某体育馆的结构分析及优化
上海某体育馆改造复杂梁柱节点施工技术
上海某体育馆改造复杂梁柱节点施工技术摘要：城市更新改造中，保证加层梁柱节点加固的施工质量是整个加固工程质量的核心控制点之一。
本文以上海某体育馆更新改造为例，阐述了如何在尽可能少损伤原结构柱的基础上，保证梁主筋锚固数量和锚固可靠性、保证节点混凝土的浇筑质量以及具体施工方法。
关键字：梁柱节点、BIM、配筋优化设计、特种加固混凝土1 工程背景上海某体育馆是上海地标性的体育建筑，1973年开始设计施工，1975年竣工投入使用，主体结构为圆形，采用装配式框排架结构，其中径向排架有36榀，屋面结构为网架结构，跨度为110m。
体育馆受限于当时的设计安全水准影响，未抗震设防，结构以承受竖向荷载为主，梁柱间多为铰接节点，无侧向支撑体系，装配式排架在环向和径向均不满足抗震构造要求。
为了满足举行国际一流赛事和大型商业活动的要求，在保持场馆原有外观风貌前提下，对体育馆内部结构和设施进行了更新改造：在标高3.55m位置，CE轴之间增设了设备层；在看台下方为每只座位增设了空调通风系统；同时更换了屋顶钢结构，以适应节能、悬挂中央显示屏、舞美设备的要求。
这些改造增大了使用荷载，造成原有柱承载力不足。
根据新增荷载和抗震设计要求，本次更新改造对C-E轴高看台区域中36榀排架柱，进行了加大截面法加固，加大截面混凝土强度设计等级为C50，新浇筑了3.55m标高加层相关梁板，此部分混凝土强度为C35。
2 梁柱节点基本情况及问题图1径向排架剖面图为满足设备层需要，在3.55m标高设置了环向和径向梁板体系，对排架中的C\D\E轴柱进行加大截面加固，提高其承载力，满足使用要求和现行规范。
设备夹层最复杂的节点是D轴柱节点，柱采用向四周增加100m厚柱围套的方法，材料采用为C50灌浆料，新浇梁板为C35混凝土。
柱四个方向均有新增楼层梁，为保证1楼层高，梁高较矮，钢筋直径大,布置密集，同时新增D-E方向径向梁为上翻梁。
在施工准备过程中，发现该节点存在如下问题：a)新加混凝土梁钢筋，需要在四面植入柱中，原柱截面为450x600，在初始设计图纸中，梁主筋数量多排布密集，不同方向梁中主筋纵横交错、互相重叠，均需要锚入老混凝土柱，因此无法满足后锚固规范中植筋最小间距要求，老柱上植筋钻孔数量巨大，严重影响节点核心区安全。
某体育馆网架结构设计要点分析
某体育馆网架结构设计要点分析空间网架结构是空间网格结构的一种，它是由大致相同的格子或尺寸较小的单元组成的。
一般，人们将平板型的空间网格结构简称平板网架。
20世纪90年代以来网架结构发展很快，在空间结构中应用最广。
近年来兴建的大型公共建筑，特别是体育建筑屋盖中，大多数采用了网架结构。
同时网架结构在工程中的应用具有以下优点：空间工作，传力途径简捷、重量轻，经济指标好、刚度大，抗震性能好、施工安装简便、网架杆件和节点定型化、商品化生产、网架的平面布置灵活。
1体育馆网架结构设计要点体育管中采用网架结构应进行在外荷载作用下的内力、位移计算，并应根据具体情况，对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载等作用下的内力、位移进行计算。
1）内力计算基本假定。
①节点为铰接，杆件只承受轴向力；②按小挠度理论计算；③按弹性方法分析。
2）网架结构的外荷载按静力等效原则，作用在该节点上。
当杆件上作用有局部荷载时，应另考虑受弯的影响。
3）网架结构主要计算方法（网架规程中推荐方法）。
①空间桁架位移法。
适用于各种类型、各种支承条件的网架计算；②交叉梁系差分法。
跨度在40 m以下的由平面桁架系组成的网架或正放四角锥网架的计算；③拟夹层板法。
用于跨度在40 m以下的由平面桁架系或角锥体组成的网架的计算；④假想弯矩法。
