江苏溧水体育馆钢屋盖结构设计
江苏某体育场钢结构安装施工方案
江苏某体育场钢结构安装施工方案一、工程概述江苏体育场是一座大型体育场馆，由钢结构组成，包括主体结构、屋面结构和观众席结构等。
本施工方案旨在对体育场的钢结构进行安装施工，确保工程质量和工期，并保证施工过程的安全。
二、施工准备1.施工前期准备：对施工区域进行清理，确保场地整洁，方便施工作业。
组织专业人员进行现场勘测和测量，确认设计图纸的准确性，并编制详细的施工图纸和工程计划。
2.施工材料准备：根据设计要求，准备所需的钢材、螺栓、焊接材料等，确保质量合格，并按照工程需要进行分类存放和编号。
3.施工设备准备：根据施工需求，准备起重设备、焊接设备、脚手架等，并进行设备检修和保养，确保设备运行良好。
三、施工流程1.钢结构制作：根据施工图纸，对钢结构进行制作和预组装。
在制作过程中，需严格按照国家有关标准和规范进行检验和验收，确保质量合格。
2.钢结构运输：将制作好的钢结构进行包装和标识，确保运输过程中的安全和完整性。
运输方式可采用车运和水路运输等，根据实际情况选择最佳的运输方式。
3.钢结构安装：根据施工图纸和施工计划，进行钢结构的安装工作。
施工过程中，需注意安全防护，保证施工人员的安全。
按照先大后小，从下到上，从内到外的原则进行安装，确保结构的稳定性和准确度。
4.钢结构连接：根据设计要求，采用焊接、螺栓连接等方式，对钢结构进行连接。
在焊接过程中，需严格按照焊接工艺进行操作，确保焊接质量合格。
5.钢结构质量检验：在施工过程中，对钢结构进行质量检验。
包括焊缝质量检验、尺寸偏差检测等。
不合格的部分需及时修复或更换，确保结构的安全性和稳定性。
四、施工安全措施1.严格遵守安全操作规程和操作规范，确保施工人员的安全。
2.施工现场设置警示标志，明确施工区域和禁止入内区域，加强安全警示教育和培训。
3.检查和维护施工设备，确保设备运行良好。
4.钢结构安装过程中，严禁超负荷使用，避免发生事故。
5.使用合格的焊接材料，采取防火措施，确保焊接作业的安全。
(完整版)体育馆钢结构施工组织设计
第一章一、编制依据：1、XXXX学院钢结构工程施工招标文件；2、XXXX学院钢结构工程招标专用设计图；3、国务院《建设工程质量管理条理》；4、《低合金高强度钢标准》（GB/T1591—94）；5、《钢结构设计规范》（GBJ17—88）；6、《网架结构设计与施工菱规程》（JGJ7—91）；7、《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81—91）；8、《建筑钢结构施工及验收规范》（GB50205—95）；9、《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50221—95）；10、《钢网架焊接球节点》（JGJ5.2—91）；11、《钢桁架T、K、Y管接头焊接超声波探伤方法及质量分级》（冶金部建研总院97.7）二、本项目的目标1、质量目标单位工程一次验收合格率达100%，工程质量达到优良。
2、工期目标工程制作安排60个日历天1）确保开工后的10天交会第一批加工图，30天交付全部加工图；2）确保6月10日交付第一批构件，6月30日交付最后一批构件；7月1日开始安装。
3）确保现场安装（钢桁架与屋面系统）从3、安全目标1）重伤及死亡事故为零；2）月千人负伤率控制在0.3%以下三、项目简介：XXX学院风雨操场屋顶结构工程整个屋顶呈椭圆形，挑蓬屋盖最高点高度为25.662m，风雨操场主体结构采用钢筋混凝土结构，屋面采用空间管桁架钢结构体系。
整个钢屋盖由主桁架、纵向桁架及屋盖挑梁组成，其中主桁架截面为空间三角形，下屋与屋盖挑梁相连，上屋突出在屋面之上，主桁架高 2.5米，宽 2.4米，通过拉索和球支座支撑在混凝土柱上，主桁架彩拱形体系，跨度为56米，上弦杆D519*41，D102*6，下弦杆采用D203*14，斜腹杆采用D114*7、D95*6。
边桁架采用空间三角形截面。
钢桁架节点基本上采用钢管直接交汇节点，支管与弦杆采用焊缝连接，支座节点采用焊接空心球节点。
本工程钢结构表面应进行喷丸除锈，除锈等级为Sa2.5级，喷丸后立即涂防腐150μm、室内为125μm。
体育馆钢—混凝土组合设计与思考
体育馆钢—混凝土组合设计与思考发布时间：2021-06-08T14:32:20.907Z 来源：《基层建设》2021年第4期作者：黎芳颖何平[导读] 摘要：在我国体育馆工程项目建设工作中逐渐采用了钢—混凝土组合结构，采用这种结构对体育馆整体和局部进行结合，对不同类型的网架支座进行分析发现，相比于传统独立框架结构，该种组合在地震、温度、风荷等作用下整体计算结果更加真实、可靠的，实现更高安全性的整体结构设计。
华蓝设计（集团）有限公司摘要：在我国体育馆工程项目建设工作中逐渐采用了钢—混凝土组合结构，采用这种结构对体育馆整体和局部进行结合，对不同类型的网架支座进行分析发现，相比于传统独立框架结构，该种组合在地震、温度、风荷等作用下整体计算结果更加真实、可靠的，实现更高安全性的整体结构设计。
关键词：体育馆；钢—混凝土组合结构；设计与思考引言在我国某项体育馆结构建设项目中具有有8度防烈度和0.2g的地震加速度，该体育馆的长度和宽度分别为86.4m和69.9m。
在网架支座底部和顶部，标高分别为17m和26.45m，在X、Y的向柱距方面，均在4.1m到8.5m之间。
这一体育馆建设项目被作为当地的地标性建筑，对建筑空间有较高的要求，实际建设工作中采用了延长跨波浪形网壳作为屋顶结构形式，实现了具有独特风格的建筑和设计效果。
1计算模型的建立在体育馆工程项目建设中，为了充分保证下部混凝土刚度性能，工程中在体育馆周围和内部位置进行了混凝土框架柱的设计，并在框架柱上部位置进行了混凝土环梁的设计。
