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索结构典型工程:绍兴县体育中心体育场罩棚

 


本文转载自公众号空间结构分会


索结构典型工程:绍兴县体育中心体育场罩棚
索结构典型工程:绍兴县体育中心体育场罩棚

绍兴县体育中心

体育场罩棚

索结构典型工程:绍兴县体育中心体育场罩棚


双向张弦桁架


索结构典型工程:绍兴县体育中心体育场罩棚

设计单位:北京市建筑设计研究院有限公司
建设单位:绍兴县体育中心投资开发经营有限公司
钢结构生产制造及安装单位:浙江精工钢结构有限公司
索结构施工单位:北京市建筑工程研究院有限责任公司
索具类型:巨力索具 • 钢拉杆
竣工时间:2014年
01/
概 况




绍兴县体育中心体育场,坐落在绍兴市柯北新城,体育场采用四心圆平面,正南北布置,设双层看台,40000 座中型乙级体育场(其中包括场地内5000 活动座位),可承接省级综合运动会,举办地方级足球、田径等比赛及群众性运动会,专业运动队训练及群众性全民健身。建筑提供标准八道田径及足球场地,场心区域 21623. 52 ㎡可改造为展厅, 设置标准展位1116个。

索结构典型工程:绍兴县体育中心体育场罩棚
图1 绍兴县体育中心体育场

02/
索结构体系


体育场主体建筑由钢筋混凝土看台、钢结构固定屋盖和活动屋盖组成,立面造型呈莲花状。固定屋盖投影接近椭圆形,长轴方向为267m,短轴方向为206m,屋盖外边缘为四心圆,投影总面积为 44036.37 ㎡,其中固定部分 33818.57 ㎡,开口面积 10217.80㎡。活动屋盖分为二块,水平投影面积 11849.28 ㎡,为当时国内开合面积最大的活动屋盖。 

体育场内场及看台柱网为四心圆,下部结构采用钢筋混凝土少墙框架结构,基础型式为柱下和墙下钻孔灌注桩,桩端后注浆,8-2层圆砾作为持力层,桩径800 ㎜。

固定屋盖主要受力构件为布置成“井”字型的4榀双向张弦立体主桁架、28榀次桁架、周边环向桁架、水平支撑及支座五部分组成。主桁架安装高度47.1m,断面为鱼腹形,矢高5m~19m。长轴主桁架跨度230m;短轴主桁架跨度176m。主桁架通过固定铰支座支承在 8 个混凝土筒上。活动屋盖采用平面桁架结构,沿跨度方向共设置14道主桁架,四周设置水平支撑保证活动屋盖的整体性。

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图2 体育场整体结构图
该工程外立面及罩棚采用膜结构一体设计,固定屋盖部分为双层吸音结构,内膜为微孔吸音膜,外模为PTFE膜材,与整体立面统一。
体育场固定屋盖采用了新型的并列式张弦桁架结构,张弦主桁架上弦为四边形空间桁架,下弦为4根并排的预应力钢拉杆,共计192根,直径规格为Φ200mm,单根最大长度19m,强度等级为650Mpa。钢拉杆作为张弦桁架的下弦,比普通钢管更轻盈,比拉索刚度大。如果钢拉杆张拉不能实现均匀、对称,将引起固定屋盖结构内力分布和变形。高强度大直径钢拉杆预应力张拉是该工程的难点之一。
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图3 体育场固定屋盖结构图

03/
索结构施工


1)钢拉杆
Φ200mm的650Mpa大直径高强度的钢拉杆为当时国内规格最大强度最高的钢拉杆产品。钢拉杆产品4根一组,采用销轴与下弦铸钢节点相连接。钢拉杆中间设有调节套筒,用于钢拉杆长度的调节和张拉。

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图4 单根钢拉杆示意
2)钢拉杆的安装
① 由于钢拉杆规格较大,单根钢拉杆最大重量约9t,同时由于钢拉杆所处下弦位置距离地面较高,需在钢拉杆安装位置下方设置专用安装平台。
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图5 高空圆周移动式缆索吊机系统
② 钢拉杆需在地面专用胎架上组装,按照下弦铸钢件的实际尺寸调整钢拉杆长度,长度调好后,按4根一组进行摆放固定,之后进行吊装。
③ 为防止吊装时损坏杆体,应制作专用的吊装工具进行安装,根据现场设备情况,选用160t汽车进行成组吊装(4根一组)。
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图6 钢拉杆吊装示意
④ 钢拉杆吊装到适宜位置后,将两端配套销轴穿好,用链条管钳旋紧调节套筒。
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图7 钢拉杆安装示意
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图8 钢拉杆现场安装完成
3)钢拉杆的张拉
① 由于钢拉杆为4根一组,同时作用于屋盖下弦结构,根据结构要求,钢拉杆必须4根为一组整体进行张拉。
② 张拉钢拉杆会对固定屋盖内力分布、变形量造成影响,故在张拉钢拉杆时必须对固定屋盖部分进行内力和位移监测,以控制固定屋盖整体的稳定性。
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图9 钢拉杆张拉时屋盖结构监测图片

04/
工程照片

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图10 体育场内景
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图11 钢拉杆实景

撰稿人:
巨力索具股份有限公司 宁艳池
END


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空间结构分会

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