体育馆结构设计(混合结构设计)
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温度作用
考虑正负25°的温差作用。
悬挂荷载
见悬挂荷载布置图。
天沟荷载
按600x600的天沟满水计算线荷载为3.6kN/m，位置距檐口边线1500mm。
工况组合数：
76种(3d3s组合)
北京市建筑设计研究院
屋盖结构整体分析结果（一）
周期与振型
振型号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
整体总装模型（模型C）
软件：3d3s 9.0 模型处理：将混凝土模型和钢桁架模型合并 目的：考察结构整体性能；较准确地计算地震作用；验算钢结构构件截
面
北京市建筑设计研究院
标准层平面
混凝土框架结构设计
后浇带
北京市建筑设计研究院
框架柱抗震性能设计
7度区，乙类建筑，对支撑 屋盖钢结构的框架柱提出了 中震不屈服的性能目标。
檐口网格方案选择
屋盖钢结构设计
北京市建筑设计研究院
网格建立与选择（二）
参考“孔子文化会展中心项目”
屋盖钢结构设计
北京市建筑设计研究院
设计条件(一)
主要考虑的荷载
恒载
屋盖钢结构设计
中间部分:0.6kN/m2
四周部分:0.85kN/m2
北京市建筑设计研究院
屋盖钢结构设计
设计条件(二)
活载和雪荷载 (1) 屋面活荷载标准值：0.5kN/㎡； (2) 基本雪压：0.35kN/㎡（50年）； (3) 屋面积雪分布系数按规范选取； (4) 活荷载和雪荷载取大者。 (5) 另考虑活荷载在主桁架方面上的半跨不均匀分布。
北京市建筑设计研究院
ERDOS综合高中E-4体育艺术馆 结构设计简介
张相勇 2012.11.04
北京市建筑设计研究院
学校整体效果图
北京市建筑设计研究院
内容概要
工程概况 基础设计 地上结构计算与分析 混凝土框架结构设计 屋盖钢结构设计
网格建立与选择 设计条件 结构整体分析结果 关键节点设计 经济指标
北京市建筑设计研究院
安装顺序（4）
施工组织方案
北京市建筑设计研究院
安装顺序（5）
施工组织方案
北京市建筑设计研究院
施工进展
北京市建筑设计研究院
施工进展
北京市建筑设计研究院
北京市建筑设计研究院
北京市建筑设计研究院
风荷载 (1) 基本风压：0.5kN/㎡(50年) (2) 风振系数：按随机振动理论计算（综合取值按1.7） (3) 地面粗糙度类别：B类 (4) 风压高度变化系数：按规范选取 (5) 风荷载体型系数：按《鄂尔多斯体育艺术楼平均风压数值模拟研究》
报告选取。
北京市建筑设计研究院
设计条件(三)
变形
1.0恒载+1.0活载作 用下的桁架位移云图： （单位：mm）
位置
跨中 悬挑
跨度 （m）
53.4 10.5
最大挠度 （mm）
3D3S 137 45
挠度/ 跨度 3D3S 1/389 1/467
屋盖钢结构设计
北京市建筑设计研究院
关键节点设计
支座节点
屋盖钢结构设计
北京市建筑设计研究院
经济指标
设计估算用钢量
工程概况
北京市建筑设计研究院
基础
复合载体夯扩桩
柱径：400mm 竖向基桩承载力特征值：500kN 承台：两桩、四桩、五桩、六桩、
十桩；承台间设联系梁
基础设计
北京市建筑设计研究院
基础
复合载体夯扩桩的特点
基础设计
北京市建筑设计研究院
基础布置图
北
基础设计
北京市建筑设计研究院
地上结构计算与分析
结构分析模型
屋盖钢结构（模型A）
软件：3d3s 9.0 模型处理：桁架支座按固定铰简化 目的：桁架网格建立和比较；桁架杆件截面在竖向荷载下的截面初选；
混凝土框架结构（模型B）
软件：PKPM 2006-Satwe 模型处理：屋盖钢结构用一层等代钢梁模拟其刚度，柱顶施加3d3s计算
得到的钢结构反力。 目的：此模型主要用于混凝土结构配筋
风荷载体形系数
屋盖钢结构设计
0度
90度
45度
北京市建筑设计研究院