在体育馆周围采用了型钢柱设计，设置在网架支撑位置，其目的是对结构抗扭刚度予以进一步提升，采用了300mm厚剪力墙的设计，分别设置在南北看台两侧位置。
在网架结构设计方面，结构设计为双层正方三角形的形式，并采用了悬挑形式分别的设置在两个方向，从而形成更为合理的受力状态，并对建筑专业的观赏性、美观性加以强化，该种网架施工成本投入低并且具有较强的抗震性能和整体刚度，在重力荷载方面性能也较为良好，显著提升了体育馆整体结构设计水平。
钢结构体育馆及文化公园建设项目施工总平面布置方案
钢结构体育馆及文化公园建设项目施工总平面布置方案一、施工总平面布置原则1、按照前后兼顾的原则，合理分段，适时调整2、在满足施工的条件下，尽量节约施工用地；3、生产区、生活区、办公区分离原则，确保整个施工现场整洁、有序，满足标准化要求；4、临时用电、用水的水平线路走向和垂直线路的布置规范、合理；5、遵守环境保护条例，避免环境污染；6、在保证场内交通运输畅通和满足施工对材料要求的前提下，最大限度地减少场内运输，特别是减少场内二次搬运；7、在平面交通上，要尽量避免土建、安装及其它分包单位相互干扰；8、符合施工现场卫生及安全技术要求和防火规范要求，施工现场布置要求美观，严格执行JGJ59-99标准化管理规定。
9、严格遵照有关规定进行现场管理。
二、施工总平面布置1、施工总平面布置的策划为了搞好整个体育中心工程的建设及管理，我公司根据招标文件及现场踏勘情况，暂时对整个施工现场作如下总体策划。
（1）施工现场采用彩钢板围墙全封闭式管理，避免对周围产生不利影响，减少对周边居民的干扰。
（2）将临建设施、搅拌用地、加工车间等占地使用期较长的临时设施，布置在周围规划中绿化用地范围内，尽量不占用体育中心附属设施，外装修基本结束后开始总平施工。
（3）临建生活区布置在体育中心北侧预留用地上，办公区设置在体育场南侧空地上，与生产区分开布置，减少生产区对办公区、生活区的影响。
（4）为了保证现场总平面布置的合理性及适用性，按结构施工阶段、装饰施工阶段、总平施工阶段的不同特点及各分包商进场时间，在办公区、生活区不变的原则下，分阶段及时调整、规划生产区的总平面布置。
（5）为了保证各类资源、机械、车辆进出交通及生产区材料运输、人员通行的便利，尽量利用总平规划设置施工道路，减少工作量，道路设置详见总平面布置图。
2、现场围墙、大门总平面布置围墙采用240厚M7.5机制砖，M5混合砂浆砌筑，围墙高度2.5米，内外粉刷20厚1：2水泥砂浆，白灰罩面。
江苏溧水体育场结构方案设计与分析
第16卷第4期2010年12月空 间 结 构SPA T IA L ST RU CT U R ESVo l.16No.4Dec.2010收稿日期:2010-03-30.作者简介:赵耀宗(1985)),男,广东广州人,硕士研究生,主要从事预应力结构方面的研究工作.通讯联系人:冯健,男,博士生导师.E -m ail:fengjian@江苏溧水体育场结构方案设计与分析赵耀宗1,2,蔡建国1,2,王蜂岚3,朱旭荣4,冯健1,2(1.东南大学混凝土及预应力混凝土结构研究所,江苏南京210096; 2.江苏省预应力工程技术研究中心,江苏南京210096;3.广东省电力设计研究院,广东广州510663;4.江苏省建筑设计研究院有限责任公司,江苏南京210029)摘 要:介绍了江苏溧水体育场上部钢管桁架下部混凝土框架结构的设计理念和结构体系.采用有限元软件M I -DA S 对钢结构独立模型和钢结构与混凝土结构整体模型进行了静力分析、模态分析和反应谱分析的比较.结果表明,该结构在两种模型中的杆件内力变化不大,节点位移变化较大,而结构的自振特性及在地震作用下的响应差异很大.当上部结构刚度较大,而下部结构刚度较小时,应进行上下部结构的整体分析,考虑结构的共同工作.关键词:结构设计;整体分析;管桁架;静力特性;地震作用中图分类号:T U 393.3 文献标志码:A 文章编号:1006-6578(2010)04-0067-07Design and analysis of the structure of Jiangsu Lishui StadiumZHAO Yao -zong 1,2,CAI Jian -guo 1,2,WA NG Feng -lan 3,ZHU Xu -rong 4,FENG Jian 1,2(1.K ey Labor ator y of RC and P C Str uctures of M inistr y of Ed ucation ,S outheast Univ ers ity ,N anj ing 210096,China;2.E ng ineer ing Resear ch Center f or Pr estr ess of J iang su P r ovince ,N anj ing 210096,China;3.Guang dong Electr ic Pow er D es ign I ns titute,Guangz hou 510663,China;4.J iangsu Pr ov incial A r chitectur al Design &Resear ch I nstitute Co.,L td,N anj ing 210029,China)Abstract:Based on the stee-l pipe truss super structur e and concr ete frame substructur e of Jiang su Lishui Stadium ,design co ncept and structur al system w ere introduced.With FEM softw ar e M IDAS,the