宽8米,长9米的跨度12米钢梁用多大梁要多大?

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膜结构知识
体育场挑篷的结构形式分类
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1、混凝土板壳挑篷
&&&混凝土板壳挑篷应用于早期的体育场挑篷结构中,由于其自身重量较大,一般悬挑尺寸较小,如悬挑18米的哥伦比亚棒球场。委内瑞拉加拉卡斯竞技场大看台,是27.4m预应力混凝土悬挑臂壳,壳厚7.6cm。随着轻质高强材料的应用,目前已较少采用混凝土板壳作体育场。
2、钢、砼梁或桁架
&&&&梁或桁架有其自身的优势,结构简洁,受力明确。巴黎王子体育场,采用预制砼装配挑梁结构。蒙特利尔奥林匹克体育场为预制箱梁截面悬臂拱助。广东奥林匹克体育场为一大型体育场,有看台固定座位80012席,花瓣式看台之间的21对塔柱上,向场内悬挑53.5m,场外悬挑23.9m,由84根钢拉索调节平衡。两条飘带式钢屋盖总长为854.62m,宽77.4m,最高点72.45m,最低点33.26m。
3、空间构架
&&&&空间构架是网架和网壳结构的通称,由于这种结构外部造型适应性强,分析施工方便,是体育场挑篷中应用最为广泛的结构形式之一。如深圳体育场,取平面由四段圆弧组成,南北主轴长258m,东西主轴长200m,看台面积为18658mz,共设32500个座位。1985年12月出图的原设计为箱形截面悬臂钢梁、型钢檩条附加支撑,总计用钢量为2850吨。而其后改用空问网壳结构,取得了优异的技术经济效果,用钢量为670吨,檩条用钢量为140吨、总计用钢810吨,比原设计减少了2040吨,说明刚壳结构具有较大优势。
&&&&索结构应用于屋盖已有很长历史,而膜应用于屋盖则是近三十年的事。索膜结构在体育场挑篷中也得到较好的应用。如慕尼黑奥林匹克体育场,帐篷式正交形索网,跨度250m。沙特阿拉伯体育场索杆支撑帐篷式膜体系,立柱高59m,悬挑达56m。国内近几年已建成多座索膜体育场挑篷结构,这也是本文研究的重点,将在后面详细介绍。
5、杂交结构
&&&&拱形结构与其他结构的组合。越南国家中央体育场位于首都河内西部,是2003年东南亚运动会的主会场,可容纳4万名观众。钢结构屋盖分别安装在东、西看台上方,整个钢屋盖造型颇具现代气息。看台正前方由1榀净跨156m的主桁架挑起钢屋盖,极大地开阔了看台的视野;整个钢屋盖结构立柱为直径412x19mm钢管,高64m,但根重约50吨,主要承受大跨度主桁架传来的垂直荷载;大跨度主桁架外形如纺锤,净跨156m,跨中截面高12m、宽6m,由上下2个三角桁架组成,总重约400吨,主要承受由单层钢网传来的近一半的荷载;单层钢网壳由径向钢管及纬向钢管组成,总重约650吨,径向钢管一端与主桁架连接,另一端与混凝土柱连接,主要承受屋面荷载及传递主桁架的水平荷载。
&&&&拉索结构与其他结构的组合。黄龙体育中心主体育场底部半径150m的正圆形,比赛场地为南北向纵轴长、东西向横轴短的椭圆形。南北两端是两座吊塔,项标高85m。内环梁中心线为处于倾斜平面上的圆弧,半径为137.042m,中间最高点标高为39m,挑篷由内外环梁支撑,其平面投影为月牙形,中问处最宽为50m。挑篷结构由吊塔、斜拉索、内环梁、外环梁、网壳和稳定索组成,是一复杂的空间杂交结构体系。
&&&&大型环状索桁结构在体育场挑篷结构中也有所应用。德国斯图加特纳卡的体育场挑篷,马来西亚吉隆坡室外体育场,韩国釜山体育场是成功的例子,但对该种类型的体育场挑篷结构研究刚起步不久,对体系的改良和发展,性能的分析和研究尚需深入。
6、开合结构
&&&&堪称第三代体育场挑篷结构的开闭式结构也已有应用。开闭式屋顶结构设计主要有如下几个问题:1、开闭式支承结构与移动结构的受力关系:2、移动结构的驱动、行走方式:3、安全装置及控制系统;4、多工况下(含机械启动、刹车时的惯性力)的受力分析。国内的研究及应用相对滞后,只有天津大学作了较深入的研究。1989年加拿大多伦多市建成了一个可开关屋顶的大型体育场――天空穹顶。1993年日本的福冈市又建成了另一个同类的体育场――福冈穹顶。同时,一些国家也先后展开了对可开合屋顶巨型体育场的研究。
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