某体育场大跨度挑蓬钢结构关键参数分析

广东土木与建筑GUANGDONG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING2019年3月第26卷第3期MAR 2019Vol.26No.3DOI:10.19731/j.gdtmyjz.2019.03.001作者简介：孙文波（1969-），男，博士，教授，主要从事钢结构、大跨度结构及空间结构的工作。

E-mail ：sunwenbo@ 在大跨度体育场罩棚结构的工程应用中，拱是一种较为常用的结构形式。

当拱的形状与合理拱轴一致时，可以使构件在自重和外荷载作用下主要承受压力，能够较为充分地利用构件材料的受压性能[1]。

钢材具有轻质高强的特点。

采用钢拱结构能有效减小拱结构在自重作用下的应力水平，也可以大大减小拱脚的水平推力。

对于静力荷载尤其是竖向荷载而言，稳定性是拱结构的首要考虑因素，这方面的研究已经比较成熟[2-5]，在工程应用方面，也有不少成功的案例[6-8]。

对于大跨度公共建筑，地震作用也可能对其产生一定程度的影响，因此，除了常规的设计要求之外，其抗震性能还需要进行专门研究和专项论证，以满足总体的抗震性能要求[9]。

本文基于江门市某体育场项目的西侧罩棚大跨度钢结构，对其超限设计涉及的几个主要内容进行了系统阐述。

1工程概况江门市滨江体育中心位于江门滨江新城启动区，新南路与天沙河路的交汇处，用地面积40万m 2，由体育场、游泳馆、体育会展中心等组成。

其中体育场为甲级中型体育场，建筑面积46910m 2，建筑方案选用不对称看台的设计造型。

其中西看台为主看台，罩棚钢结构顶高度为53.924m ，最大跨度为264.44m （见图1）。

西看台下部结构采用钢筋混凝土框架结构的形式，罩棚钢结构由拱桁架、桁架梁以及位于拱桁架上弦并向两侧悬挑的钢结构飘蓬组成，如图2所示。

拱江门市某体育场超限大跨罩棚钢结构设计孙文波，周伟星，陈汉翔，陈志华（华南理工大学建筑设计研究院有限公司广州510641）摘要：广东省江门市某体育场采用常见的三角形空间立体桁架拱结构作为西侧罩棚长跨方向的主承重结构体系。

某体育馆大跨度结构设计分析邹征敏;何飞平【摘要】某大跨度体育馆外墙倾斜布置,立面存在多次转折,结构竖向荷载传递途径较复杂.文中提出解决大跨度和立面不规则的结构措施,采用SATWE、PK、PREC 等软件进行结构整体弹性分析,以及单榀预应力框架的承载力设计、裂缝和挠度验算及预应力筋配筋量计算等,结果表明本工程采用的变截面预应力框架结构布置方式是安全可靠的,可使大跨度不规则框架结构正常使用极限承载力满足规范要求.【期刊名称】《广东土木与建筑》【年(卷),期】2016(023)008【总页数】3页(P15-17)【关键词】立面不规则结构;大跨度框架;体育馆设计;预应力钢筋混凝土结构【作者】邹征敏;何飞平【作者单位】广东博意建筑设计院有限公司广东佛山528312;广东博意建筑设计院有限公司广东佛山528312【正文语种】中文1 工程概况某项目位于江西省南昌市，为一个九年制义务学校的综合楼，共2层，首层为食堂，2层为体育馆，整体建筑设计效果及剖面如图1～2，结构平面布置如图3～4所示。

依据项目实际情况及业主要求，主体结构拟采用钢筋混凝土框架结构。

图1 整体建筑设计鸟瞰图依据现行结构设计规范［1、2］，本工程为重点设防类，设计使用年限为50年，抗震设防烈度为6度，设计分组为一组，设计基本地震加速度值为0.05g，场地类别为Ⅱ类（Tg=0.35s），框架抗震等级为三级，大跨度框架按二级采取抗震构造措施，基本风压w0为0.45kPa，地面粗糙度为B 类，基本雪压为 0.45kPa［3］，基础设计等级为乙级［4］。

2 体育馆设计难点与结构措施2.1 设计难点鉴于建筑功能及外形立面特点，本工程2层体育馆结构设计存在以下难点：①A、E轴框架柱斜立布置，立面上存在多次转折（如图2），结构竖向荷载传递途径较复杂；②A、E轴墙体在竖向为倾斜面，无法砌砖，且开有半圆形窗户，施工困难；③2～5轴框架最大外侧宽度35.2m，属于大跨度结构。