static a -naly sis,m odal analysis and respo nse spectrum analysis for the indiv idual mo del of steel structure and the w hole model o f stee-l concrete str ucture w er e calculated and co mpared.Results show that the differ ence be -tw een tw o m odels is no t evident in internal fo rce o f bars.While it is larger in displacement of joints,and evident in character of free vibratio n and the r espo nse of earthquake actio n.T he w hole structure analysis sho uld be considered assuming that the stiffness of the upper part is larg er than that of the low er parts.Key words:structur al desig n;w hole structure analy sis;stee-l pipe truss;static char acter;earthquake action随着我国国民经济的迅速发展,大跨空间结构如雨后春笋般发展起来,许多学者对多种结构形式的大跨结构进行了深入的分析研究[1-4].对于大跨空间结构,常规的设计方法是把上部结构(屋顶结构)和下部结构(主要是柱子)分开考虑,单独进行设计.在上下部结构连接处,对于上部结构来说,下部结构的作用根据结构形式及节点构造需要按照固定支承、固定铰支承、滑动铰支承、弹性支承等来模拟;对于下部结构来说,上部结构对下部结构的作用可用等效集中荷载来模拟.这种方法建立在力平衡的基础上,没有考虑结构变形的影响.而实际上,大跨空间结构的变形往往比较大,在分析时需要考虑结构的几何非线性,即结构的变形会在结构中产生附加应力.但上部结构采用固定支承和铰支承时无法模68空 间 结 构第16卷拟支承节点处位移的影响,而如果采用弹性支承,其弹性刚度也无法准确得出.因此,对于大跨空间结构的设计,有必要进行上、下部结构的整体分析.近年来,国内许多学者对大跨空间结构的整体分析进行了探讨[5-8].本文采用有限元方法,对江苏溧水体育场结构进行整体分析,并与上部结构单独分析作对比,为大跨空间结构的设计提供一些参考.1 工程概况本工程为江苏溧水体育场,设计使用年限为50年,体育场建筑总高35m,下部看台高17.39m,共三层.主体结构采用钢筋混凝土框架结构,看台屋顶采用管桁架钢结构,建筑效果图如图1所示.图1 溧水体育场建筑效果图F ig.1 Effect draw ing of Lishui Stadium主体结构建筑平面尺寸为35m @176m,露天结构,短向满足5混凝土结构设计规范6规定的钢筋混凝土结构不设伸缩缝的最大间距要求[9],长向大大超过规范规定设置伸缩缝的距离.但由于屋顶钢结构为一个整体,同时建筑功能要求,其混凝土部分不适合设缝.对于不设缝的混凝土结构,因混凝土收缩和温度变化引起的裂缝,主要解决原则是以抗为主,抗防结合.在施工阶段,通过设置后浇带和施工缝释放大部分因混凝土收缩引起的裂缝.在使用阶段,通过施加环向预应力为主结合多种辅助措施来抵抗尚存的小部分混凝土收缩和温度变化引起的裂缝.屋顶结构为双向弧状,采用平面和空间管桁相结合的形式.管桁结构不仅节点形式简单,外形美观,刚度大,几何特性好,而且施工方便,节省材料[10].主体悬挑管桁采用正三角形空间管桁结构,与其端部环向的倒三角形空间管桁结构形成整体共同受力,悬挑管桁之间通过平面管桁连接来保证其侧向稳定.悬挑管桁结构最大悬挑跨度为30m.由于在悬挑根部会产生巨大的弯矩,为承受此弯矩,将型钢混凝土柱与其刚性连接.型钢柱中型钢承受全部的柱弯矩,与管桁梁根部等强.为尽量减小柱身所受弯矩,将型钢混凝土柱设计成斜柱.结构的横向剖面图如图2所示.图2 结构横向剖面图F ig.2 T ransverse pro file o f the str ucutr e由于屋顶悬挑跨度较大且为弧状曲面形,属风敏感结构,在风荷载作用下,结构变形较大,悬挑端部振动强烈.为满足安全和适用性要求,在弧形屋顶两端分别用两根预应力斜拉索固定,拉索另一端锚固到地面.通过拉索为屋顶两端提供侧向支撑,同时由于拉索张力而使屋顶结构整体刚度增大,从而减小结构变形和振动.2 结构受力特性除结构自重外,体育场结构主要承受的荷载包括:主体结构恒载4.0kN/m 2;屋面恒载(包括檩条、屋面板、灯光、音箱、马道等)0.5kN/m 2,活载0.5kN/m 2;基本风压0.45kN/m 2,考虑风压高度系数、体型系数、风振系数后按风压荷载标准值1.1kN/m 2和风吸荷载标准值2.2kN/m 2计算,地面粗糙度B 类;基本雪压0.65kN/m 2;温度作用按?30e 计算.该地区设防烈度为7度,设计基本地震加速度值0.10g,设计地震分组为第一组,建筑场地类别为II 类,特征周期为0.35s,混凝土结构阻尼比0.05,屋盖钢结构阻尼比0.03.荷载组合中考虑了风荷载与温度作用、地震作用与风荷载、地震作用与温度作用的组合.由于本体育场钢结构屋盖为悬挑屋盖,所受约束较少,故温度作用对其内力影响不大.底部看台梁柱采用C30混凝土,屋面钢结构的弦杆采用Q345钢,腹杆采用Q 235钢.