用于斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架的估算。
4）抗震设计的一般原则。
①两个主轴方向分别计算水平地震作用，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担；②有斜交抗侧力构件的结构，交角大于150时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用；③8、9度抗震设防时的大跨度和长悬臂结构，应计算竖向地震作用。
5）其他设计原则。
①支座节点的构造情况，分别假定为二向可侧移、一向可侧移、无侧移的铰接支座或弹性支承；②网架结构的容许挠度：屋盖≤12/250，楼层≤12/300。
2工程实例分析2.1工程概况某体育馆网架结构，建筑面积为1800 m2（40 m×45 m），采用斜放四角锥网架。
建筑结构-国家体育馆鸟巢
05
建筑结构设计
鸟巢的设计理念是绿色、环保，通过采用可再生材料和节能技术，降低建筑对环境的影响。
绿色环保
人文关怀
历史传承
鸟巢的设计注重人文关怀，充分考虑观众和运动员的舒适度，创造宜人的观赛和比赛环境。
作为一座标志性建筑，鸟巢的设计融入了中华文化元素，展现了中国传统与现代的完美结合。
03
02
01
结构设计理念
智能化监控
施工工艺特点
高空作业安全
施工过程中涉及大量高空作业，需要采取有效的安全措施，如安装防护网、使用安全带等。
环保要求
考虑到环保要求，施工现场采取了降尘降噪措施，并合理利用建筑材料和资源，减少浪费和污染。
大跨度结构施工
鸟巢的跨度较大，给施工带来一定难度。解决方案为采用预应力钢索和临时支撑结构，确保施工过程中的结构稳定性。
建筑结构-国家体育馆鸟巢
目录
国家体育馆鸟巢简介 建筑结构设计 建筑材料与施工工艺 建筑结构与环境的互动 国家体育馆鸟巢的社会影响与评价
01
CHAPTER
国家体育馆鸟巢简介
1
2
3
国家体育馆鸟巢是2008年北京奥运会主体育场，承担了开、闭幕式和田径、足球等赛事活动。
2008年北京奥运会主体育场
国家体育馆的设计是通过国际建筑设计竞赛确定的，由中国建筑师李兴钢和瑞士建筑师赫尔佐格共同设计完成。
体育馆等空旷建筑结构的设计方法
案例一：某大型体育馆结构设计
建筑特点
该体育馆为大型综合体育设施，设计要求满足多种体育 赛事和文艺表演的需求。
结构设计
采用钢框架结构体系，屋顶为悬索结构，以抵御较大的 荷载和风载。同时，为了实现大空间效果，看台部分采 用大跨度预应力混凝土梁板结构。
特殊考虑
考虑到体育馆的实用性和安全性，结构设计时需特别注 意地震效应和风载效应，并进行了细致的计算和分析。
空旷建筑在城市中扮演着重要的角色，如体育馆、会展中心 、剧院等，它们不仅为城市带来美观，还为市民提供活动场 所，展示城市文化。
建筑结构设计的挑战
由于空旷建筑具有大面积、大跨度等特点，结构设计难度较 大，需要解决如何提高结构的承载能力、如何优化结构形式 等问题。
研究目的和方法
研究目的
本研究旨在探讨体育馆等空旷建筑结构的设计方法，以提高结构的承载能力 、安全性和经济性。
案例三：某会展中心结构设计
建筑特点
该会展中心为大型公共设施，设计要求实现多功能、灵活的展览和会议需求。
结构设计
采用钢筋混凝土框架结构体系，屋顶为钢网架结构，以适应多方向荷载和变形要求。同时 ，为了实现大空间效果，展厅部分采用大跨度预应力混凝土梁板结构。
特殊考虑
考虑到会展中心的实用性和安全性，结构设计时需特别注意结构整体稳定性和抗震性能， 并进行了细致的计算和分析。同时，为了满足会展中心的多功能需求，结构设计时还需特 别注意设备安装和维修的要求。
