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研读导语
144m跨弦支桁架屋盖,缔造了我国会展建筑跨度之最。
——王世权
合肥滨湖国际会展中心 综合馆
设计:上海建筑设计研究院有限公司
竣工:2022
关键词:弦支桁架 144m

1 项目概况
合肥滨湖国际会展中心位于合肥市滨湖新区,占地58.62公顷,总建筑面积约35万㎡,其中室内展览部分建筑面积约13万㎡。

已研读百米大跨案例分布图
合肥滨湖国际会展中心共分两期建设。
一期2012年建成投入使用。一期室内展场面积9.1万平方米,室外展场面积1.55万平方米,会议区面积1.5万平方米。
二期位于一期西侧,2022年建成投入使用。主要包括一座综合馆、2座标准馆、一处地下两层车库。二期室内展场面积4万平方米,会议区面积0.5万平方米。
合肥滨湖国际会展中心综合馆,建筑平面尺寸为170m×192m,屋盖最高点建筑高度36m,其中展厅尺寸为144m×134m,主要功能为展览、展示及演出,展厅内部净高为18m。在结构平面东、西部局部设两层夹层,夹层屋面呈弧形。

合肥滨湖国际会展中心俯视图

合肥滨湖国际会展中心


合肥滨湖国际会展中心二期


合肥滨湖国际会展中心 综合馆
2 综合馆屋盖体系建构
综合馆144mX166m无柱大空间屋盖采用弦支桁架结构,由上弦倒三角立体管桁架拱、撑杆和下弦拉索构成。跨度144m,共计10榀,榀距18m。弦支桁架通过铸钢节点支撑于两侧钢柱顶,一端铰接,一端滑动,两侧柱顶等高。本案是截止目前国内最大跨的会展建筑。
上弦倒三角形立体管桁架,弦杆管径分别为2Φ480×16(上弦杆)和 Φ560×(16~18)(下弦杆) 。桁架上弦杆间距6m等宽,桁架高度从中间的4.2m渐变至两端的2.5m。
每榀弦支桁架共由15根撑杆,跨中撑杆高度为13m,采用圆钢管,截面为Φ325×10,上端通过销轴与桁架铰接连接,下端通过专用节点与钢索连接。
上弦与竖腹杆均采用国产 Q345B 低合金钢。
下弦采用单根拉索,由583Φ7钢丝加工而成,外包双层HDPE,两端通过特殊的冷铸锚组件与铸钢节点连接。
为了解决弦支桁架面外整体稳定问题,垂直于弦支桁架,设置了四道次桁架。其中两道为封边桁架,另外两道设置在跨度1/3位置。
为了强化屋盖面内整体刚度,屋盖面内斜撑满铺。

(屋盖结构模型透视图)

(屋盖结构平面图)

(单榀弦支桁架透视图)

(单榀弦支桁架立面图)
综合馆屋盖结构体系构成图







综合馆施工过程照片



综合馆竣工后照片
3 节点与细部
3.1

弦支桁架支座

支座节点
3.2

弦支桁架撑杆连接大样

弦支桁架撑杆连接大样
4 研读小结
“弦支”形象地定义了弦支结构的各组成部分和特点:“弦”是指下部结构犹如弓弦的拉索;“支”是指“杆”在预应力作用下对上部结构的支撑作用,这个基本功能决定了,这里的“杆”是“撑杆”,承受轴向压力。
这里的“杆”是受压还是受拉,是判别一个体系是属于“弦支结构”还是“索拱结构”最核心识别点,也是最容易疏忽处,诸君不可不察也!
“弦支结构”的本质是用撑杆连接上部压弯构件和下部受拉构件,通过在受拉构件上施加预应力,使上部结构产生反向挠度,从而减小荷载作用下的最终挠度,改善上部构件的受力形式,同时通过调整受拉杆件的预应力,减小结构对支座产生的水平推力,使结构内部自成平衡体系。
弦支结构的这个特点使其在超大跨结构中具有较强的竞争力。
本案弦支桁架在体系构成上与前面研读的广州国际会展中心(126m跨)、哈尔滨国际会展体育中心(128m跨)的弦支桁架基本一致,在跨度上又有了较大的突破,达到了144m跨,与黄河口模型试验厅海域B厅的跨度接近(148m跨)。
本案另外两个特点:一是全钢结构,二是为了强化屋盖面内刚度,屋盖面内斜撑满铺。
参考资料
[1] 刘宏欣,李亚明. 合肥滨湖会展中心综合展馆大跨屋盖设计. 建筑结构, 2020,50(9),32-36.
延伸阅读
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