左侧悬挑屋板设计:21.7 米悬挑结构的空间钢管桁架设计

   日期:2024-10-29     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:323    
核心提示:设计桁架梁时,在沿跨度方向(径向)设置三道主桁架,作为主要受力构件。由于在工程设计时一般要求大跨度悬挑留有安全余量,期望最大应力为设计强度的80%,即276MPa(根据朱炳寅老师的建议大跨关键性构件按0.7控制)根据《建筑结构荷载规范》,成都地区基本风压为0.30kpa。

2、悬挑式屋顶设计

左侧悬挑屋顶效果图

本工程地上钢架的一个重要特点是存在大悬挑结构:左侧悬挑屋面悬挑21.7米,采用悬挑空间钢管桁架结构,根部采用斜撑;右侧悬挑屋面板跨度12.7米,采用悬挑工字梁加支撑的结构形式。

悬臂桁架的力传递路径清晰,可以更好地控制力传递的方向。桁架梁通过上下弦杆的拉压来抵抗弯矩,可以更好地利用材料的性能。根据工程经验,并考虑业主和建筑的要求,桁架高度设定为1.2m。

桁架梁设计时,沿跨方向(径向)设置三个主桁架作为主要受力构件。主桁架的布置主要考虑悬臂根支撑数量的限制。垂直于跨度方向(圆方向)设置四根通道桁架。最外侧的子桁架主要用于减少边缘风振效应。其余三个副桁架的作用主要是防止主桁架不稳定。次桁架布置间距的设置主要考虑到靠近支撑的主桁杆轴力较大,更容易失去稳定性,因此尽可能减小主桁弦长的计算长度。

桁架上下弦平面布置如下:

左悬臂桁架平面布置

YJK计算结果:悬臂结构吸风荷载校核及位移

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MIDAS计算结果:风吸荷载校核计算悬臂结构位移

现场照片

3、关键节点设计

左悬臂的关键节点是下弦杆与支撑的交点。连接到该节点的杆件的设计内力基本上是轴向压力。对于节点连接杆件承载力的计算,采用通用有限元软件ABAQUS进行计算。最大应力为301.7MPa,出现在次桁架与主管连接处。这里的无缝钢管壁厚为16毫米,设计强度为345MPa。事实上,由于次桁架与主管连接处采用焊接连接,实际接触面积大于模型中的面积,应力应小于301.7MPa。节点成员尚未屈服,处于安全阶段。由于工程设计时一般要求大跨悬臂梁留有安全裕度,预计最大应力为设计强度的80%,即276MPa(根据朱丙印老师的建议钢结构风荷载阻尼比,长跨悬臂梁的关键部件跨度应控制在0.7)

关键节点设计内力示意图

下弦节点网格划分示意图

关键节点受力分析

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在整个工程的施工过程中,体育场钢结构的施工是技术难度最大、耗时最长的部分。其中,我们也遇到了一些问题,通过甲方、施工单位和我们设计单位的积极交流和沟通,都一一解决了。在这个大型悬臂钢结构的设计过程中,我们也积累了非常宝贵的设计经验。

4. 外场旗杆

该项目外场击球区面积约20000平方米,由球坑、外场旗杆和围栏组成。旗杆高度约为28~50m。旗杆圆管,截面600~1200mm。主要设计难点在于风荷载的计算与设计;施工难点在于现场安装拼接需要精确对位。

平面图

旗杆标高

利用midas软件分析其强度、位移等指标。

根据《建筑结构荷载规范》,成都市基本风压为0.30kpa。自立式高耸结构高度Z处的风振系数;结构自振周期、单管塔阻尼比可按《高耸结构设计标准》表4.2.9-1查得。结构总高度和地面粗糙度类别均为B类,查表4.2.9-2。

迈达斯位移结果

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现场照片

五、项目概况

项目名称:成都美国时尚体育公园多戈莱场馆

项目位置:位于成都市武侯区锦城绿道内,南临美洲公园,西临成都绕城高速,东临锦城大道,北临百家立交。

设计单位:上海城乡建筑设计院有限公司

建设单位:中国建筑科技集团有限公司

项目介绍

将于今年年底全面竣工。

预计将于 2023 年春季开业。

该项目将促进技术辅助的体育和娱乐

发展新业态。

成都多哥乐体育娱乐中心

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项目地址:

锦城绿道范围内,南侧为美国公园,西侧为成都绕城高速,东侧为锦城大道,北侧为百家立交。

项目面积:

项目占地面积27000平方米,其中建筑面积12000平方米。

场地介绍:

托哥洛体育娱乐综合体项目由中国建筑科技集团有限公司承建钢结构风荷载阻尼比,场馆主体为钢框架结构。场馆分为地下一层、地上两层。高16.5m,占地面积27000平方米。场馆建筑面积约12000平方米,室外景观约15000平方米。建成后,该场馆将成为迄今为止世界上最大的多哥洛体育和娱乐中心。

场馆设有104个开放式技术击球位、儿童区、屋顶露台和活动区。此外,场馆内的优质餐厅可提供多种美食,为市民提供全面的娱乐体验。

托哥洛为成都体育娱乐新经济、新业态提供了丰富的场景支撑。它用科技创新打破体育赛事的天气、场地、器材和技术的门槛限制。还将融合不同的国际体育和娱乐设施项目带到成都,不仅包括球类比赛,还包括国际餐饮等元素,为成都和四川人民带来多元化的休闲娱乐选择。

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这是一个科技场馆

体育+游戏

与传统体育场馆不同,Togolo将基于尖端技术的游戏系统植入到运动场景中。获得专利的RFID芯片球,结合场内目标,可以准确捕捉每个球的飞行轨迹和落地点,增强运动体验。更棒的是,用户还可以与全球玩家同台竞技,实现不同场地之间的多人团队竞技,开辟线下和线上新的运动场景。

同时,在这个科技场馆中,用户还可以利用室内VR导航、智能自拍体感互动屏等设施体验各种VR游戏、体感游戏等。

这是一个休闲场所

美丽的风景+美味的食物

作为天府绿道的核心部分,成都环生态公园正在全力打造133平方公里的开放式多功能环生态公园,助力成都打造全球最长、最具吸引力的世界级生态风景绿道。成都多戈莱体育场周边的金城湖公园内有蜿蜒的休闲步道和独特的五孔石桥。这里也是骑行、跑步、拍照的最佳地点之一。

成都多哥莱规划了三个餐厅和多个主题酒吧。各种美食和场外的绿道风景将为市民提供全新的休闲娱乐体验。

 
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