体育馆结构设计(混合结构设计)
[深圳]中学体育馆网架结构施工图（含设计说明）
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体育馆建筑结构设计分析
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（ １） 本 工程 建筑 结构设计 使用年 限５ Ｏ 年。 （ ２）建筑 结 构 安 全 等 级 二 级 。
１ ０ ４
规 划 设
（３ ）建 筑 抗 震 设 防 类 别 ： 标 准 设 防 类 （ 简 称 丙 类 ）。 （ ４）工 程 地 基 基 础 设 计 等 级 ：乙级 。 （ ５）地 下 工 程 防 水 等 级 为一 级 。
结 构 中 的钢 筋 具 微 腐 蚀 性 ；场 地 土 对 混 凝 土 结 构 和 混凝 土
结构 中的钢筋具微腐蚀性 。 ⑥ 本 地 区抗 震 设 防 烈 度 为 ６ 度 ，可 不 考 虑 砂 土 液 化 问
题。
２ ． 结 构 设 计 标 准
① 根据 地质 资料 及场 区环境 和地 质勘 察 报告 建议 ，
滑坡 和 崩 塌 等 不 良地 质 现 象 ，场 地 内无 隐伏 沟 浜 、 池 塘 、
二、结构设计分析 １ ． 自然 条 件 分 析 本工程所在地 区 自然 条件有 关参 数取值 如下 ： （ １） 基本 雪压 ：５ ０ 年一遇的基本雪压 ０ ． ２ ５ ｋ Ｎ ／ ｍ 。 （ ２） 基 本 风压 ：５ ０ 年 一 遇 的 基 本 风压 ０ ． ３ ５ ｋ Ｎ ／ ｍ ，
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健身虏 、 舞蹈室 、舞台、培训 教室 ４ ｏ
肇庆体育馆设计施工方案
肇庆体育馆设计施工方案一、建筑布局设计肇庆体育馆的建筑布局设计充分考虑到其功能性与审美性的统一。
整体布局以流线型为主，既符合现代建筑的审美趋势，又能有效减少风阻，提高建筑的自然通风效率。
体育馆的主体部分采用圆形设计，象征着团结与和谐，同时便于观众观看比赛。
周边配套设施完善，包括停车场、训练场地、办公区域等，以满足赛事运作的多元化需求。
二、主体结构设计主体结构采用钢筋混凝土框架结构，既保证了建筑的稳固性，又便于内部空间的灵活划分。
在设计中充分考虑了结构的受力特性，采用了先进的计算机模拟技术进行受力分析，确保结构的安全可靠。
同时，采用节能环保的建筑材料，符合绿色建筑的发展趋势。
三、地基处理与抗震地基处理是确保建筑稳定性的关键。
在施工前，将对地质条件进行详细的勘察和分析，确定合适的地基处理方案。
对于不良地质条件，将采用桩基、换填等措施进行加固。
同时，在设计中充分考虑了抗震性能，采用了隔震、消能等抗震技术，提高建筑的抗震能力。
四、观众席与照明设计观众席设计充分考虑了观众的舒适度和观看体验。
座椅采用人体工程学设计，既舒适又便于观看比赛。
照明设计则采用了高效节能的LED灯具，确保比赛场地的光照充足且均匀，同时避免了眩光和阴影对观众观看的影响。
五、功能区划与设施体育馆内部按照功能划分为比赛区、观众区、媒体区、运动员区等多个区域。
每个区域都配备了相应的设施，包括更衣室、淋浴室、器材室等，以满足赛事运作的多元化需求。
同时，还设置了无障碍设施，方便残障人士的参与。
六、安全监控系统安全监控系统是确保体育馆安全运行的重要保障。
将安装高清摄像头、报警器等设备，对体育馆内外进行实时监控。
同时，建立中央控制室，对监控信息进行集中处理和管理，确保及时发现和处理各种安全隐患。
七、施工组织与管理施工组织与管理将遵循科学、规范、高效的原则。
制定详细的施工计划和进度安排，明确各项任务的责任人和完成时间。
加强施工现场的安全管理，确保施工人员的安全和健康。
某学校多功能体育馆结构设计介绍
某学校多功能体育馆结构设计介绍[摘要]某多功能体育馆，长度170米，宽度90米，负一层左半部分为一800人多功能报告厅，右半部分为体育馆，首层为足球场，场地地形坡度较大，属于山地建筑，基础采用逐步放坡的天然地基独立基础，主体结构采用钢筋混凝土框架结构，属于超长结构，对屋面板进行了温度应力分析，报告厅屋面跨度为33m，体育馆屋面最大跨度35m，该部分采用钢梁-钢筋桁架楼承板屋盖。
[关键词]山地建筑；大跨度屋面；钢梁-钢筋桁架楼承板屋盖一、工程概况某多功能体育馆，长度170米，宽度90米，地下室2层，负2层层高6米，负一层层高12米，建筑高度18米，左边为下沉广场，下沉广场屋面为一椭圆形洞口，椭圆洞口长轴尺寸19m，短轴尺寸15m，中间为一800人多功能报告厅，右半部分为体育馆，首层为足球场。
结构设计基准期为50年，结构设计使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级，建筑抗震设防类别为乙类，基本风压0.5kN/m2，抗震设防烈度为7度（0.1g），场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第一组。