体育馆等空旷建筑结构的设 计方法
2023-11-07
目录
• 引言 • 空旷建筑结构概述 • 体育馆等空旷建筑结构设计方法 • 空旷建筑结构的材料选择与优化 • 空旷建筑结构的施工工艺和方法 • 体育馆等空旷建筑结构的设计案例分析 • 研究结论与展望
洪山体育馆功能优化的研究
试点论坛shi dian lun tan169洪山体育馆功能优化的研究◎王亮摘要：洪山体育馆功能优化给消费者一个能够提供体育服务和社会服务的综合场所的可能，使得功能再造后的洪山体育馆作为一个文化传播的载体，还可以帮助消费者培养积极向上的体育运动精神，营造和谐健康的社会体育风气。
本文采用文献综述法、实地调查法、问卷调查法等对洪山体育馆进行功能优化的可行性分析，来提出一定优化洪山体育馆资源使用率, 来完成资源的可持续性发展的方法，更好的地来服务社会。
关键词：洪山体育馆；功能优化；社会体育；功能再造一、前言（一）研究背景中国经济的不断进步，体育产业正在萌发种子，产生的体育商业化为体育设施的运营带来了新的思路和使用模式。
大型体育场馆运营开发泛产业化趋向，最终服务于区域经济的开展，与城市企业社区变成很亲密的市场定位，发挥城市营销的性能。
体育场馆建设符合国际标准，不仅可以帮助体育消费者更好地识别体育服务质量，还可以促进体育场馆服务管理的更加科学和自律，促进了行业的国际标准化进程继续发展，提供重要的制度保障。
因此，体育场馆的标准化是体育场馆市场化到一定阶段的最终结果。
体育基础设施建设发展不快，精神文化需求的上升和目前的体育基础设施状况不能相互适应，人们多方面体育需求无法被满足。
为了满足体育发展的需要，如何解决现有体育场馆优化成为克服上述情况的关键所在。
（二）研究目的与意义改革大型体育场馆是进行公共体育服务、开展体育产业的重要物质基础，对于促进城市功能、推动全民健身、服务和优化人民生活有着特别之处。
但大型体育场馆在赛后运营方面，仍面对着体制机制不兼容、运行效率不高、服务能力不强、利用率低和支持政策不足、持续发展动力不足等问题，采取措施解决问题迫在眉睫。
（三）研究内容与方法1.研究内容本文是以湖北省武汉市洪山体育馆为研究对象，充分调研周边居民意见以及洪山体育馆使用情况，再根据调查结果做出相关优化的建议，提出相关解决的措施。
某体育馆的结构分析及优化
＋１４×０ ６×活荷载 ＋１４×０ ６×正温 ） 对于承载 能力极限状态 （ ． ． ． ． ， 考虑地 ＋． ０ ６×风荷载 ＋ ． ０ ６×活荷载 ＋ ． ０ ６×正温 ， ． １０×恒载 ＋０ ６×风 荷载 ＋ ．
０ ６×活 荷 载 ＋ ． ． ０ ６×负 温
彻 了“ 绿色建筑 ” 的设计原则 ， 并且满 足 了全校 师生举行 大型室 内集会 、 展 震作用） １２×恒载 ＋１３×水平地 震， ：． ． 对于正 常使用极限状 态： ． １０×恒载
２２模 型 及荷 载 ． 单元进行建模。 ３ 结构 优化
采用 ３ ３ 结构设计软件 进行杆件 、 ｄｓ 节点 的对 比分析 ， 化后的结构 经 优
３ １结构布 置。在满足使用功能的前提下 ， ． 采用合理的结构形式 ， 节 可
２２ １ 型。将结构 中的桁 架拱、 ．． 模 格构 柱、 向桁架 、 ｘ” 支撑按 杆 济 性 显 著 。 纵 “ 形
筑 方案充分体 现北京建筑 工程学院辉 煌 的校史 ， 勃向上 的发展 前景 ， 蓬 务 温（＋３ Ｃ）＋１３× ． ０ ． ０ ６×水平地 震作用 ） １ １ｘ（ ． ；． １ ０×恒载 ＋１４× ． 风荷载 实创新的学风 ， 而且表达出“ 建工人” 对于学校美好未来 的寄语。该建筑贯 示 的建筑功能。本文重点对该建筑开展结构分析 及优化 ， 得到 合理的结构 设计方案 ， 为类似工程提供借鉴。
