BAHIRDAR体育场网架方案汇报

江苏常虹钢结构工程有限公司BAHIRDAR体育场网架方案汇报BAHIRDARSTADIUM江苏常虹钢结构工程有限公司2010.1汇报内容斜拉柱布置方案优化分析荷载取值结构静力性能分析预应力拉索对结构的受力性能优化网壳形式、网格尺寸优化确定分析方案比较概述杆件与球节点配置简单列表膜结构屋面介绍工程概述工程概述平面图轴测图BAHIRDAR体育场看台屋面钢结构工程采用网架结构+斜拉索体系，屋面采用膜体维护。屋面最高标高约35m，斜拉柱顶标高为42.8m。整体结构受力清晰、建筑造型美观大方，与原建筑设计吻合。方案比较1.结构组成灵活多样但又有规律性，适应各种建筑平面形状；2.节点连接简便可靠；3.加工制作工厂化，杆件和节点做到定型化、商品化生产。既保证加工又缩短加工制作时间，明显优于其他类型空间结构的加工制作工艺；4.空间三维受力工作，传力途径简捷，刚度大，抗震性能好；5.施工安装方便，施工周期短，无需现场加工和焊接，无需大型吊装设备；6.重量轻，能充分发挥材料强度性能，经济指标好。网架结构的优势网架节点螺栓球节点优点：1.制作安装方便，标准化程度高；2.工厂化生产，质量有保证；3.不用现场焊接，不会产生焊接应力和焊接变形；4.没有节点偏心，受力状态好；5.现场安装组合灵活，施工速度快。与桁架方案的比较方案1：斜拉桁架结构体系（60根斜拉柱、三角形桁架）方案2：斜拉网架结构体系（30根斜拉柱、四角锥网架）基本体系与未知量两种结构方案的比较基本体系与未知量结论控制因素指标斜拉桁架结构体系斜拉网架结构体系用钢量（除屋面系统和拉索）2536t1675t支座反力X150kN130kNY302kN210kNZ641kN595kNZ向挠度控制130mm120mm拉索Ф80:2530mФ38:6310mФ61:1293mФ37:2080m网壳形式、网格尺寸优化分析优点：1.网格布置均匀；2.杆件品种少，便于构件标准化；3.节点构造简单，施工方便；4.受力均匀，空间刚度大。四角锥体系基本单元网壳结构形式—选用正放四角锥体系网格尺寸的确定基本体系与未知量1、考虑尽量符合原建筑设计要求2、该结构为悬挑结构，网格剖面参数取用时尽可能使结构刚度增大，内力峰值减小3、根据结构受力特性，悬挑端部受力较小根据以上原因采用了变厚度网架的剖面形式。网格剖面参数示意图斜拉柱布置方案优化分析用钢量竖向挠度峰值水平支反力峰值拉力峰值压力峰值不抽柱(60根)1820t-145mm385kN535kN720kN抽柱(30根）1675t-120mm210kN470kN660kN抽柱方案在用钢量指标及结构受力性能指标方面均有明显优势基本体系与未知量是否抽柱的计算结果比较结论抽柱与否的比较荷载取值荷载取值1.恒荷载：屋面静载0.15kN/m2，网壳自重由软件自动生成；2.屋面活荷载：0.30kN/m2;3.风荷载：基本风压0.35kN/m2（基本风速约：85km/h），地面粗糙度B类，体型系数按压风1.3，吸风-0.5考虑，风振系数悬挑端部取1.8，支座部取1.3；（有效风速约：120km/h）。4.温度荷载：+10ºC，-10ºC；5.不考虑地震作用。结构静力性能分析内力分析（1）b.最不利工况组合作用下下弦层轴力云图a.最不利工况组合作用下上弦层轴力云图内力分析（2）b.最不利工况组合作用下下弦层应力云图a.最不利工况组合作用下上弦层应力云图内力分析（3）a.上弦层杆件应力比统计b.下弦层杆件应力比统计c.腹杆层杆件应力比统计位移验算最不利工况组合下结构整体位移预应力拉索对结构的受力性能优化竖向挠度峰值水平支反力峰值拉力峰值压力峰值无拉索-88mm140mm160kN585kN598kN设拉索-121mm119mm210kN470kN660kN基本体系与未知量拉索设置与否的计算结果比较结论1.设置拉索后结构挠度明显下降，这对于刚度起控制作用的悬挑结构是十分有利的；2.支反力峰值及压力峰值有所增大，但增幅不大，仍在下部支座和网壳杆件能够承受的范围之内。杆件和球节点配置简单列表结构主要构件汇总类别截面规格网架杆件D60×3.5D75.5×3.75D88.5×4D114×4D140×4D159×6D159×8D180×8D180×10立柱D480×20D750×30撑杆D299×10球径节点类型BS120螺栓球BS150螺栓球BS180螺栓球BS200螺栓球BS220螺栓球BS250螺栓球BS280螺栓球BS300螺栓球WS400X10焊接球膜结构屋面介绍柔性膜材料具有透光和防紫外线功能，在一些室外建筑和大跨度体育场馆中得到广泛的应用。正是由于这一特征，配合着灯光设计可使膜结构具有鲜明的环境标志特征，非洲大陆强烈的日光可被膜体材料过虑为柔和的光线。同时其造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于拆卸、使用安全等优点。膜材料屋面主要优点局部节点构造螺栓球节点膜维护效果螺栓球节点Theend