二、基础选型建设用地轮廓呈不规则形状，属低山丘陵地带，场地现状地形坡度大，属于山地建筑，该建筑因地制宜，依山而建，属于半地下室结构，室内外高差变化较大，室外最低点低于地下室底板面约5米，且勘察报告揭示，土层中含有大量孤石。
1）旋挖灌注桩施工工艺成熟，穿透力较强，能较大程度上克服孤石对桩基础施工的影响，但是造价高、工期慢。
2）预应力混凝土管桩施工速度快，造价低，但是场地内孤石分布较广泛，不利于预制桩的沉桩，在沉桩过程中遇到孤石，可能发生断桩、斜桩等情况，遇到较大的孤石时，桩端无法穿过孤石进入稳定的持力层。
3）天然地基独立基础，工期快，造价低，且不受土层中孤石影响，故本工程选用天然地基独立基础。
由于场地高差起伏较大，若对低于地下室底板部分采用回填压实地基法，则会造成同一建筑物一半基础落在原状土上，一半基础落在回填土上，在建筑物自重作用下容易产生不均匀沉降，从而导致建筑物开裂甚至破坏。
西安奥体中心体育馆钢屋盖结构设计
西安奥体中心体育馆钢屋盖结构设计摘要：工期要求紧张的大跨度工程，网架结构具有较好的适应性。
传力直接是设计的追求目标，西安奥体中心采用了一系列的环向构件，结构受力合理。
高烈度区的大空间建筑抗震设计不能轻视，靠近支座处及跨中位置的钢屋盖杆件截面地震工况控制的情况比较常见。
钢构件的计算长度系数需通过屈曲分析进行复核确定。
关键词:肋环形双层钢网架；体育馆钢屋盖；钢斜柱；混凝土环梁前言西安奥体中心体育馆是一个甲级特大型综合体育馆，可以满足16种以上的国际单项赛事的比赛要求，是第十四届全运会的主赛馆，建筑面积 93200.43 ㎡，结构高度：41.360米，主馆地上四层，局部五层，无地下室，混凝土屋面高度29.50米。
内部主要轴网呈放射状，比赛大厅及看台位于建筑中部，看台以下部分结构形式为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，看台采用清水混凝土预制看台。
屋盖结构为经纬式双层网架，支撑结构为直径136.6米轴线上的48根混凝土柱及外围的三叉钢斜柱，屋面总直径205.16米。
136.6米跨度内网架厚度5.2米，以外部分为2.0米厚+0~3.2米的第三层网架形成准三层的网架结构。
里圈网格间距5.0米左右，外圈网格间距2.5米左右。
其围护结构为网架上面铺金属屋面板及装饰面板，网架下弦吊挂着检修马道、中央斗式显示屏，但消防水不上屋面。
网架由钢斜柱及混凝土柱支撑。
网架节点分焊接球和螺栓球两种，对于杆件夹角较小者采用在焊接球外焊加劲板的办法予以加强，支撑网架混凝土柱顶采用成品盆式支座。
1、钢屋盖的设计荷载取值1.1、恒荷载钢网架屋盖结构自重由程序自动计算,Midas Gen计算时取（考虑节点重量）：78.5x1.3=102kN/m3，MST计算时取:78.5kN/m3；建筑屋面装修：上弦部位防水屋面+保温及檩条重取：0.85kN/m2，下弦设备吊重（除马道外）取：0.2kN/m2，下弦有吊顶区域取：0.6kN/m2。
1.2、可变荷载不上人屋面可变荷载取：0.5kN/m2。
建筑结构-国家体育馆鸟巢
05
建筑结构设计
鸟巢的设计理念是绿色、环保，通过采用可再生材料和节能技术，降低建筑对环境的影响。
绿色环保
人文关怀
历史传承
鸟巢的设计注重人文关怀，充分考虑观众和运动员的舒适度，创造宜人的观赛和比赛环境。
作为一座标志性建筑，鸟巢的设计融入了中华文化元素，展现了中国传统与现代的完美结合。
03
02
01
结构设计理念
智能化监控
施工工艺特点
高空作业安全
施工过程中涉及大量高空作业，需要采取有效的安全措施，如安装防护网、使用安全带等。
环保要求
考虑到环保要求，施工现场采取了降尘降噪措施，并合理利用建筑材料和资源，减少浪费和污染。
大跨度结构施工
鸟巢的跨度较大，给施工带来一定难度。解决方案为采用预应力钢索和临时支撑结构，确保施工过程中的结构稳定性。
建筑结构-国家体育馆鸟巢
目录
国家体育馆鸟巢简介 建筑结构设计 建筑材料与施工工艺 建筑结构与环境的互动 国家体育馆鸟巢的社会影响与评价
01
CHAPTER
国家体育馆鸟巢简介
1
2
3
国家体育馆鸟巢是2008年北京奥运会主体育场，承担了开、闭幕式和田径、足球等赛事活动。
2008年北京奥运会主体育场
国家体育馆的设计是通过国际建筑设计竞赛确定的，由中国建筑师李兴钢和瑞士建筑师赫尔佐格共同设计完成。
体育馆结构
2、空间网格结构
• 由多根杆件按照某种规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构称 之为空间网格结构。 • 按外形分为平板网架结构和网壳结构。 • 平板网架结构一般为双层的，有时也为三层的。可分为交叉桁架体系 和角锥体系。 交叉桁架体系是由两向或三向相互交叉的平面桁架所组成； 角锥体系是分别由三角锥、死角锥、六角锥等组成。 网壳结构即为网状的壳体结构，是以杆件为基础，按一定规律组成网 络，按壳体坐标进行的空间构架。 网壳结构分为单曲面（筒网壳）和双曲面（球网壳和扭网壳）
上海交大体育馆（张拉膜结构）
• 该工程为张拉膜结构，整个 体育馆全长94m，宽77.4 m 。总承重 • 结构为钢筋 • 膜织物而构成，整个顶棚投 影面积为5720.2 m2，表面 积为8910m2。