１引 言
结构分析
优 化
１４×活荷载 ＋１４× ． ． ． ０ ６×正温 ） １ １×（ ． ；． １ ２×恒载 ＋１４×活荷载 ＋１４ ． ．
０ ６×负温 ） １ １×（ ． ；． １０×恒载 ＋１ ４×风 荷载 ） 考 虑风吸 力的作用 ） ． （ ； 根据第九届北京高校建 筑结构设 计联赛 （ 大跨组赛题 ） 设计题 目—— ｘ ． 北京建筑工程学院体 育馆设计展开研究。
体育馆管理方案范例（三篇）
体育馆管理方案范例一、引言体育馆作为一个重要的体育设施，不仅是体育活动的场所，也是人们锻炼身体、提升健康水平的重要场所。
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，体育馆的使用需求也逐渐增加。
因此，制定一份科学、合理的体育馆管理方案，对于体育馆的规范运营和有效管理至关重要。
二、管理目标本管理方案的管理目标是：全面提高体育馆的服务质量，优化场馆资源的配置和利用，提升场馆运营效益，满足社会公众的体育锻炼和娱乐需求。
三、管理内容1. 维护场馆设施体育馆设施的完好与否直接影响到用户的使用体验和安全性。
因此，应设立专门的设施维护部门，负责对体育馆设施进行定期检查和维护，及时修复设施故障，确保设施的安全可靠。
定期进行设施的大修和更新换代，提升设施的功能和舒适性。
2. 加强场馆安全管理体育馆作为大型场所，安全管理至关重要。
应建立健全安全管理制度和应急预案，明确各岗位责任和工作流程，确保场馆的安全稳定运行。
加强场馆的消防设施建设，确保消防安全。
加强安全培训和教育，提高员工和用户的安全意识。
3. 提升服务质量提升服务质量是体育馆管理的核心。
应加强员工的专业培训和素质提升，确保员工具备良好的服务意识和服务能力。
建立健全准确高效的服务流程，规范服务行为，提高服务效率。
对用户的意见和建议进行认真接受和处理，不断改进和完善服务质量。
4. 配置科技设备随着科技的发展，体育馆管理也应借助科技手段进行智能化管理。
可以引入现代化的门禁系统、安防监控系统、自动化设备等，提升管理的智能化和便捷性。
同时，可以利用互联网平台和移动应用，方便用户进行在线预定、在线支付等操作，提高服务便利性和用户体验。
5. 加强社会化管理体育馆管理不仅仅是场馆本身的管理，还需要与社会各方面密切合作。
可以与体育相关机构和学校建立良好的合作关系，共同举办体育赛事和培训活动，增加场馆的利用率和社会影响力。
可以与体育产业相关企业合作，进行场馆设施的投资建设和经营管理，实现双赢。
体育馆管理方案（3篇）
体育馆管理方案体育馆是一个集体育赛事、体育活动、体育培训和健身休闲为一体的场所，其管理方案的制定和实施对于保障场馆安全、提高服务质量、推动体育事业发展具有重要意义。
下面将从体育馆管理的组织架构、场馆安全管理、服务质量提升和体育事业发展四个方面提出体育馆管理方案。
一、体育馆管理组织架构体育馆的管理组织架构应该明确、科学、高效。
一般情况下，可以设置总经理办公室、运营管理部、维护保障部、财务人事部、市场营销部、培训部等职能部门，并设立监事会和运营委员会进行监督和决策。
1. 总经理办公室：负责协调各部门的工作，对体育馆运营情况进行监督和分析，制定和调整管理政策。
2. 运营管理部：负责场馆日常运营管理，包括场地预约、活动策划、场馆秩序维护等工作。
3. 维护保障部：负责场馆设施设备的维护和保养工作，确保场馆设施的正常运行。
4. 财务人事部：负责场馆财务管理、人事管理和薪酬福利等工作。
5. 市场营销部：负责场馆市场推广、赛事策划、合作洽谈等工作，提升场馆的知名度和影响力。
6. 培训部：负责开展体育培训课程，提供专业的体育指导和培训服务。