屋盖钢结构设计
设计条件(四)
地震作用
抗震设防烈度为7度，设计地震基本加速度值为0.10g，设计地震分组为第三组； 场地类别为II类。
地震荷载分析采用振型分析反应谱法，结构阻尼比取0.035，计算前15阶振型， 考虑双向地震作用和扭转耦联；考虑竖向地震作用，竖向地震作用系数取最大值。
钢屋盖
投影面积 m2 5691
杆件 (T) 211.1
檩条(T) 56.9
Hale Waihona Puke Baidu
支座(T) 7.8
合计 （T） 275.8
屋盖钢结构设计
平米用钢量 kg/m2 48.5
北京市建筑设计研究院
安装顺序（1）
施工组织方案
北京市建筑设计研究院
安装顺序（2）
施工组织方案
北京市建筑设计研究院
安装顺序（3）
施工组织方案
具体实现要点：
地震影响系数按小震的2.85 倍取值
荷载分项系数取1 ，保留组 合系数
内力调整系数取为1(强柱弱 梁,强剪弱弯等)
抗震调整系数γre取1 材料强度用标准强度
混凝土框架结构设计
北京市建筑设计研究院
网格建立与选择（一）
空间曲面建模与网格划分
工具：AutoCAD、3dMax、3d3s、其它自编程序插件; 上下曲面→标准桁架网格线→投影→空间曲面桁架
施工组织方案 施工进展
北京市建筑设计研究院
工程概况
钢屋盖：
(1)10榀倒三角形 横向主桁架+9榀纵 向次桁架 (2)最大跨度53.4m， 悬挑10.5m (3)圆钢管相贯节 点，万向不动（或 滑动）铰支座，平 板压力支座（双向 滑动）
下部结构：
(1)两层砼框架 (2)柱距8m，层高 4.5m (3)基础：独立承 台+拉梁+复合载体 夯扩桩
周期（秒） 0.7174 0.6756 0.6290 0.6208 0.5639 0.5388 0.5127 0.5017 0.4989 0.4252 0.4135 0.4003 0.3804 0.3745 0.3701
第2振型
屋盖钢结构设计
第1振型 第3振型
北京市建筑设计研究院
屋盖结构整体分析结果（二）
考虑正负25°的温差作用。
悬挂荷载
见悬挂荷载布置图。
天沟荷载
按600x600的天沟满水计算线荷载为3.6kN/m，位置距檐口边线1500mm。
工况组合数：
76种(3d3s组合)
北京市建筑设计研究院
屋盖结构整体分析结果（一）
周期与振型
振型号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
整体总装模型（模型C）
软件：3d3s 9.0 模型处理：将混凝土模型和钢桁架模型合并 目的：考察结构整体性能；较准确地计算地震作用；验算钢结构构件截
面
北京市建筑设计研究院
标准层平面
混凝土框架结构设计
后浇带
北京市建筑设计研究院
框架柱抗震性能设计
7度区，乙类建筑，对支撑 屋盖钢结构的框架柱提出了 中震不屈服的性能目标。
檐口网格方案选择
屋盖钢结构设计
北京市建筑设计研究院
网格建立与选择（二）
参考“孔子文化会展中心项目”
屋盖钢结构设计
北京市建筑设计研究院
设计条件(一)
主要考虑的荷载
恒载
屋盖钢结构设计
中间部分:0.6kN/m2
四周部分:0.85kN/m2
北京市建筑设计研究院
屋盖钢结构设计
设计条件(二)
活载和雪荷载 (1) 屋面活荷载标准值：0.5kN/㎡； (2) 基本雪压：0.35kN/㎡（50年）； (3) 屋面积雪分布系数按规范选取； (4) 活荷载和雪荷载取大者。 (5) 另考虑活荷载在主桁架方面上的半跨不均匀分布。
北京市建筑设计研究院
ERDOS综合高中E-4体育艺术馆 结构设计简介
张相勇 2012.11.04
北京市建筑设计研究院
学校整体效果图
北京市建筑设计研究院
内容概要
工程概况 基础设计 地上结构计算与分析 混凝土框架结构设计 屋盖钢结构设计
网格建立与选择 设计条件 结构整体分析结果 关键节点设计 经济指标
北京市建筑设计研究院
