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某体育场膜结构看台的加固方案的选定

  某体育场膜结构看台工程,在使用中发现,每当有强风时,看台膜结构的上下振幅与主立柱变形很大,柱脚螺栓松动,已影响了安全的使用。经鉴定,现场主要存有的问题如下:多处焊接的节点出现了锈蚀,部分构件岀现锈斑;部分横杆和斜支撑柱断落,局部杆件连接的焊缝有开裂;主立柱的固定螺拴松动,主立柱倾斜;主立柱底部的墙体开裂。初步原因分析是此膜结构出挑过大,位置于空旷区域,遇到强风之时结构自身变形较大;部分焊接点因长期大风的侵害出现了裂纹,漏水锈蚀继而出现了断裂现象。

  对此,该工程加固方案的选定如下介绍:

  该工程属于体育运动场所,其结构的安全相当重要。根据钢膜结构之特点与看台使用的现状,考虑到原有建筑之美观与结构安全并且兼顾加固施工的可行性,经过多方方案的比较,终端运用了前拉后撑式的加固方案。具体的做法是:

采用改变传力途径加固的方法进行加固设计,即在膜结构看台西侧雨篷梁上加设一排H型钢立柱,起平衡杆作用,该立柱上端和钢桁架尾端相接连,立柱下端与雨篷梁相连,利用原雨篷梁下钢筋混凝土柱支撑钢立柱并将荷载传到基础上。

  在膜结构受迎面风荷载作用下,东侧钢膜桁架受向上作用力,所增加钢立柱可起顶杆作用;在膜结构受背面风荷载作用下,东侧钢膜桁架受向下作用力,所加装的钢立柱能够起到拉杆的作用,抵御原来立柱的弯曲变形。中间的主席台位置的钢膜结构因为开间较大,原有支撑桁架的受力较为复杂,焊缝多处有断裂,故此运用了增加支点加固的方法进行了设计,即在原有钢膜桁架的无柱位置处加装了钢柱,以减少原钢膜桁架受荷的面积,同时亦改变了原有单榀桁架受扭的状况。

  新增钢柱均支承在原钢筋混凝土梁上,对该混凝土梁采用增加截面法进行加固,以确保力的安全传递。对增加荷载的柱基础也采用增加截面法进行加固,确保传力准确靠。同时为增加安全储备,在膜结构看台东侧增加4根拉索和南北通长系杆,该拉索既可增加膜结构的整体性,又可大大减少钢膜结构的侧向变形。