某体育馆空间钢管桁架结构设计

《某体育馆空间钢管桁架结构设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、某体育馆空间钢管桁架结构设计　　摘要：固原体育馆座落于宁夏回族自治区固原市，本体育馆屋盖结构为空间钢管桁架结构。建立钢结构整体计算模型，通过两个软件的计算、校核，保证了结构设计结果的可靠性。为了研究柱子刚度对上部钢结构的影响，将混凝土柱子刚度放大、缩小各3倍，作为钢结构的弹性支座约束，再对钢结构进行分析，确保结构的安全。关键词：体育馆钢管桁架结构计算校核柱子刚度StructureDesignofSteelPipeSpatialTrussofsomeGymnasiumCAIJian-liang（ZhejiangSoutheastSpaceFr

2、ameCO.,LTD.Hangzhou，311209，China）Abstracts:TheGuyuanGymnasiumislocatedinGuyuancityoftheNingxiaHuiAutonomousRegion.Thestructureofthisgymnasiumroofissteelpipespatialtruss.Establishtheentirecalculationmodelofthesteelstructure,toensurethereliabilityofthedesignresultsbycalculat

3、ingthesteelstructurewithtwoprograms.Inordertostudythecolumnstiffnessinfluencetotheabove7steelstructure,enlargeandshrinkthecolumnstiffnessthreetimes.Ensurethesafetyofthesteelstructurebycalculatingwiththeelasticsupportconstraint.Keywords:gymnasium,steelpipespatialtrussstruct

4、ure,calculatingandcheck,columnstiffness中图分类号：TU318文献标识码：A1.概述随着大空间建筑的不断涌现。作为空间结构之一的空间钢管桁架结构在全国各地已得到大量应用。固原体育馆就是空间钢管桁架结构应用的实例之一（图1），该体育馆座落于宁夏回族自治区固原市新区。本工程屋盖结构采用空间钢管桁架结构。图1固原体育馆效果图屋盖中部为拱形聚酯膜采光通廊（MHJ），沿纵向设两榀呈空间三维曲线的主桁架（ZHJ），主拱桁架间有联桁架（LHJ）相连形成一个空间稳定结构。室外屋盖沿纵向设付桁架（FHJ），屋盖沿横向设多

5、道次桁架（CHJ）。室内次桁架一端支撑于主拱桁架上，一端支撑于下部钢筋混凝土斜柱上；室外次桁架一端支撑于主拱桁架上，一端支撑于付桁架上。其中主桁架跨度达141.6m，付桁架跨度为40.5m，跨中最大次桁架上弦长为45.6m，次桁架最大悬挑11m。72.结构概况本体育馆的整体计算模型见图2。各个桁架弦杆的杆件汇总如表1所示，材质均为Q345B。表1管桁架主要构件截面规格桁架杆件类型ZHJ上弦钢管426×18下弦钢管351×18，351×14FHJ上弦钢管219×12，245×12下弦钢管219×10CHJ上弦钢管219×10下弦钢管219×1

6、0图2固原体育馆计算模型本工程荷载情况如下：恒载：屋面恒载：0.5kN/m2，膜结构部分：0.1kN/m2；活载：0.3kN/m2；雪载：0.4kN/m2；吊挂荷载：0.50.4kN/m2；基本风压：0.35kN/m2；温度作用：±35o。地震作用：8度，0.2g，第一组。本工程采用同济大学的3D3S设计软件进行结构设计，同时采用有限元软件Sap2000进行校核。73.结果分析按照相关规范的要求，对本结构进行计算分析。现将3D3S和Sap2000计算的主拱拱脚支座工况反力列于表2中。表2主拱拱脚支座工况反力（kN）工况3D3S计算反力Sap

7、2000计算反力FxFyFzFxFyFz恒载工况1091501102310415141035活载工况1945331517456317风工况1－65－307－93－65－308－93风工况233－528－40738－537－414风工况393－521－425100－533－433风工况440－566－50647－575－514温度工况－142－3000－1595－130－3021－1609地震工况12－358－2359－362－238从上表看出，3D3S和Sap2000计算的结果是吻合的，由于主拱跨度大，温度对结构内力的影响较大。通过结构分析

8、，主拱上弦秆最大应力为0.739，下弦秆最大应力比为0.618，次桁架弦秆以及腹杆的应力比都控制在0.8以下，结构的强度是有保证的。主拱跨中最大竖向挠度为118mm，小于限制值6