工程设计
鄂尔多斯某体育馆屋盖钢桁架结构设计
李黎明
（中旭建筑设计有限责任公司，北京 １０００３７）
摘要：鄂尔多斯某学校体育馆下部为钢筋混凝土框架结构，屋盖采用倒三角形立体桁架，最大跨度５３．４ ｍ，最大
悬挑１Ｏ．５ ｍ。屋盖网格建立采用桁架上、下弦精确拟合建筑曲面造型，大大减小了檩条次结构拟合建筑曲面的难 度；采用３Ｄ３Ｓ软件建立含下部混凝土结构的整体有限元模型，针对结构主要荷载组合进行分析。结果表明，结构
刚度和杆件强度均满足规范要求 此外，还介绍桁架支座的布置和详细构造，可供同类工程参考。
关键词：体育馆；立体桁架；曲面；球型钢支座；结构设计
ＤＯＩ：ｌ０．１３２０６／ｊ．ｇＪｇ２０１４０２００７
ＳＴＥＥＬ ＴＲＵＳＳ ＲｏｏＦ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＤＥＳＩＧＮ ｏＦ Ａ ＧＹＭＮＡＳＩＵＭ ＩＮ ＥＲＤｏＳ
Ｌｉ Ｌｉｍｉｎｇ （Ｚｈｏｎｇｘｕ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３７，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ａ ｓｃｈｏｏｌ ｇｙｍｎａｓｉｕｍ ｉｎ Ｅｒｄｏｓ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ａ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｆｒａｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｉｔｓ ｌｏｗｅｒ ｐａｒｔ ａｎｄ ａ
ｓｐａｔｉａｌ ｔｒｕｓｓ ｒｏｏｆ ｏｆ ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｔｒｉａｎｇｌｅ．Ｔｈｅ ｔｒｕｓｓ ｍａｘｉｍｕｍ ｓｐａｎ ｉｓ ５３．４ ｍ，ｔｈｅ ｔｒｕｓｓ １ａｒｇｅｓｔ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒｅｄ ｉｓ １０．５ ｍ．
Ｓｐａｃｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒｕｓｓ ｃｈｏｒｄ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｐｒｅｃｉｓｅｌｙ ｔｏ ｆｉｔ ｔｈｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｅｌｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ
ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｏｆ ｆｉｔｔｉｎｇ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ ｓｕｒｆａｃｅｓ ｂｙ ｐｕｒｌｉｎｅｓ；３Ｄ３Ｓ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｏｖｅｒａｌｌ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ
『工程建设与设计 丽
某屋盖钢桁架结构分析与设计
Ｓｔｅｅｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ Ｏｎｅ Ｒｏｏｆ
陈婕 （国家知识产权局专利局，北京１０００８８） Ｃ既ＮＪｉｅ （ＳｔａｔｅｌｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌＰｒｏｐｅｒｔｙＯｆｆｉｃｅｏｆＣｈｉｎａ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８８，Ｃｈｉｎａ） 【摘要】主要介绍了某屋盖钢桁架结构的体系、分析条件、相关计算结果及支座节点的设计等。通过整体模型与钢 结构单一模型分析的结果对比表明，整体模型所得结果更加符合实际工程，而采用单一模型由于结构计算的偏差而 导致结构设计的不合理。 【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｓｙｓｔｅｍ，ａｎａｌｙｓｉｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｒｅｌａｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓａｎｄ ｄｅｓｉｇｎｆｏｒｊｏｉｎｔ ｓｕｐｐｏｒｔａｒｅｍａｌ￣ｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｅｄｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｍｏｄａｌｃｏｎｆｏｒｍｓｔｏｒｅａｌｉｔｙａｎｄｔｈｅｓｉｎｇｌｅｓｔｅｅｌｍｏｄａｌｌｅａｄｓｔｏｕｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎ． 【关键词】桁架；结构设计；合理性 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ｔｒｕｓｓ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎ；ｕｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅ 【中图分类号］ＴＵ３７８．６；ＴＵ２３１ 【文献标志码】Ｂ 【文章编号】１００７．９４６７（２０１２）０９．００５４－０２
