· 42 · 2017 7 年 年 3 3 月 第 第 5 15 卷 建筑设计 工程技术 体育馆建筑结构设计分析 李 祥 安徽金石建筑设计工程咨询有限公司，安徽 淮北 235000 摘要：体育馆属于特殊的结构设计类型。这类结构一般中间为体育活动场地，四周为斜楼板的看台或是狭长的走廊，顶部一般为大跨度的网架、桁架或其他钢结构，这类结构与一般结构计算时有很多不同，本文结合一个工程实例对体育馆的结构设计进行了科学的分析和阐述。 关键词：体育馆；建筑结构；设计 中图分类号：TU392.3 文献标识码：A 文章编号：1671-5586（2017）15-0042-01 1 项目概况 拟建的体育公园项目规...
42 2017 7 年 年 3 3 月 第 第 5 15 卷 建筑设计 工程技术 体育馆建筑结构设计分析 李 祥 安徽金石建筑设计工程咨询有限公司，安徽 淮北 235000 摘要：体育馆属于特殊的结构设计类型。这类结构一般中间为体育活动场地，四周为斜楼板的看台或是狭长的走廊，顶部一般为大跨度的网架、桁架或其他钢结构，这类结构与一般结构计算时有很多不同，本文结合一个工程实例对体育馆的结构设计进行了科学的分析和阐述。 关键词：体育馆；建筑结构；设计 中图分类号：TU392.3 文献标识码：A 文章编号：1671-5586（2017）15-0042-01 1 项目概况 拟建的体育公园项目规划用地位于福建省某工业园区。由体育馆、游泳馆、训练馆及商务中心组成。结构形式：建筑结构形式主体为框架结构，屋盖系统为大跨度空间桁架结构。 2 结构特点 对大空间结构，高度较大的支顶架柱（23.0m），是一种单排或部分单跨框架（本地站和辅助房间单跨框架），大跨度框架的固定柱与基础底部铰接桁架的结构；站在对整体结构抗震影响斜板推力结构，不能忽视其影响设计；楼板开洞和刚度有限。对大跨度网架的重要支撑框架结构设计应进行性能设计，根据代码对一般建筑物的抗震设计，在该地区设防烈度地震影响时，一般不需要修理的损坏或不能用在这方面，当受到高强度的罕见的大地震不会倒塌或严重损害威胁生命。为此，对于中小体育场等大型空间结构设计需要注意的关键点进行了设计和探讨。 3 结构设计分 析 3.1 自然条件分析 本工程所在地区自然条件有关参数取值如下：基本雪压：50 年一遇的基本雪压 0.25kN/m2。基本风压：50 年一遇的基本风压 0.35kN/m2，地面粗糙度为 B 类。抗震设防烈度为 6度，设计基本地震加速度值为 0.05g，设计地震分组为第一组。 地质条件：①根据地质资料及场区环境和地质勘察报告建议，本工程训练馆基础采用冲孔灌注桩。直径800mm，桩混凝土强度等级为：C30，冲孔灌注桩以中风化粉砂岩为桩基持力层，桩端进入持力层深度 1.0m，单桩竖向承载力特征值为 2000kN。游泳馆、体育馆和商业平台的基础拟采用独立柱基加墩基，以中风化粉砂岩或强风化粉砂岩为基础持力层。地基承载力特征值分别为 fk=1200kPa 或 fk=300kPa）。②本工程建筑场地类别为Ⅱ类，场地土类型为中硬场地土，场地特征周期为 0.35s。③本场地内存在厚度较大的软弱土层，且体育馆的东北侧存在边坡，故场地属于抗震不利地段。④场地内无活动性断裂带通过，属区域稳定区，未见滑坡和崩塌等不良地质现象，场地内无隐伏沟浜、池塘、古井等对地基安全不利的地下埋藏物，适宜本工程的建设。⑤场区地下水主要赋存于素填土中，大气降水是场地地下水主要补给来源。场区地下水对混凝土结构和混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性；场地土对混凝土结构和混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。