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无环索弦支网壳,温州瓯海奥体中心体育馆屋盖:【索结构典型工程】

 


来源:中国钢结构协会空间结构分会 公众号

无环索弦支网壳,温州瓯海奥体中心体育馆屋盖:【索结构典型工程】
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温州瓯海奥体中心

体育馆屋盖


无环索弦支网壳,温州瓯海奥体中心体育馆屋盖:【索结构典型工程】


无环索弦支网壳


无环索弦支网壳,温州瓯海奥体中心体育馆屋盖:【索结构典型工程】

设计单位中南建筑设计研究股份有限公司 

总包单位:中建科工集团有限公司

钢结构安装单位:中建钢构有限公司

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:坚宜佳·高钒拉索

竣工时间:2022年

01/
概 况



瓯海区奥体中心项目位于浙江省温州市瓯海区娄桥街道商汇路亚运公园南侧。建筑规模182000㎡。瓯海奥体中心体育馆呈曲线型,平面投影呈圆形,屋盖型式采用无环索弦支网壳结构,屋盖结构主要由上部网壳、下部无环索交叉索系及竖向撑杆组成,上部网壳部分为曲线型焊接箱型钢结构。屋盖主体支承于24根外圈环梁上,屋盖最大跨度约为100.6m。上弦网壳为圆柱面,矢高9.425m。 
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图1 瓯海奥体中心

02/
索结构体系

体育馆屋盖结构为无环索弦支网壳结构,屋盖结构顶标高29米,距地面绝对高度35米。下部交叉索系投影呈花瓣形状,其中内环花瓣由两个三角形索系交叉组成,拉索规格为φ40mm;中环花瓣由两个三角形索系交叉组成,拉索规格为φ75mm;外环花瓣由3个4边形交叉组成,拉索规格为φ110mm。每层索系通过竖向撑杆将整个网壳撑起。
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图2 屋盖结构平面图
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图3 拉索编号图
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03/
索结构施工

1)施工总体安装步骤
拉索运输至现场→开盘放索→安装撑杆和上索夹→测定撑杆下节点安装偏差→按照环索索皮表面的标记,并考虑撑杆下节点安装偏差及索长误差,调整拉索长度后,吊装内环拉索并安装索夹→吊装中环拉索并安装索夹→吊装外环拉索并安装索夹→内环拉索张拉第一级→中环拉索张拉第一级→外环拉索张拉第一级→外环拉索张拉第二级→中环拉索张拉第二级→内环拉索张拉第二级(100%索力值)→验收最终索力及位移→索力微调→施工完成。
2)安装过程图示
该工程拉索分安装拉索和张拉拉索两个大环节,安装原则要求拉索编号及拉索上下位置关系与施工图吻合,具体施工顺序如下:
第一步:安装内环拉索(6根);
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图4 安装第一步示意图 
第二步:安装中环拉索(6根);
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图5 安装第二步示意图 
第三步:安装外环拉索12根。
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图6 安装第三步示意图 
3)张拉施工顺序图示
张拉控制原则是索力值与屋盖位形值满足设计要求。索网组装完成后,对拉索进行由内向外第一级张拉至张拉力的70%,然后对拉索进行由外向内第二级张拉至张拉力的100%,以达到设计索力。
第一步:张拉内环拉索第一级;
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图7 张拉第一步示意图 
第二步:张拉中环拉索第一级;
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图8 张拉第二步示意图
第三步:张拉外环拉索第一级;
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图9 张拉第三步示意图
第四步:张拉外环拉索第二级;
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图10 张拉第四步示意图
第五步:张拉中环拉索第二级;
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图11 张拉第五步示意图
第六步:张拉内环拉索第二级
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图12 张拉第六步示意图
4)索施工关键技术
根据内环拉索、中环拉索及外环拉索的位置关系和总体施工流畅有序的施工总体思想,首先铺放并安装内环拉索,然后铺放中环拉索并安装中环拉索,最后铺放外环拉索并安装外环拉索。组装原则:确保拉索编号、索夹标记点位置及拉索的上下位置关系与施工图相吻合。
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图13 拉索位置关系图
04/
工程照片

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图14 体育馆内景
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图15 无环索预应力索杆体系
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图16 体育馆外景

05/
参考文献

[1] 薛素铎,刘人杰,李雄彦等. 无环索预应力索支结构新体系 [J].空间结构,2020,26(4):15-22.
[2] 刘人杰,邹 瑶,薛素铎等.去索对无环索弦支穹顶静力性能的影响规律研究[J].建筑结构学报,2020,41(S1):1-9
撰稿人:
北京市建筑工程研究院有限责任公司:鲍敏、高晋栋、马健、王泽强
END


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空间结构分会


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