大跨度体育场馆钢结构网架安装施工技术摘要：随着中国经济的快速发展，科技技术也在不断的更新换代。

尤其是在建筑领域，其大跨度体育场项目的发展已成为一个城市的核心标志性建筑。

本文以某体育场管项目为例，着重介绍大跨度体育场钢结构网架安装施工技术，重点分析该项技术的各个方面，为今后类似工程提供良好的借鉴作用。

关键词：大跨度体育场网架安装施工技术1 工程概况成都市某体育场馆整体结构形式为椭圆形，中间最长约为183m，最宽约为153m，悬挑长度约为19米至24m之间。

其中钢结构网架重约2300吨，网架构件截面规格为P140X4~P500X30，焊接球规格为WSR4014~WSR9040。

材质为Q345B。

根据建筑造型和比赛演出吊挂需求，结合结构受力特点，屋盖钢结构采用正放四角锥网架结构。

网架支承于下部环形看台钢筋混凝土柱上，体育馆七层楼面上有七块平面网架，总面积为840㎡，最大跨度约35m，其主要分布在东南西北四侧。

2工程难点分析2.1工程难点分析（1）施工难度大与结构复杂:体育场屋钢结构体系是由正放四角锥悬挑网架与支撑柱组成的复杂结构，其钢结构网架与主体结构组成不同的受力特点和失稳模式，导致该网架安装体系异常复杂。

为了避免造成网架焊接节点存在的焊接残余应力，多次热影响导致的构件变形，所以本项目采用在地面加工厂对预先网架进行拼接，然后采用支撑胎架与满堂脚手架相结合的支撑方式，进行网架分块吊装安装作业。

（2）支撑架的设置技术要求高：为了保证网架安装过程中结构的稳定性与施工的可操作性，网架分块吊装必须设置临时支撑系统，保证结构与钢结构的之间受力转换，同时为保证支撑胎架设与满堂脚手架的稳定性必须经过严格受力计算，已满足网架吊装的承载力的要求。

其计算如下：1）支撑架技术验算：结构自重由程序自动计算，并对其进行1.2倍的放大以考虑施工荷载附加作用。

分析了：1.2恒载+1.4（活载）。

图2 最大位移8.4mm 满足要求2）钢结构网架结构自重验算：根据自动程序计算并对其进行1.35倍的放大以考虑施工荷载附加作用；荷载组合取分项系数取1.2，考虑施工过程中的施工荷载。

精品资料体育馆大跨度钢结构屋盖的结构设计........................................体育馆大跨度钢结构屋盖的结构设计【摘要】进入二十一世纪以来，在经济持续不断发展的过程中，建筑行业也进入到了一个蓬勃发展的时期，期间涌现出了各种不同的新兴建筑结构和新型工程设备，这类新兴技术和新型设备的应用，对于现代建筑工程结构性能的提升带来了巨大的便利。

如大跨度钢结构结构，该结构形式为大空间建筑结构的修建提供了更好的技术支持，本篇文章主要对某体育馆的大跨度钢结构屋盖设计进行了全面详细的阐述，从而对其中的关键环节进行了全面的计算，以期为其他大跨度钢结构建筑修建提供参考。

【关键词】钢管桁架；立体桁架；相贯节点大跨度钢结构是建筑行业不断发展过程中出现的一种极为优秀的建筑结构形式，该建筑结构形式自身所具有的结构性能能够为开阔性空间提供极为良好的结构支撑，避免结构出现各种不同的质量问题。

在大跨度钢结构实际施工的过程中，最为重要的便是对大跨度转换立体桁架计算、拱型倒三角形钢管桁架计算、构造处理、节点设计等几个方面。

下文主要针对体育馆大跨度钢结构屋盖结构设计进行了全面详细的阐述。

0.工程概况某体育馆建筑平面呈八角形，由65.4m×67.2m 矩形切角而成，地上三层，一层地下室。

地下室用作羽毛球馆、乒乓球室、健身房等体育训练用房及设备间。

一层局部为门厅及休息室，其余均不设楼板，以形成地下室大空间训练用房。

二层是由篮球赛场、看台、舞台等组成大空间运动馆，看台下夹层为办公室、会议室及休息室等。

三层和局部四层为休息室、灯光音响控制室及机房。

室内座位为3000 座。

屋盖结构横向由不等高三跨组成，中间主跨跨度33.6m，为一拱形倒三角形钢管桁架，凸出屋顶4.5m；两侧低跨为跨度15.9m 的斜屋面，坡度5%，采用网架结构；屋盖周边纵向柱距8.4m。

屋盖内无柱支承，在轴设一转换立体桁架，其上弦作为钢管桁架支座，下弦为网架屋面支座，立体桁架在轴间跨度为42.0m。