1 結構概況受檢體育館位建筑面積16803m2,建造于2007年,設計單位為北京市建筑設計研究院,鋼結構屋蓋施工單位為上海寶鋼工程建設總公司。該體育館由比賽館(主館)和訓練館(副館)兩部分組成,結構設抗震縫分開,建筑功能上由首層通道連為一體。
比賽館屋面為空間雙曲拋物面形式,屋面平面為不規(guī)則形狀,近似“馬鞍”狀,東西方向輪廓尺寸為104.6m,南北方向輪廓尺寸為142.0m。整個屋面由主體結構和滿足造型要求的附屬結構兩部分組成,其中主體結構平面為直徑93.6m 的圓形,為凱威特和聯方型網格結合的形式,環(huán)向劃分十二圈網格,內部三圈為 K8型網格,外部九圈為聯方型網格,結構布置除上弦桿件外,還在上弦桿的同一豎向平面內設置交叉腹桿,以滿足結構受力和建筑形式的要求。附屬結構為懸挑結構和格構式立體桁架的組合結構形式。主體結構桿件采用圓鋼管,懸挑裝飾部分為矩形截面。上弦節(jié)點和部分下弦節(jié)點為焊接球節(jié)點,下弦撐桿節(jié)點為銷節(jié)點,附屬結構為相貫焊節(jié)點。主體結構共有40個切向約束、法向可滑動的單向不動鉸支座,附屬結構有4個雙向滑動鉸支座。
訓練館外形為雙向正交單層網殼結構,近似“貝殼”狀,東西方向輪廓尺寸為56.4m,南北方向輪廓尺寸為49.3m。桿件采用圓鋼管和方鋼管,節(jié)點為相貫焊節(jié)點,支座為固定鉸支座,共63個。
2檢查及分析結果2.1體育館鋼結構屋面結構復核
該體育館原始結構竣工圖紙基本齊全,根據委托方提供的體育館結構竣工圖紙,對體育館的比賽館及訓練館鋼結構屋面的結構布置情況進行了復核。現場復核結果表明,比賽館鋼結構屋面結構布置與結構竣工圖紙基本一致,訓練館鋼結構屋面結構布置與結構竣工圖紙基本一致。
2.2體育館鋼結構屋面鋼構件連接質量檢測
現場采用 PXUT-350C 型超聲波探傷儀,對體育館鋼結構屋面桁架構件連接節(jié)點區(qū)的全熔透焊縫進行超聲波檢測。檢測結果表明,依據《焊縫無損檢測超聲檢測驗收等級》 GB/T 29712-2013 標準附錄 A 評定,超標缺陷反射波均顯示為 4mm~12mm。
2.3體育館鋼結構屋面擾度變形檢測
采用徠卡無棱鏡反射TCR1202型全站儀,對比賽館鋼結構屋面中心點和訓練館跨中位置點進行撓度抽查檢測,判斷結構實際撓曲變形。測量結果表明,比賽館豎向位移為150mm,相應撓度為1/432≤1/250,撓度滿足規(guī)范要求,訓練館撓度為12mm,相應撓度為1/2840≤1/400,撓度滿足規(guī)范要求。
2.4體育館鋼結構屋面屋架支座現狀檢測
現場對比賽館和訓練館的屋面屋架支座現狀進行抽測,抽測結果表明,兩個場館屋架支座基本完好。
2.5體育館鋼結構屋面馬道及天溝現狀檢測
現場對比賽館的屋面馬道和天溝進行外觀檢測,檢測結果表明,比賽館的屋面馬道和天溝基本完好。
2.6體育館鋼結構屋面鋼拉索現狀檢測
現場對比賽館的屋面鋼拉索進行外觀質量檢測,檢測結果表明,比賽館屋面結構鋼拉索基本完好。
2.7體育館鋼結構屋面整體屋蓋結構損傷檢查
現場對比賽館和訓練館的屋面整體屋蓋結構進行檢查,檢查結果表明,兩個場館屋面整體屋蓋結構除部分有漏水情況,其余構件均基本完好。
2.8體育館鋼結構屋面材料強度檢測
現場采用里氏硬度計對鋼結構構件強度進行了抽樣檢測,依據《里氏硬度法現場檢測建筑鋼材抗拉強度技術規(guī)程》(DB37/T5046-2015)評定鋼結構構件的強度。檢測結果表明,結構主要承重構件鋼材牌號均為Q345。
2.9體育館鋼結構屋面構件截面尺寸檢測
現場采用5m鋼卷尺、超聲波測厚儀等儀器對主要結構受力構件截面尺寸進行了檢測。
2.10體育館鋼結構屋面性計算
本次采用3D3S 14.0對體育館鋼結構屋面(包括比賽館和訓練館)承載力進行驗算分析。
訓練館驗算結果表明,基本組合作用下結構能夠滿足承載力規(guī)范要求,應力比值為0.27,恒荷載與活荷載標準組合作用下,結構豎向位移值為13mm,相應撓度為1/3075≤1/400,撓度滿足規(guī)范要求。
比賽館驗算結果表明,基本組合作用下結構構件承載力基本滿足規(guī)范要求,應力比值為0.99,恒荷載與活荷載標準組合作用下,結構豎向位移值為213mm,換算撓度為1/305≤1/250,撓度滿足規(guī)范要求。
3檢測結論通過對受檢體育館(包括比賽館和訓練館)鋼屋蓋的現場檢測及性分析計算,得出以下幾點結論:
(1)比賽館和訓練館鋼結構屋面現場實際布置均與結構竣工圖紙