根据屋面结构悬挑跨度的变化,巨型型钢混凝土斜柱的截面及柱高从两端到中间逐渐增大,其中最大截面为2000mm @4000m m,最大柱高为18.8m,最大柱距第4期赵耀宗,等:江苏溧水体育场结构方案设计与分析69为26.2m.结构主要构件的截面尺寸如表1所示,底部看台柱网图如图3所示.表1 主要构件截面尺寸T able1 Section size of the main unit s 构件类型截面尺寸/mm @mm巨型斜柱1100@20001400@28001700@34001900@38002000@4000看台立柱800@800看台顶部环梁500@2000主弦杆主支撑<402@14<402@24<402@16<450@16<450@20主腹杆<300@24<325@24<377@24图3 下部看台柱网图F ig.3 Co lumn gr id of g randstand经过各单工况(自重+附加静载、雪载、风载、地震作用)荷载内力分析和各种荷载组合内力分析,结果显示在各种荷载工况作用和组合作用下,该结构体系安全、可靠.本工程结构分析主要采用M IDAS 有限元软件.在有限元模型中,主体结构混凝土框架、屋顶管桁结构的弦杆和檩条采用梁单元,管桁结构中的腹杆采用桁架单元,两端的预应力拉索采用只拉单元.分别对整体模型和钢结构屋顶独立模型进行分析,整体模型包括屋顶管桁钢结构和看台混凝土框架结构,钢屋顶独立模型只有屋顶管桁结构,对与柱相连的节点按构造施加固定支承,对索的锚固节点采用固定铰接.有限元模型如图4所示.图4 结构有限元模型F ig.4 F inite element model o f the str uctur e3 静力分析3.1 强度设计型钢混凝土柱柱顶悬挑管桁梁梁端由于承受巨大的负弯矩而成为设计的重点.为此在柱顶设置了两个反力点与管桁根部连接,以提供弯矩反力,同时在柱顶节点设置预埋钢板和锚栓,以满足传力和防止局部破坏(图5、图6).对于管桁结构,靠近悬挑梁根部的局部杆件内力较大,故这部分杆件截面都相应加大,并在型钢混凝土柱顶设置了加高的柱帽,从而分散杆件内力,节点构造也更容易处理.下面对比整体模型和独立模型的内力及应力水平,考虑荷载组合工况/1.2恒载+0.98活载+ 1.4风压0下的结构响应.为比较结构中不同位置杆件的影响,分别挑选了以下五个部位作比较:悬挑主梁上弦杆件(单元1)、悬挑主梁与柱相连处柱帽杆件(单元2)、悬挑主梁腹杆(单元3)、平面管桁上弦杆件(单元4)、平面管桁腹杆(单元5).以上杆件在不同模型中的轴力见表2.从结果上看,两种模型所选杆件的轴力相差不大,最大不足5%,由此可见,独立结构与整体结构差异对结构内力影响很小,这可以解释为结构的平衡方程在两个模型中保持一致,即由于外荷载没有改变,结构的内力也基本保持不变.另一方面,如果把独立模型中支座处在整体模型中的节点位移看作支座位移的话,超静定结构在支座位移下会产生附加内力.然而因为型钢混凝土刚度较大,因而产生的支座节点位移也较小,且网架结构对支座位移不敏感,所以产生的附加内力不大.70空 间 结 构第16卷图5 柱顶预埋钢板及锚栓平面图F ig.5 P lan of embedded par ts and bo lts on top o f co l -umns图6 柱顶预埋钢板及锚栓立面图F ig.6 Elevat ion o f embedded par ts and bo lts on to pof columns表2 不同部位杆件的轴力对比(单位:kN)T able 2 A x ial fo rce co mpar ison of different bar s(U nit:kN )单元1单元2单元3单元4单元5独立模型4202.12-2921.345.42-614.7-126.87整体模型4147.13-2876.444.74-643.06-125.79相对误差1.33%1.56%1.52%4.41%0.86%图7和图8分别为整体模型与独立模型中的杆图7 整体模型杆体应力比F ig.7 St ress r atio of g ener almodel图8 独立模型杆体应力比F ig.8 St ress ratio of independent model件应力比.可以看到,不同的模型会使杆件应力比发生变化,但变化不明显,两种模型的应力水平基本保持在0.6以下.整体模型最大应力比为0.78,独立模型最大应力比为0.88,可见在该结构中考虑上下部结构共同工作后杆件的最大应力比要小于独立模型中的应力比,按常规的独立模型分析方法设计的杆件会偏于保守.3.2 刚度设计结构的最大位移出现在荷载工况组合/恒载+活载+风压0作用的情况.屋顶结构的竖向位移在荷载作用下成环向波浪状分布,靠近型钢混凝土柱的一端由于负弯矩作用而产生向上的位移,往悬挑端方向逐渐过渡为向下的位移,且竖向最大位移出现在结构对称轴上悬挑端部.由于悬挑梁之间设置了平面管桁作为侧向支撑,悬挑端设置了空间管桁作为封口梁,从而提高了结构的整体刚度,大大减小了悬挑端的挠度,使屋顶悬挑部位最外环的结构挠度基本在100m m 左右,整体变形能够满足规范要求[11].选取结构中五个不同的节点做位移对比:屋顶环向1/4处悬挑端节点(节点1)、靠对称轴悬挑主第4期赵耀宗,等:江苏溧水体育场结构方案设计与分析71梁根部与柱相连节点(节点2)、管桁结构与边拉索连接处节点(节点3)、屋顶中轴线悬挑外端上弦杆节点(节点4)、平面管桁下弦节点(节点5).各节点在两种模型中位移见表3.由结果可见,考虑共同工作的整体模型结构位移比独立模型有不同程度的增大.尽管独立模型支座处在整体模型中的位移不大,但由于边界条件和变形协调条件的改变引起的结构其他节点位移变化却较大,如荷载组合工况下最大位移节点(节点4)的竖向位移相差11.85%,此时如果按独立模型来设计,有可能使实际结构无法满足适用性要求.