上海交大体育馆
水立方（充气膜结构）
• 水立方的双层ETFE 膜结构由3 097个气枕组成, 覆盖面积达10. 5万平 方米, 展开面积达26万平方米, 是世界上规模最大的ETFE 膜结构工程; 同时水立方是世界上首次采用不规则多面体空间钢架结构, 该结构填 补了世界空白, 令世人惊叹。
二、柔性结构
1、悬索结构
悬索结构是以一系列受拉钢索为主要承重构件，按一定规律 布置，并悬挂在边缘构件或支撑结构上面形成的一种空间 结构。 2、膜结构和索-膜结构； 当膜结跨度较大时，需用索加强，可称为索-膜结构； 悬索结构、膜结构和索-膜结构等柔性体系均以张力来抵抗外 荷载的作用，总称为张力结构。
北京工人体育馆
日本代代木体育馆（鞍形索网）
日本代代木体育馆
第一场馆 其类似于悬索桥的系统， 两边各有一个半圆形的 混凝土的刚环，刚环于 地面形成一个倾角，丹 下并没有把主揽铆钉在 中轴线上，而是在各个 端部伸出了一个尖角的 铆钉，这样才形成了最 终两个错开半圆的样子。
淮安某学校风雨操场体育馆结构设计
1工程概况本项目位于淮安市淮安区淮安生物工程高等职业学校校园西侧,教学实训楼西侧,东接城市道路。
风雨操场实际功能为体育馆,属于高职类学校体育用房,由主馆和训练馆组成,总建筑面积11529.95m 2,地上2层,层高5.0m 。
1层主要功能为篮球、排球和羽毛球等项目的教学和训练场地,2层为主馆看台、活动用房和主馆室外入口,总建筑高度22.5m ,室内外高差0.2m ,总座位数为2850座。
主馆平面尺寸为74.2m ×74.2m ,主馆北侧与西侧裙房为训练馆,训练馆两层通高,层高10.2m 。
主馆和分训练馆不设缝,无地下室。
建筑效果图如图1所示。
2结构设计2.1结构体系主体结构采用现浇钢筋混凝土框架结构,屋盖采用平面管桁架轻钢屋面,桁架高3.9m ;训练馆屋盖跨度27m ,采用现浇钢筋混凝土楼盖,单向布置混凝土次梁,梁间距3.0m ,梁高1.5m ,跨高比1/18。
框架抗震等级为三级,大跨框架抗震等级为二级。
主馆和训练馆作为一个整体,不设置抗震缝,主要柱网尺寸9.0m ×9.0m ,X 向总长约为120.3m ,Y 向总长约为84.5m ,两方向均超长。
【作者简介】刘玉（1983~），男，江苏淮安人，高级工程师，国家一级注册结构工程师，从事建筑结构设计与研究。
淮安某学校风雨操场体育馆结构设计Structural Design of Stormproof Playground Gymnasium of a School in Huai ’an刘玉（江苏省建筑设计研究院股份有限公司，南京210019）LIU Yu(Jiangsu Provincial Architectural Design &Research Institute Co.Ltd.,Nanjing 210019,China)【摘要】淮安某学校风雨操场体育馆由主馆和训练馆组成，为大跨空间结构，主体结构采用钢筋混凝土框架结构，屋盖采用平面管桁架轻钢屋面。
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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
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
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）
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最大源自度 （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
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。
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。
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
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)
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
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。
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
钢屋盖
投影面积 m2 5691
杆件 (T) 211.1
檩条(T) 56.9
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
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