广州体育馆结构设计要点详解.pptVIP

广州体育馆夜景 主场馆 训练馆 大众馆 剖面图 纵剖面图 室内 室内 室内 介绍内容 1、体育馆概况 2、对初步设计的改进 3、屋盖设计的安全度 4、设计特点 5、设计计算及试验 6、屋架施工的基本情况 1、体育馆概况 功能：广州体育馆是为“九运会”而兴建的大型体育设施，以举办包括国际室内田径赛在内的各种体育比赛为主，同时能兼顾大型演唱会、文艺演出、展览会等。 2. 主场馆建筑面积约40000m2 ，馆内设包厢24间，座位10018座； 3. 训练馆建筑面积约20000m2，馆内设练习场、游泳场、学术交流厅等； 4. 大众活动中心建筑面积约9000m2，馆内设体育娱乐场。 2、设计过程 1. 广州体育馆设计方案通过国际招标，由法国巴黎机场公司(ADP)建筑师Paul.Andaeu中标，并负责完成方案设计、初步设计。 2. 广州市设计院负责配合初步设计和施工图设计。 1999年3月初步设计审查。 1999年6月组织空间结构专家对体育馆钢结构屋盖进行技术审查。 2、屋盖设计问题 1. 辐射桁架平面外稳定及计算长度问题 ，采用斜交拉索作为侧向稳定支点无规范依据 。 ADP提供辐射桁架部分上弦，特别是下弦的截面不满足平面内、外稳定计算。 4点约束支座的反力相当大，下部设计相当困难。 2、对初步设计改进内容 1. 主檩条位置增设环向桁架垂直交叉索。 2. 辐射桁架下弦由2-φ70 实心圆棒改为2-φ89×19 （2-φ102×19）圆管。 3.节间平面内长度由3300改为2500。 4.支座除四个端支座外其余采用弹簧刚度明确的球型减震支座。 5.根据计算结果，部分加大原设计的截面厚度。 6.主桁架改用圆钢管，采用相贯节点。 3、广州体育馆的屋盖设计安全度 1. 结构设计安全等级一级。 2. 按七度基本烈度抗震设防。 3. 荷载 (1) 风荷载： 基本风压0.45，重要性系数1.2， 体型系数取考虑内压的风洞试验值，风振系数1.8。 (2) 垂直荷载： 恒载：0.3kN/m2 (包括屋面板、檩条、吸音器等)； 活载：0.3kN/m2（按满跨均布和半跨均布分别考虑）； 固定设备重量（包括广播音响、灯光、马道等）； 演出灯光音响每节点6kN，总重约750kN； (3) 温差：±250C 3、广州体育馆的屋盖设计安全度 4.索设计安全系数为2.5～3 。 5.钢结构屋盖防火等级为一级，采用薄型喷涂金属防火涂料，根据消防设计审核意见书防火耐火时间为0.5小时 。 结论： 广州体育馆的屋盖设计经过建委的支持，专家的指导 ，依据实事求是的科学态度，改进和完善了原结构受力体系，结构构件的设计符合我国设计规范，屋盖的设计是安全的。 主场馆钢屋盖平面 训练馆 大众馆 辐射桁架和垂直交叉索 主桁架 下弦节点 4、设计特点 一、屋盖杆件布置的韵律形成很有特色的空间结构美 各馆中央屋脊为纵向空间桁架。 辐射桁架按等距沿放射放置。 桁架的上弦为方钢管，腹杆采用圆管，下弦由2根φ89（76）圆管组合而成，杆件尺寸外形大小一致。 首次在大跨度的空间结构中使用了800根高强度低松驰的预应力拉索作为受压弦杆支点，拉索之间为弦杆计算长度。 空间结构体系整齐划一，很有特色。 二、辐射桁架上弦采用方钢管与圆钢管的直接焊接相贯节点，通过节点试验及有限元计算比较，判明节点支管的承载力以及相贯节点是否需要加强等情况，选用计算公式进行结构设计。下弦为两根圆钢管，在节点处与竖腹杆端的实心圆钢棒和两根斜腹杆焊接，节点新颖，具有特点，下弦节点亦通过试验保证设计安全。 4、设计特点 三、体育馆所有的辐射桁架，均支承在一道0.65X1.25m的箱形钢环梁上，而钢环梁的支座为垂直、环向约束，径向具有弹簧刚度的球形减震支座，弹簧刚度由弹簧钢板制成，并由其将屋盖的水平推力和垂直力传递到下部剪力墙。该支座的设计及使用亦为国内第一例。 四、首次在大跨度的空间结构中将稳定索参与共同计算，与辐射桁架、主桁架一起形成良好的空间受力体系。屋盖上弦面沿周边设环向水平交叉索和四道径向水平交叉索，辐射桁架间每隔10米设一道环向垂直交叉索，上弦水平拉索及下弦垂直交叉拉索组成屋盖的柔性支撑体系。通过对屋盖的非线性屈曲分析，整体弹性计算，整榀桁架试验确定索的张拉力及控制张拉索力差。 五、钢索采用镀锌高强度低松驰预应力钢铰线，强度标准 值fptk=1670Mpa，单根钢铰d=15(7φ5)，