⑥本地区抗震设防烈度为6度，可不考虑砂土液化问题。 3.2 结构设计标准 本工程建筑结构设计使用年限 50 年。建筑结构安全等级二级。建筑抗震设防类别：标准设防类（简称丙类）。工程地基基础设计等级：乙级。地下工程防水等级为一级。建筑防火分类为一类；建筑耐火等级为一级。 3.3 荷载标准值 主要活荷载标准值见下表，未列项目按现行规范、规程及标准。有特殊使用要求荷载由业主提供。 3.4 楼面恒荷载标准值 楼面恒荷载包括内外填充墙半岛综合体育登录入口、粉刷、各种装修荷载，结构设计时根据建筑装饰做法据实统计后输入计算机进行计算。 4 结构计算分析软件及主要结论 选用两种不一样软件进行结构剖析：上部结构全体核算及根底核算选用中国建筑科学研究院 PKPMCAD 工程部编制的“多层及高层建筑结构空间有限元剖析与规划软件”SATWE（V2.2 版）、JCCAD，选用北京盈建科软件股份有限公司“多、高层建筑结构空间有限元计算剖析与规划软件 YJK”进行复核计算；网架工程选用空间网架结构规划软件 SFCAD2006 进行满应力剖析规划。STAWE 进行计算剖析时，钢网架屋面选用钢梁铰接挠度持平的原则简化计算。YJK 进行下部结构和网架结构的全体弥补计算剖析，精确地计入网架结构刚度对下部结构的影响。经过上述计算软件剖析，本工程结构振荡周期的前两个周期以平动为主，第三周期以改变为主，第一改变周期与第一平动周期的比值为 0.81，满足标准要求。结构振型曲线及位移曲线接连润滑。底层剪重比、位移角、结构改变位移比、柱轴压比、竖向刚度比等主要结构特征参数均满足标准要求，且在合理范围以内。本工程结构安置基本合理，结构计算有用。 5 工程结构规划要点及加强办法 该工程梁、柱、板、根底混凝土强度等级 C35，梁、柱、板钢筋均选用 HＲB400 级热轧钢筋。结构柱截面尺寸1200mm×1500mm。依据上述结构特色，结构规划时须做以下加强计算剖析及抗震加强办法： 上部结构全体计算及根底计算选用中国建筑科学研究院 PKPMCAD 工程部编制的“多层及高层建筑结构空间有限元剖析与规划软件”SATWE（V2.2 版）、JCCAD，选用北京盈建科软件股份有限公司“多、高层建筑结构空间有限元计算剖析与规划软件 YJK”进行复核计算；网架工程选用空间网架结构规划软件 SFCAD2006 进行满应力剖析规划。STAWE 进行计算剖析时，钢网架屋面选用钢梁铰接挠度持平的原则简化计算。YJK 进行下部结构和网架结构的全体弥补计算剖析，精确地计入网架结构刚度对下部结构的影响。关于构件的配筋选用 SATWE 及 YJK 计算成果的包络值规划。对周边支承网架的结构柱按中震不平复核抗弯承载力，中震抗剪弹性复核抗剪承载力的功能规划。周边支承网架的结构柱，抗震等级进步一级，为特一级。一起满足大震下弹塑性层间位移角小于 1/50 的要求。支撑网架屋盖的结构柱应选用型钢混凝土柱；周边支承网架的单边梁宜按正截面中震不平服、斜截面中震弹性规划，周边梁按通长配筋。全体计算模型应思考钢屋盖和下部结构一起作业；楼板全体性很差，应增加按空楼板模型计算，并与有楼板模型成果按包络值规划。增加按单榀框排架计算模型，并与全体模型成果对比按包络值规划。看台斜梁与上、下楼层全体衔接，计算时应按斜梁输入，思考其斜撑刚度；屋面高度有高差，在计算时应按实际情况思考。网架屋盖进行竖向全体抗震验算。 6 结论 综上所述，体育馆的结构设计是一项综合性的工作。本文根据具体的工程项目，进行了科学分析，以此提高体育馆整体的结构质量。 参考文献 [1]李学军.体育馆建筑结构概念设计研究[D].北京工业大学,2005. [2]万志勇 .体育馆建筑结构设计 [J].广东土木与建筑,2006,05:6-7.