支座位移的影响实际上是改变了结构的变形协调方程,从而引起结构位移的变化.表3不同部位节点位移的对比(单位:mm)Table3Displacement comparison of different nodes(Unit:mm)方向模型节点1节点2节点3节点4节点5 X独立-10.5022.240.04 3.69整体-10.630.4725.15%-0.01 3.58误差 1.22%)11.57%500% 3.07% Y独立52.16017.965.8938.72整体67.06 5.9631.6383.5352.37误差22.22%)43.41%21.12%26.06% Z独立-144.880-35.59-170.47-94.7整体-165.06 2.04-53.34-193.38-103.4误差12.23%)33.28%11.85%11.00%4模态分析结构的模态是结构动力特性的主要方面,因而有必要进行结构的模态分析.采用子空间迭代法对结构进行模态分析,提取前20阶模态的自振频率,两种模型的自振频率及模态参与质量见图9、表4.从整体模型看,结构基本频率为1.95H z,基本周期为0.51s,可见结构整体刚度较大,且第20阶自振频率仅3.58H z,结构的频率非常密集,如15、16阶频率仅相差0.41%.图10为两种结构的前4阶振型图.由图可见,结构以竖向振型为主,基本振型为结构对称轴上悬挑部位/上凸0形状,未出现局部振动较大的地方.另外,高阶振型无明显扭转情况,且扭转振型参与质量远远小于平动振型参与质量,即结构基本无扭转效应.由此可见结构设计比较合理.从图9可见,独立模型比整体模型的频率要大,图9整体模型与独立模型的频率比较Fig.9F requency co mpa rison between general model and independentmodel图101~4阶振型对比F ig.10M o de shape compariso n f rom1st to4th o rder且频率差值整体上随着低阶模态到高阶模态而变72空间结构第16卷表4模态参与质量对比(单位:%)T able4Compariso n o f modal mass participation(U nit:%)模态X向Y向Z向整体独立整体独立整体独立100 1.89 6.350.3813.43234.8812.020000320.8500 3.77014.894017.470000500 2.26 2.170.62 6.9360.6820.3700007000.98 1.030.320.278 3.119.75000098.67000.370 2.43100.02010.580.920.090.02110.01 1.860.7300.160120.5600.55 3.760 2.01130.0309.370.230.030.2714 2.5900.150.1800.3150.0400.160.030.020.231600.090.08000170 1.14 4.6500.02018007.320.050.020190.10.160.01000200000.2900.41合计71.5462.8738.7219.14 1.6641.19大,主要原因是刚性支承约束时独立模型结构整体刚度变大,而对于频率较为密集的空间网架结构[4],刚度的变化对高阶频率的影响也更大.而表4则显示不同模型在同一模态中的模态参与质量有很大的改变,尤其是Z方向的,且振型图从第3阶开始就有很大的不同.这一方面是由于独立模型缺少混凝土框架部分的参与而导致相对整体模型来说/缺少0某些振型,另一方面没有考虑上下部结构共同作用对模态的影响.可见独立模型无法准确描述实际结构的自振特性,并且使得原来高阶的振型/前移0为低阶振型,从而忽略了某些重要振型的作用,会对动力反应分析产生不利影响.5反应谱分析为考察地震作用的结构响应,采用振型分解反应谱法,由地震作用引起的网架各杆件的内力,按/平方和开方0法(SRSS法)确定[12].重力荷载代表值取/1.0恒载+0.5活载0,在仅考虑地震作用情况下,选取部分单元和节点对两种模型下的内力和位移作对比,结果见表5、表6.两种模型的数据显示,在竖向(Z向)地震作用下结构的杆件内力和节点位移差别较小,而在水平(X、Y向)地震作用下差别非常大,甚至出现某些杆件由拉杆变为压杆,某些节点位移反向的情况.一方面从结构的模态分析可知,两种模型的动力特性相对静力特性的差别要更大,因而造成在地震作用下结构响应的差别也变大.另一方面反应谱分析显示本结构竖向地震效应较小,水平地震效应较大,同时水平方向的刚度也较大,为满足变形协调条件,相比之下同样的支座位移,结构在水平方向会产生更大的响应.但我们也可以看到,由于大跨空间结构地震作用下的结构效应一般都比较小,相比其他荷载不起控制作用,因此对于独立模型和整体模型两种分析方法在地震作用下的差异一般也不会在设计中产生太大的影响.但如果上部结构刚度很大,下部结构较柔,上下部连接处的位移较大,就应该考虑两种模型在地震作用下产生的差异.