１工程概况
某建筑工程为钢桁架屋盖与混凝土框架的组合结构形式
（见图１），平面投影尺寸为１ １ ０ｍｘ４４ｍ。其中两侧单层混凝土
框架结构柱网为７．５ｍｘ９．０ｍ，混凝土梁顶标高为１ １．Ｏ００ｍ；中
间为四坡钢结构屋面，最高点处建筑标高为１４．Ｏ００ｍ。
图１结构三维轴测图
２屋盖结构体系
钢屋盖部分平面尺寸为７２ｍｘ ３７．５ｍ，混凝土柱柱网为
某屋盖钢桁架结构分析与设计探究
随着技术的进步和人们审美意识的增强，各种建筑推陈出新，新的设计思路强化了建筑的美感，但同时更要注意稳定性，建筑结构是建筑的基础，需要通过良好的技术进行构建，只有满足了设计标准规范、迎合了社会主流审美潮流的建筑也是完美的，为了确保建筑结构符合要求，则需要全面进行建筑结构技术研究，以此确保建筑稳定安全，实现功能展现。文章主要介绍了某屋盖钢桁架结构体系、分析条件、相关计算结果及支座节点的设计思路，通过整体模型与钢结构单一模型分析结果做全面对比，确保整体模型所得结果更加符合实际工程需要，从根本上推动技术创新、结构创新，提升建筑品质。
标签：桁架；结构设计；合理性
1 工程概况
就某建筑工程为例，整体采取钢桁架屋盖与混凝土框架结构设计，建筑的组合结构形式（如图1）。图中所示，中间呈现四坡钢结构屋面形状，平面投影尺寸设计标准是110m×44m。建筑最高点设计标高是14.000m，两侧采取单层混凝土框架结构设计，柱网是7.5m×9.0m，混凝土梁顶标高设计是11.000m。
2 屋盖結构体系
屋盖结构体系非常重要，其设计是否科学关系到建筑的稳定性，那么在进行设计时，需要根据科学的预算做好结构设计与布局。根据建筑物的功能，并且按照设计四坡屋面造型的需要，进一步确定混凝土柱整体布局结构，主体结构为平面钢桁架形式，设计桁架跨度为37.5m，各间距为9m，同时在框架四周各悬挑出3m的标高。桁架中间设计标准厚度是2.0m，端部支座的部位设计厚度削减到0，整个悬挑屋檐使用单根方管排列组合，强化建筑强度。建筑的钢屋盖部分设计平面尺寸是72m×37.5m，同时铺设混凝土柱柱网标准是9.0m×37.5m。
3 分析条件
按照建筑结构设计情况，对各部位科学性进行系统分析，要对几项大的指标体系进行检验，确保其合理因素。
（1）几何边界条件。混凝土框架结构和桁架上下弦杆设计较为关键，主要受力部位集中到梁单元，而桁架腹杆、水平支撑及系杆主要通过轴力单元来呈现。钢结构利用小短钢柱和混凝土柱顶形成一定力量的铰接，屋盖檩条部分是简支梁形式，这样能够使受力更加均衡。主桁架选择硬度较高的材质，主要是Q345B材料。上下弦杆非常重要，起到支撑作用，主要使用了Φ299mm×12，腹杆是Φ140mm×6的规格；次桁架上下弦杆承受一定重力，主要使用Φ180mm×8，腹杆Φ95mm×5的规格。
基于大跨度双坡重屋盖桁架结构优化设计
刘洋1，孙继杨2
(1.
安徽省水利水电勘测设计院，安徽 合肥230088
；
2
.合肥供水集团有限公司，安徽合肥230011)
墨
W:
沖摘 要：文章根据工程实例，以钢-混凝土组合结构中的大跨
度双坡重屋盖作为研究对象，利用结构设计软件3D3S
和
YJK,
分别采用局部建模和整体建模计算相结合的方式进行结
构分析和优化设计。针对较大竖向荷载，从安全、经济及美观多
个方面对结构方案进行比选。结果表明，采用空间倒三角管桁
架结构较为经济合理，由于水平推力较大，采用弹性支座设计，
并对支座问题进行了归纳总结，为以后钢-混凝土组合结构
中的大跨度双坡重屋盖设计提供参考。
关键词:大跨度桁架结构；双坡；重屋盖；空间管桁架；钢-混
凝土组合结构；弹性支座
中图分类号:TU391 文献标志码:B
文章编号：〔007-7359( 2020 )01-0114-03
DOI：
10.16330/j.onki.1007-7359.0020.01.037
0前言
随着国家经济的发展，人民对于物质文化水平有
了更高的要求。大跨度结构不仅仅应用在体育馆、展
馆、高铁站、机场等大型公共建筑，学校、单位的食堂、
报告厅及室内活动场馆也开始广泛采用叫以往较少
应用的管桁架结构因为经济安全,轻巧美观,施工方
便,近些年发展迅速,这跟综合国力的提升,制造业水
平的不断提高紧密相关。此类工程为了更加经济合
理,并满足建筑方案,下部采用混凝土结构，上部屋盖
多采用桁架轻钢屋盖结构或平板式空间网架结构。而
针对大跨度双坡重屋盖的结构体系研究较少叫
1工程概况
某工程(图1)
位于安徽省蒙城县,是某中学的食
堂兼室内体育馆。其中一、二层均为学生食堂，三层为
室内篮球馆并局部设有多媒体室，总建筑面积为
4807.6m2
。主体结构两层采用钢筋混凝土框架结构;
屋盖钢结构投影平面为矩形，南北向(横向跨度)为
28m,
东西向(纵向跨度)为41m