二、场馆安全管理场馆安全管理是体育馆管理的重要内容，应该以人员安全、设施设备安全和火灾安全为重点。
1. 人员安全：加强对场馆内人员的管理，建立并完善来访人员登记制度和员工出入制度，严格控制人员进出，防止不明人员进入，确保场馆安全。
2. 设施设备安全：对场馆内的设施设备进行定期检查和保养，确保设施设备的正常运行和使用安全。
3. 火灾安全：制定和实施火灾预防措施，包括场馆内的疏散通道设置、灭火器的配置和使用培训等，确保场馆火灾安全。
三、服务质量提升提升服务质量是体育馆管理的核心任务，可以从人员培训、服务流程优化和设施设备改善三个方面入手。
1. 人员培训：加强对员工的培训，提高员工的服务意识和服务技能，培养专业化、专业性和高素质的工作队伍。
2. 服务流程优化：优化场馆内各项服务流程，缩短排队等待时间，提高服务效率，让用户能够快速、便捷地享受到体育馆的服务。
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某体育馆的结构分析及优化
[摘要] 根据第九届北京高校建筑结构设计联赛(大跨组赛题)设计题目——北京建筑工程学院体育馆设计展开研究。
结合建筑特点选取了结构形式——钢桁架,进行了结构布置,采用sap2000对体育馆进行建模分析,同时采用3d3s进行了结构优化,得到了合理的结构方案,研究成果可供中小型体育馆项目参考。
[关键词] 体育馆结构分析优化
1 引言
根据第九届北京高校建筑结构设计联赛(大跨组赛题)设计题目——北京建筑工程学院体育馆设计展开研究。
体育馆工程总用地面积:11643.8平方米;建筑面积:10280平方米(地上面积约8000平方米);体育馆长100m,宽70～85m,建筑控高:30米。
建筑方案充分体现北京建筑工程学院辉煌的校史,蓬勃向上的发展前景,务实创新的学风,而且表达出“建工人”对于学校美好未来的寄语。
该建筑贯彻了“绿色建筑”的设计原则,并且满足了全校师生举行大型室内集会、展示的建筑功能。
本文重点对该建筑开展结构分析及优化,得到合理的结构设计方案,为类似工程提供借鉴。
2 结构分析
2.1结构布置。
综合考虑建筑方案的特点及结构受力荷载,采用钢管桁架结构。
桁架跨度65~80m,间距6m。
桁架截面宽度2.5m,高度
3.5m,取节间长度3.5m,腹杆与弦杆的夹角30°～60°。
为提高结构的整体性,增大刚度,在纵向设置四道联系桁架,两道位于柱顶,两道位于跨中;在两端及中部设置连接相邻两榀桁架上下弦节点的“X”形支撑。
2.2模型及荷载
2.2.1模型。
将结构中的桁架拱、格构柱、纵向桁架、“X”形支撑按杆单元进行建模。
2.2.2荷载及其组合。
(1)永久荷载。
承重结构的自重(包括杆件及节点的自重)、屋面板及檩条的自重、马道、吊挂灯具及其他设备的自重。
按从属面积折算荷载。
(2)可变荷载。
活荷载:该屋面为不上人屋面,荷载标准值取0.5kN/m2,施加给上弦杆的活载标准值:0.5×4.5=2.25KN/m。
雪荷载:其方向沿竖直方向,设计基准期为100年。
风荷载1(横向加载):该结构重要性等级应为一级,设计基准期为100年。
风荷载2(纵向加载):风荷载从面外加载到屋面上,垂直于每榀桁架的平面。
由于本结构的纵向轮廓线是不规则的折线,从《建筑结构荷载规范》上不能确定其μ,在
实际工程中应通过风洞实验来确定其最终的可靠的μ,本文研究中通过加强结构纵向刚度,不考虑纵向加载的影响。
(3)地震作用。
按照《建筑抗震设计规范》GB50011—2001(2008年版)规定,本建筑为甲类建筑,建筑高度小于40m。
北京市大兴区场地类别为Ⅱ类,地震分组为第一组,设计基本加速度值0.2g,抗震设防烈度为8度。
由《钢结构设计规范》知:对于抗震设防烈度为8度的地区,考虑它的竖向地震作用。
