计算竖向地震作用。

5）其他设计原则。

①支座节点的构造情况，分别假定为二向可侧移、一向可侧移、无侧移的铰接支座或弹性支承；②网架结构的容许挠度：屋盖≤12/250，楼层≤12/300。

2工程实例分析2.1工程概况某体育馆网架结构，建筑面积为1800 m2（40 m×45 m），采用斜放四角锥网架。

体育馆屋顶网架改建施工方案比选摘要：作为上海地标性体育建筑，上海体育馆将全面改造成符合“国际赛事之都”要求的市级公共体育文化中心。

体育馆改造主要难点又集中在保留下部结构前提下的屋面网架系统改造——网架使用逾40年，跨度大，高度高，对保留结构保护要求严，社会影响大。

本工程对于大型体育场馆屋面网架改造方案的推进过程，对于改造方案的综合比对及实施方案的比选，可为以后类似工程提供了借鉴案例。

1 项目背景上海在竞技体育方面以打造“国际赛事之都”为发展目标。

东亚体育中心作为上海标志性体育设施，在设施能级、环境品质、赛事类型与组织等方面都存在一定差距。

为促进上海体育事业的进一步发展，将东亚体育中心改造为徐家汇体育公园，推进地区功能升级和环境改善。

2016年5月，市领导调研徐家汇体育公园时提出“要面向未来，站在更高的起点，让它重新焕发城市的功能，重新成为面向未来的新地标，既能够举办重要顶级国际赛事，又可以日常服务于广大市民的健身娱乐体育，成为体育公园”。

《上海市人民政府关于加快发展体育产业促进体育消费的实施意见》也明确提出上海将努力打造世界一流的国际体育赛事之都、国内外重要的体育资源配置中心、充满活力的体育科技创新平台。

图1体育公园鸟瞰图2 上海体育馆改造目标改造后的体育馆定位为“上海体育文化展示和创新竞演的标杆”，体育馆改造后将成为本市室内综合体育国际赛事场馆，能够举办CBA 职业联赛（包括NBA 季前赛）、乒乓球、羽毛球、篮球、排球、斯诺克等多类别顶级赛事和文化演艺活动的体育建筑，并可引进拳击、自由搏击、电子竞技等娱乐性、观赏性强的新兴体育赛事，同时满足各种文艺演出的需要，提供更加多样化的体育文化内容。

图2上海体育馆改造效果图3 上海体育馆现状上海体育馆地处繁华的徐家汇商圈，是上海地标性体育建筑群的重要组成部分，1972年经周恩来总理亲自批示，由上海市规划建筑设计院1973年至1974年间设计，上海市第八建筑工程公司于1975年建成，这座当年中国规模最大、设施最先进、功能最齐全的体育馆不仅成为了上海这座城市的新坐标，在世界上也处于领先水平。

国内著名体育场馆上海体育场中国综合性体育场之一。

1997年8月在上海建成。

占地面积19万平方米，建筑面积17万平方米。

可容纳观众8万人。

是国内目前规模最大、设备最先进的大型体育设施，采取了开放式、大起伏、强动感、多层次的建筑造型。

屋架成高低起伏的马鞍形，敷设乳白色半透明膜材，以大口径钢管纵横连接，并以32根混凝土大型斜柱支撑，配置玻璃墙和圆形室外平台，造型新颖、建筑精良，具有国际先进水平。

比赛场地：足球场105米×68米；设9道1.22米宽的400米跑道，其他竞赛区域共铺设塑胶14万平方米。

音响95分贝，双基色、全彩色显示屏各为11.7米×9米，2块共210平方米。

训练场地：足球场105米×68米，田径场面积8000多平方米，8道l.22米宽的400米跑道。

设有设施齐全的新闻发布厅、贵宾室、裁判员休息室、运动员休息室。

场内设有600个席位的主席台，300个席位的记者席和容纳8万名观众的3层环形看台。

设有100个配有国际国内通讯线路、卫星电视线等独立的豪华专用包厢。

体育场建有三星级标准的350套标准客房，1..6万平方米的体育俱乐部，1.5万平方米的商场。

还建有卡丁车赛车场、室内游泳娱乐池、蹦极跳、乒乓球房等体育娱乐设施以及文化、体育展示厅。

上海体育馆中国体育馆之一。

1975年在上海建成。

占地面积106332平方米，建筑总面积47800平方米。

由比赛馆、练习馆、机房和生活区组成。

比赛馆呈圆形，建筑面积31000平方米，直径114米，加上底层外围的一圈单层建筑，直径为136米。

屋顶最高处离地33.60米。

比赛大厅建筑面积10200平方米，设有18万个观众席位。

比赛场地面积为42米×38米，移走2000个席位的活动看台后，可放16只乒乓球台同时进行比赛。

场内设有电动升降排球网柱和电动翻板折叠式篮球架。

练习馆有三个长、宽各35米，高10米的综合性练习房，二个长35米、宽12米、高6米的乒乓球房。

建筑结构选型10_空间网架结构空间网架结构是一种由杆件和节点构成的均匀分布的网格系统，可在三维空间中形成稳定的结构。

它的优点包括承载能力大、自重轻、施工方便和空间利用率高，因此在建筑工程中被广泛应用。

本文将介绍空间网架结构的特点、分类及应用，并探讨其选型的相关考虑因素。

一、特点和分类1.特点（1）承载能力大：空间网架结构由大量的杆件和节点组成，形成均匀分布的网格系统，使得结构具有较大的承载能力，能够承受较大的荷载。

（2）自重轻：由于空间网架结构采用轻质的钢材或铝材构成，自重相对较轻，有助于减少结构的自重负荷。

（3）施工方便：空间网架结构可以预制加工，并在现场进行拼装，减少了现场施工的复杂性，提高了施工效率。

（4）空间利用率高：空间网架结构的各个杆件之间互相支撑，形成大空间的覆盖，可以让建筑物的内部空间得到更好的利用。

2.分类空间网架结构可以根据结构类型的不同进行分类。

常见的分类包括金字塔型、球型、圆筒型、球体型等。

这些分类主要根据结构形态和几何形状来划分。

二、应用领域空间网架结构可以在多个领域得到应用，包括：1.体育场馆：空间网架结构可用于搭建体育场馆的顶棚结构，能够覆盖大跨度的空间，为观众提供舒适的观赛环境。

2.展览馆：空间网架结构可以用于搭建展览馆的临时或永久性结构，提供宽敞的展示空间，给观众带来良好的观展体验。

3.会议中心：空间网架结构可用于搭建会议中心的大厅和会议室，提供开放式的空间，满足灵活多变的会议需求。

4.车站和机场：空间网架结构可以用于搭建车站和机场的候车厅和大厅，为旅客提供干净、宽敞的候车环境。

5.商业建筑：空间网架结构可用于搭建商业建筑的购物中心、办公楼等，提供更灵活的内部空间布局。

三、选型考虑因素在选择空间网架结构时，需要考虑以下因素：1.跨度要求：根据建筑物的功能和使用需求，确定空间网架结构的跨度要求。

跨度越大，所需的结构材料和工程成本会相应增加。

2.荷载要求：根据建筑物的使用要求，确定空间网架结构需要承受的荷载类型和大小。