表5地震作用下节点位移对比(单位:mm)T able5Compariso n of displacement caused by ear thquake actio n(U nit:mm)方向模型节点1节点2节点3节点4节点5 X向地震作用X独立 1.610 2.06 1.590.98整体10.47 1.93 6.958.77 5.59 Y独立 1.170-0.41-0.01-0.2整体-7.840.73-2.93-0.26-1.02 Z独立-3.350 2.70.020.37整体20.210.269.10.48 1.54Y向地震作用X独立0.400.4700.07整体 1.58-0.44 3.060.540.26 Y独立0.650-0.12 1.660.81整体-2.730.65-1.61 5.04 3.17 Z独立-1.800.64-3.33-1.42整体 6.110.22 4.618.97 3.42Z向地震作用X独立0.760-0.790.010.07整体0.730.05-1.13-0.040.05 Y独立-1.2200.22 2.31 1.18整体-1.390.210.59 2.18 1.29 Z独立 3.440-1.12-4.94-1.89整体 3.120.08-1.64-3.84-1.46第4期赵耀宗,等:江苏溧水体育场结构方案设计与分析73表6地震作用下杆件内力对比(单位:kN)T able6Compariso n of ax ial fo rce caused by earthquake ac-tion(U nit:kN)作用模型单元1单元2单元3单元4单元5X独立67.57-39.210.980.160.32整体220.61-120.7 4.03 2.290.91 Y独立62.57-39.470.8-12.81-2.52整体-157.191.24-2.4126.21-5.02 Z独立90.75-57.48 1.12-13.94-2.63整体58.29-37.350.69-9.06-1.656结语(1)本文对溧水体育场空间结构的设计进行了阐述,该结构采用空间管桁与平面管桁相结合的形式,通过杆件布置、截面选择和柱顶连接节点的构造设计,结构在各种荷载组合工况下的静力与动力性能都能满足要求,结构设计合理.(2)通过对钢结构独立模型及钢结构与混凝土结构整体模型的静力特性对比发现,结构在静力荷载工况下杆件内力相差不大,而节点位移相差较大,主要是由于独立模型采用刚性支承代替实际结构的柱顶混凝土约束的做法,不能准确模拟结构的边界条件和变形协调条件,从而引起位移的较大变化,并有可能使结构不能满足适用性要求.(3)在对独立模型与整体模型的模态分析对比中发现,独立模型由于缺少混凝土部分而无法得出某些模态,且由于刚度和约束条件不同,其动力特性也有很大差别.两种模型在竖向地震作用下差别较小,而在水平地震作用下差别很大.这对于上部结构刚度较大而下部结构刚度较小的结构,按独立模型设计有可能使结构偏于不安全.参考文献[1]陈荣毅,董石麟.大跨度张弦钢桁架的预应力施工[J].空间结构,2003,9(2):61-63.CH EN R ong-y i,DO N G Sh-i lin.Prestr essing w o rk o f a long-span st eel truss string structure[J].Spatial Str uc-tures,2003,9(2):61-63.[2]尹思明,胡瀛珊,刘旭,等.某体育馆多次预应力钢网壳屋盖结构设计与研究[J].工业建筑,1998,28(7):16-19.Y IN S-i ming,HU Y ing-shan,L IU Xu,et al.Str uctur-al design and studies o n a sever al prestr essed steel mesh ro of of a spo rts cent re[J].Industrial Co nstr uction, 1998,28(7):16-19.[3]张毅刚,孔祥和.网架结构体系的水平抗震性能[J].工业建筑,1998,28(7):11-15.ZH A NG Y-i gang,K O NG X iang-he.T he aseismic char-act 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最新体育馆大跨度钢结构屋盖的结构设计
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。
某混凝土柱轻钢屋面体育馆结构设计
某混凝土柱轻钢屋面体育馆结构设计王鸿斌陆宝金陈博智李淑婷王路路余昕叶田杨中国联合工程有限公司(310052)摘要:以某一混凝土柱加轻钢屋面结构形式的大跨度活动中心实际工程为例,对基础、主体、屋面钢梁、屋面围护等部位的结构构件设计过程进行分析,总结了结构设计中的一些难点和经验,能满足业主方的建筑使用功能需求,造价经济合理,可作为结构工程师在相似工程项目设计时的参考。
关键词:混凝土柱-实腹式钢梁;轻钢屋面;大跨度结构;门式钢架0引言随着经济的发展与工程项目建设的需要,钢筋混凝土柱-实腹式屋面钢梁单跨排架结构体系建筑物因具有施工简便、受力性能较好、工程经济性好、跨度大等优点,因而在单层工业建筑中被越来越多采用[1]。
此种建筑结构外形类似轻型钢结构门式刚架,但其受力又不同于门式刚架,不能按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(G B51022—2015)[2]进行设计。
文章以广东省鹤山市址山镇某一实际体育馆工程为背景,详细讨论了此类结构设计过程中的概念设计、关键构造、荷载取值、建模计算及控制标准等各方面问题,可作为结构工程师在类似工程项目设计时的参考。
1工程概况该建筑长54.240m,宽36.240m,场地20m深度范围内无饱和的砂土及粉土,场地可不进行液化判别。
根据《建筑抗震设计规范(2016版)》(G B50011—2010)[3]附录A的有关资料,场地抗震设防烈度为Ⅵ度,设计基本地震加速度为0.05g,设计地震分组为第一组,设计特征周期值为0.35s。
建筑抗震设防类别为丙类。
按《建筑抗震设计规范》之4.1.1条及其条文说明划分,建筑场地地段类别属建筑抗震不利地段。
50年一遇基本风压0.55kN/m2,100年一遇风压0.65kN/m2,地面粗糙度类别B类。