安装顺序（4）
施工组织方案
北京市建筑设计研究院
安装顺序（5）
施工组织方案
北京市建筑设计研究院
施工进展
北京市建筑设计研究院
施工进展
北京市建筑设计研究院
北京市建筑设计研究院
北京市建筑设计研究院
风荷载 (1) 基本风压：0.5kN/㎡(50年) (2) 风振系数：按随机振动理论计算（综合取值按1.7） (3) 地面粗糙度类别：B类 (4) 风压高度变化系数：按规范选取 (5) 风荷载体型系数：按《鄂尔多斯体育艺术楼平均风压数值模拟研究》
报告选取。
北京市建筑设计研究院
设计条件(三)
变形
1.0恒载+1.0活载作 用下的桁架位移云图： （单位：mm）
位置
跨中 悬挑
跨度 （m）
53.4 10.5
最大挠度 （mm）
3D3S 137 45
挠度/ 跨度 3D3S 1/389 1/467
屋盖钢结构设计
北京市建筑设计研究院
关键节点设计
支座节点
屋盖钢结构设计
北京市建筑设计研究院
经济指标
设计估算用钢量
工程概况
北京市建筑设计研究院
基础
复合载体夯扩桩
柱径：400mm 竖向基桩承载力特征值：500kN 承台：两桩、四桩、五桩、六桩、
十桩；承台间设联系梁
基础设计
北京市建筑设计研究院
基础
复合载体夯扩桩的特点
基础设计
北京市建筑设计研究院
基础布置图
北
基础设计
北京市建筑设计研究院
地上结构计算与分析
结构分析模型
屋盖钢结构（模型A）
软件：3d3s 9.0 模型处理：桁架支座按固定铰简化 目的：桁架网格建立和比较；桁架杆件截面在竖向荷载下的截面初选；
混凝土框架结构（模型B）
软件：PKPM 2006-Satwe 模型处理：屋盖钢结构用一层等代钢梁模拟其刚度，柱顶施加3d3s计算
得到的钢结构反力。 目的：此模型主要用于混凝土结构配筋
风荷载体形系数
屋盖钢结构设计
0度
90度
45度
北京市建筑设计研究院
屋盖钢结构设计
设计条件(四)
地震作用
抗震设防烈度为7度，设计地震基本加速度值为0.10g，设计地震分组为第三组； 场地类别为II类。
地震荷载分析采用振型分析反应谱法，结构阻尼比取0.035，计算前15阶振型， 考虑双向地震作用和扭转耦联；考虑竖向地震作用，竖向地震作用系数取最大值。
钢屋盖
投影面积 m2 5691
杆件 (T) 211.1
檩条(T) 56.9
Hale Waihona Puke Baidu
支座(T) 7.8
合计 （T） 275.8
屋盖钢结构设计
平米用钢量 kg/m2 48.5
北京市建筑设计研究院
安装顺序（1）
施工组织方案
北京市建筑设计研究院
安装顺序（2）
施工组织方案
北京市建筑设计研究院
安装顺序（3）
施工组织方案
具体实现要点：
地震影响系数按小震的2.85 倍取值
荷载分项系数取1 ，保留组 合系数
内力调整系数取为1(强柱弱 梁,强剪弱弯等)
抗震调整系数γre取1 材料强度用标准强度
混凝土框架结构设计
北京市建筑设计研究院
网格建立与选择（一）
空间曲面建模与网格划分
工具：AutoCAD、3dMax、3d3s、其它自编程序插件; 上下曲面→标准桁架网格线→投影→空间曲面桁架
施工组织方案 施工进展
北京市建筑设计研究院
工程概况
钢屋盖：
(1)10榀倒三角形 横向主桁架+9榀纵 向次桁架 (2)最大跨度53.4m， 悬挑10.5m (3)圆钢管相贯节 点，万向不动（或 滑动）铰支座，平 板压力支座（双向 滑动）
下部结构：
(1)两层砼框架 (2)柱距8m，层高 4.5m (3)基础：独立承 台+拉梁+复合载体 夯扩桩
周期（秒） 0.7174 0.6756 0.6290 0.6208 0.5639 0.5388 0.5127 0.5017 0.4989 0.4252 0.4135 0.4003 0.3804 0.3745 0.3701
第2振型
屋盖钢结构设计
第1振型 第3振型
北京市建筑设计研究院
屋盖结构整体分析结果（二）