大跨度结构设计实践分享——以梁山国际会展中心为例
相较于常规结构,大跨度结构往往会给结构工程师带来更多的挑战,需要综合运用专业知识、先进技术和创新思维,通过优化设计和持续技术创新才能确保大跨度结构的安全性、可靠性和经济性。今天,笔者以做过的几个实际工程项目作为案例,为大家分享大跨度结构的设计实践经验。 笔者在2016年初开始参与该项目的结构设计工作,经过各方全力配合,项目于2017年8月仅历时一年半即顺利竣工并投入使用,2017年9月17日至19日成功举办了第十三届中国(梁山)专用汽车展览会。 梁山国际会展中心位于山东省济宁市梁山县经济开发区东风路,是鲁西南地区较大的综合性会展中心。项目总投资1.8亿元,占地面积约10万平方米,其中室内展览面积3.5万平方米,室外展区面积约3.26万平方米。主体建筑面积约3.4万平方米,展厅为2层结构,共4个展厅,展厅净高12.5米。建筑中部为通高中厅,层高37米,中厅两侧为4层建筑,层高5.6米,主要用于商务洽谈和会议。 展厅主体部分为2层结构,首层层高14米,二层层高8米,并分别设有夹层;;建筑中部为通高中厅,层高37米。建筑总长228米,设两道抗震缝,将整个建筑分为左右展厅和中厅三个单元。 展厅部分柱网基本尺寸为21mx21m,二层楼面荷载为10kN/m2。柱网尺寸和使用荷载都很大,经过试算比较最终采用型钢混凝土框架结构作为受力体系。局部放大图 型钢混凝土柱截面尺寸为1500x1500,内设十字型钢;梁截面尺寸为900x1600,钢骨尺寸H1200x400x20x25。设两级次梁体系,减小楼板跨度。 屋面为上升曲面造型,直立锁边铝镁锰金属屋面,采用双向空间管桁架结构体系,桁架支撑在下部主体结构的柱顶。 桁架上下弦杆采用∅159X5钢管,腹杆采用∅60X3.5钢管。桁架采用球形钢支座于柱顶铰接:
东营三中风雨操场同样是笔者在2016年设计的项目。
该项目建筑用途为体育健身,首层由于使用要求局部柱网较大,为18米x18米,二层楼面采用了钢筋混凝土井字梁结构,节省了建设成本:
二层以上抽柱形成大空间,屋面为铝镁锰板轻钢屋面。结构设计时,屋盖采用网架结构,网架跨度为36mx36m:
大跨度结构由于其复杂性和特殊性,设计难度往往较大,设计时必须根据项目实际情况选用合理的结构体系,同时要进行详细的受力分析,才能使其既满足建筑美学要求又做到安全可靠、经济适用。
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