开封体育中心体育场罩棚钢结构施工关键技术*

陈志江，任洋洋，贾伟朋，娄小凤

(浙江大东吴建筑科技有限公司，浙江 湖州 313000)

1 工程概况

开封体育中心PPP项目位于开封市北外环路以南，复兴大街以北，十二大街以东，十大街以西，占地面积303 333m2，总建筑面积13.2万m2，由用地中轴线西侧体育场和东侧综合体育馆(体育馆、游泳馆、全民健身综合馆)组成，项目效果如图1所示。

图1 开封体育中心效果

体育场建筑面积42 772m2，高38.800m(看台罩棚顶面至室外地面)，设30 000个座位，为中型体育场、甲级体育建筑。体育场共4层，看台下部主体为钢筋混凝土结构，上部罩棚为空间管桁架结构。罩棚外形投影为圆环状，外径268m，洞口内径160m，总用钢量约5 000t，由80榀径向主桁架、环向次桁架、环向系杆等组成，桁架跨中间隔设置型钢骨柱，如图2所示。

图2 罩棚结构平面

单榀桁架呈7字形，分为主桁架和落地桁架，如图3所示。主桁架截面宽3m，高4.162m，长54.168m，其中奇数轴主桁架悬挑长度29.5m。落地桁架截面宽1.5m，高1.5m，长37.349m。

图3 单榀桁架立面

罩棚钢结构由2个基本自平衡体系单元组成：①奇数轴单榀桁架自平衡体系单元 奇数轴单榀桁架重心落在跨中支撑点偏外侧1.448m处，结构自然起拱且抵消端部下挠，即奇数轴单榀桁架以跨中型钢柱为支撑点，形成“杠杆平衡体系”单元；②任意连续3榀桁架自平衡体系单元 任意连续3榀奇数、偶数、奇数桁架组成“简支梁体系”单元，即以两侧奇数轴桁架作为支撑点，支撑中间偶数轴桁架；任意连续3榀偶数、奇数、偶数桁架组成“杠杆平衡体系”单元，即以中间奇数轴桁架作为支撑点，支撑两侧偶数轴桁架，如图4所示。……