50年一遇基本雪压0kN/m2,100年一遇雪压0kN/m2。
建筑物为左侧为体育馆,地上1层,采用混凝土柱与实腹式钢梁轻钢屋面;右侧为配套用房,地上两层,采用混凝土结构,屋面均为不上人屋面。
某体育中心屋面钢结构设计
某体育中心屋面钢结构设计作者：康侃来源：《中国房地产业·中旬》2020年第06期提要：拱形立体桁架对支座有较大的水平推力，导致下部结构和支座设计困难，本工程通过采用弹性支座的方式，有效减小了支座水平推力，产生了较好的技术经济效益，并对关键节点进行了有限元分析。
关键词：立体桁架;弹性支座;节点分析1 工程概况本工程为某街道办事处建设的体育中心项目，设2栋建筑-主馆和副馆，通过连廊相连为一体，其中主馆为单层建筑、局部2层，地下1层。
主馆平面为多段圆弧组成的近似椭圆，长轴距离79.1米，短轴距离59.1米，挑檐挑出长度约5.8m。
檐口高度16.750米，屋面最高处高度25.300米。
主体采用钢筋混凝土框架结构，屋盖采用支承在混凝土柱顶的12榀三角形立体主桁架，在接近中心位置用内环桁架过渡。
2 屋面钢结构设计2.1 荷载取值本工程结构安全等级为二级，设计使用年限为50年。
建筑抗震设防类别为标准设防类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为II 类、特征周期0.35s，地震作用计算同时考虑水平地震和竖向地震，竖向地震影响系数的最大值，取水平地震影响系数最大值的65%。
50年一遇基本风压为0.75kN/m2，地面粗糙度类别B类。
基准温度取20°C，最大升温对室内构件取+25°C，对室外构件取+40°C，最大降温均取-15°C。
对室外挑檐，考虑了其风荷载有变号的可能，即出现风荷载向下的不利情况。
屋面活载除考虑满布外，还考虑了四种半跨分布的情况，以考虑对跨中附近腹杆内力的影响。
2.2 上部结构体系主馆周边设置有24根混凝土柱，在这24根混凝土柱顶与建筑中心连线的方向设置主桁架上弦，并在柱顶桁架支座间沿建筑环向设置外环钢梁。
在两根混凝土柱之间的外环钢梁中点与建筑物中心连线的方向布置主桁架下弦，主桁架下弦每隔两根混凝土柱布置一根，共12根。
体育训练馆维修改造工程钢结构屋面深化设计
体育训练馆维修改造工程钢结构屋面深化设计
1.1深化设计组织管理与协调
钢结构屋面深化设计直接关系到工厂制作、构件运输和现场安装的顺利进展，同时还应考虑钢结构屋面安装与油漆、水电等多个专业的交叉配合。
为确保工程质量，本工程配备专人进行网架屋面深化设计。
1.2深化设计人员
深化设计组织机构图
深化设计岗位职责：
1.3深化设计工作流程图
1.4深化设计软件配置
针对本工程特点，主要拟采用Xsteel软件进行深化设计、配合设计软件拟采用AutoCAD、Sap2000、Midas、
Ansys等5大类设计软件分别作建模绘图、结构设计、有限元分析。
1.5深化设计质量保证措施
质量保证措施见下表所示：。
外国体育场钢结构屋盖结构方案说明
钢结构屋盖结构方案说明1、工程概况某国某体育场位于某国某省，为可容纳4万人的综合性多功能体育场。
位于看台上方的体育场钢结构屋盖系统，是由相互交叉的立体钢桁架所构成。
屋盖由体育场四周向中心悬挑（如图1所示），其一端的根部坐落在混凝土基础上，中间部位支撑于混凝土看台的顶端，向场地中心的悬挑长度约为30m，其三维透视图如图2所示。
图1 単榀结构示意图图2 某体育场三位透视图根据工程规模，建筑结构的安全等级与设计使用年限为：建筑结构的安全等级：一级；结构重要性系数：1.1；设计使用年限：50年（耐久性按100年设计）；建筑抗震设防类别：乙类；建筑物的耐火等级：一级；2、设计遵循的规范根据总包的要求，钢结构设计采用中国的设计规范进行,所遵循的规范为：建筑工程抗震设防分类标准 GB 50223-2004 建筑结构荷载规范 GB 50009-2001 建筑抗震设计规范 GB 50011-2001 钢结构设计规范 GB 50017-2003 钢骨混凝土结构技术规程 YB 9082- 2006 建筑钢结构焊接规程 JGJ 81-2002钢筋焊接及验收规程 JGJ 18-2003钢结构工程施工质量验收规范 GB 50205-2001冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB 50018-2002低合金高强度结构钢 GB/T 1591-1994建筑结构用钢板 GB/T 19879-2005碳素结构钢 GB/T 700-1988同时，在施工图设计时，我们还将参考如下国外技术文献：EC3:mon unified Rules for Steel Structures;AWS D1.1-90: Structural Welding Code-Steel, American Welding Society;Design Guide for Circular Hollow Section (CHS) Joints Under Predominantly Static Loading, International Committee for Development and Study of Tubular Structures (CIDECT); Design Guide for Hollow Structural Section Connections, CIDECT;3、设计荷载1)屋面荷载上弦恒荷载：0.30KN/m2（金属屋面+檩条等）；注：原方案中取0.2 KN/m2。
高20.9 m屋盖混凝土模板支撑体系设计与施工