(4)温度作用。
经查得:北京市的平均气温为11.8℃,最低气温为-12℃,最高气温为39℃。
所以考虑正温差:39℃,负温差:-12℃。
温度应力的作用,我们考虑温度的变化会在结构上产生内力,我们通过适当加大截面,来抵抗温度所产生的应力,同时,该结构是门式桁架结构,可以通过其变形来释放温度应力。
(5)荷载组合。
计算分析过程考虑了承载力极限状态下的有震、无震以及正常使用极限状态下共13种荷载组合:
对于承载能力极限状态(不考虑地震作用):1.1×(1.2×恒载+1.4×活荷载);1.1×(1.35×恒载+1.4×0.6×活荷载);1.1×(1.2×恒载+1.4×活荷载+1.4×0.6×正温);1.1×(1.2×恒载+1.4×活荷载+1.4×0.6×负温);1.1×(1.0×恒载+1.4×风荷载)(考虑风吸力的作用);1.1×(1.2×恒载+1.4×风荷载+1.4×0.6×正温);1.1×(1.2×恒载+1.4×活荷载+1.4×0.6×温(+30C));1.1×(1.2×恒载+1.4×0.6×风荷载+1.4×温(+30C));1.1×(1.2×恒载+1.4×活荷载+1.4×0.6×温(+30C)+1.3×0.6×水平地震作用);1.1×(1.0×恒载+1.4×风荷载+1.4×0.6×活荷载+1.4×0.6×正温),对于承载能力极限状态(考虑地震作用):1.2×恒载+1.3×水平地震,对于正常使用极限状态:1.0×恒载+0.6×风荷载+0.6×活荷载+0.6×正温,1.0×恒载+0.6×风荷载+0.6×活荷载+0.6×负温
2.3整体分析及设计。
采用sap2000对结构整体分析,得到杆件最不利内力及结构最大变形。
经过分析,该结构中间跨的中部为内力最大部分,上弦杆最大轴向压力为930.98KN,下弦杆最大轴向拉力为825.1KN,腹杆最大轴向压力为349.63KN。
X方向上的最大节点位移为0.4cm,Y方向为0.67cm,Z方向为6.85cm。
3 结构优化
采用3d3s结构设计软件进行杆件、节点的对比分析,优化后的结构经济性显著。
3.1结构布置。
在满足使用功能的前提下,采用合理的结构形式,可节约钢材。
本次设计对承重结构的间距不同,对附属部分(如屋檩、墙梁等)用钢量的比较分析,降低结构总造价。
3.2杆件选择。
经比较分析,结构中根据受力特点及需要,杆件采用的规格共6种,同时兼顾备料方便,外观区分度好,加工制作时不容易混淆。
3.3节点设计。
通过比较焊接空心球节点与钢管相贯节点,结构总用钢量相差约10%～15%,因此设计中采用钢管相贯节点,节约钢材,降低整体的造价。
统筹考虑对比分析,优化后的结构每平方米用钢量为40.2Kg,对中小型类似工程具有较强的竞争力,推广应用价值较高。
4 结语
通过对北京建筑工程学院体育馆的结构分析及优化:结构方案阶段应重视概念设计,如结构形式的选取,结构布置,经济跨度,截面尺寸等。
对于钢管结构的优化应综合考虑结构的布置、杆件类型的归并及节点形式等。
参考文献:
[1]张毅刚,杨庆山.大跨空间结构.北京:机械工业出版社,2005,1.
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[3]《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)(2008年版);《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)(2008年版);《钢结构设计规范》(GB 50017—2003).
[4]许园林,张龙,杨淑绒.试论混凝土裂缝的形成原因及防治措施[J].山西广播电视大学学报,2009,(2).。