【摘 要 】文章介绍了南京市溧水区电视台演播厅钢筋混凝土屋面模板支撑体系的设计与施 工。为防止单层20.9 m 高屋面混凝土模板支撑体系失稳而发生严重安全事故，对原有模板支撑体 系 进 行 了 加 固 处 理 。 并 对 新 支 撑 体 系 进 行 了 验 算 ，符 合 《建 筑 施 工 扣 件 式 钢 管 脚 手 架 安 全 技 术 规 范》 (JGJ 130- 2011)要求。同时，制定一系列施工技术交底要求，精心设 计 ，精心施工， 一 次成功。该 工 程 被 评 为 2 0 1 1 年 江 苏 省 “扬 子 杯 ”省 优 质 工 程 。
10
COnSTRlICTIOn SAFETY
H A 令 2021年第7 期
施工技术
有设置； (4)没 有 制 定 屋 面 梁 大 体 积 混 凝 土 施 工 方 案 。 现 场 总 监 理 工 程 师 已 下 达 《停 工 令 》，要求现场
立 即 整 改 。屋 面 梁 满 堂 立 杆 支 架和 屋 面板 脚 手 架 均
寸为600 mmxl200 mm,框架次梁断面尺寸为550 mm x900 mm。框 架 柱 单 层 高 度 为 20.90 m(框架主楼标 高为±15.80 m，地下室地坪标高为-5.10 m,二者相加 单层 高 度 为 20.90 m)。裙 楼 以 3 层砖混结构作为外 围维护结构。
1.工程现场情况 2 0 0 8 年 8 月 初 ，受南京天泉建筑安装工程有 限 公 司 委 托 ，对 溧 水 区 广 播 电 视 台 演 播 厅 高 支 模 原 方 案 和 施 工 现 场 情 况 进 行 了 调 查 分 析 ，发 现 该工程 满堂扣件式脚手架高支模结构支撑体系存在严重 缺陷： ( 1 ) 高支模满堂脚手架全部采用单根立杆，立 杆间距为 1.0 mxl.O m~1.0 mxl.50 m, 步距为 1.80 m, 框架主次梁承重立杆承载力严重不足； (2) 没有设置扫地杆； (3) 竖 向 剪 刀 撑 设 置 间 距 过 大 ，横向剪刀撑没
江苏溧水体育馆钢屋盖结构设计
江苏溧水体育馆钢屋盖结构设计
韩运龙;陈兆雄;冯瑜;冯健;蔡建国
【期刊名称】《钢结构》
【年(卷),期】2010(025)010
【摘要】以江苏溧水体育馆上部钢屋盖为研究对象,采用MIDAS模型对钢结构模型进行振型分析、刚度及强度设计等,同时采用ANSYS软件对单榀张弦梁的找形过程进行研究,分析两种找形方法的异同.结果表明,该结构的振动频率密集,刚度及质量分布均匀,抗震性能良好.该结构的张弦梁找形分析中几何非线性的影响较小,并可忽略预应力拉索拉力大小对结构刚度的影响.
【总页数】5页(P24-27,64)
【作者】韩运龙;陈兆雄;冯瑜;冯健;蔡建国
【作者单位】东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室,南京,210096;江苏省预应力工程技术研究中心,南京,210096;广东省电力设计研究院,广
州,510663;江苏省建筑设计研究院有限责任公司,南京,210029;东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室,南京,210096;江苏省预应力工程技术研究中心,南京,210096;东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室,南
京,210096;江苏省预应力工程技术研究中心,南京,210096
【正文语种】中文
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5.龙华文体中心体育馆钢屋盖结构设计 [J], 吴军;何远明;黄用军;毛同祥
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工 程 设 计
江苏溧 水体育馆钢 屋盖结构设计＊
韩 运 龙 陈 兆雄 。 冯 瑜 冯 健 蔡 建 国 。
（．东 南 大学 混 凝 土及 预 应 力 混 凝 土 结 构 教 育 部 重 点 实 验 室 ， 京 ２ ０ ９ ； １ 南 １０６ ２ ．江 苏省 预应 力 工 程 技 术 研 究 中心 ， 京 ２ ０ ９ ； 南 １ ０ ６ ３ ．广 东 省 电 力设 计研 究 院 ，广 州 ５０ ６ ； ．江 苏 省 建 筑 设 计 研 究 院有 限责 任 公 司 ，南 京 １６３ ４
振动频率密集， 刚度 及 质 量 分 布 均 匀 ， 震 性 能 良好 。该 结 构 的 张 弦 梁找 形 分析 中几 何 非 线性 的 影 响 较 小 ， 可 忽 抗 并 略 预 应 力 拉 索拉 力 大 小 对 结构 刚度 的影 响 。 关 键 词 ： 构 设 计 ； 态分 析 ；结构 优 化 ；张 弦 梁 ； 何 非 线 性 结 模 几
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摘
２０ ２ ） １ ０ ９
要 ： 江 苏溧 水 体 育 馆 上 部钢 屋 盖 为研 究 对 象 ， 用 ＭＩ ＡＳ模 型 对 钢 结构 模 型 进 行 振 型 分 析 、 以 采 Ｄ 刚度 及 强 度 设
计 等 ， 时采 用 ＡＮ ＹＳ软 件 对 单 榀 张 弦 梁 的 找 形 过 程进 行 研 究 ， 析 两种 找 形 方 法 的异 同 。 结 果 表 明 ， 结 构 的 同 Ｓ 分 该
Ｕｎｖ ｒｉｙ ｉｅ ｓｔ ，Ｎａ ｊｎ １ ０９ ｎｉｇ ２ ０ ６，Ｃｈｎ ｉａ；２ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｓ ａｃ ｎ ｅ ｏｒＰｒ ｓｒｓ ｆＪａ ｇ ｕＰｒ ｖｎ ｅ， ｎ ｉｇ ２ ０ ９ ． ｇｎ ｅｉｇ Ｒｅ ｅ ｒ ｈＣｅ ｔｒｆ ｅ ｔｅｓｏ ｉｎ ｓ ｏ ｉｃ Ｎａ ｊｎ １ ０ ６，Ｃｈｎ ｉａ