尚賢苑體育公園

01 項(xiàng)目背景

高水平建設(shè)社區(qū)體育公園，是“十四五”期間洛陽市委、市政府著力推進(jìn)的重點(diǎn)民生工程，也是提升城市品質(zhì)、打造青年友好型城市的重要載體。建設(shè)社區(qū)體育公園，是推進(jìn)公共服務(wù)進(jìn)社區(qū)的重要內(nèi)容。目前，洛陽中心城區(qū)已經(jīng)規(guī)劃建成一批社區(qū)體育公園和社區(qū)健身中心，贏得社區(qū)居民的廣泛點(diǎn)贊。

根據(jù)項(xiàng)目規(guī)劃，體育公園項(xiàng)目將按照A、B、C三類規(guī)劃建設(shè)。A類社區(qū)體育公園，除了運(yùn)動(dòng)健身外，還兼具文化、生活服務(wù)等用途，室內(nèi)面積4000平方米左右，其中室內(nèi)健身場地占2000平方米左右，文化和生活類占2000平方米左右；B類社區(qū)體育公園，以室內(nèi)運(yùn)動(dòng)健身功能為主，室內(nèi)面積2000平方米左右；而C類社區(qū)體育公園，以室外運(yùn)動(dòng)健身功能為主。

鳥瞰效果圖

洛陽市洛龍區(qū)尚賢苑體育公園項(xiàng)目是在建設(shè)中的具有代表性的A類社區(qū)體育公園。尚賢苑健身中心是該體育公園的主體建筑，位于洛陽市洛龍區(qū)尚賢街與太康東路交叉口西北角，地下1層，地上3層，總建筑面積6359.82㎡。內(nèi)含游泳館、健身房、乒乓球培訓(xùn)館、操課廳、多功能運(yùn)動(dòng)館。除此之外，還有運(yùn)動(dòng)康復(fù)理療中心、便利店、閱覽室等便民設(shè)施。項(xiàng)目建成投用后，將成為融運(yùn)動(dòng)健身、休閑娛樂、文化服務(wù)等功能于一體的公益性公共空間，可服務(wù)周邊小區(qū)的4萬余名居民。

【建筑設(shè)計(jì)】：李真巖、李磊營

【結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)】：宋勇、張陽、潘巧玉

02 技術(shù)要點(diǎn)

本工程結(jié)構(gòu)體系為鋼框架中心支撐結(jié)構(gòu)，左側(cè)單體建筑高度17.550m，右側(cè)單體建筑高度22.450m，采用連廊將兩單元連接，形成低位連體結(jié)構(gòu)。

初步設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)，首層和頂層均存在大跨度組合桁架，首層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%，屬于樓層承載力突變。同時(shí)，左右單元采用低位連體構(gòu)件相連，形式了事實(shí)上的復(fù)雜連接體系。

右單元橫剖面圖

在設(shè)計(jì)過程中我們分別采用了PKPM、PMSAP、Midas Gen三種設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行計(jì)算，經(jīng)對(duì)比計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在多遇地震和罕遇地震下結(jié)構(gòu)的層間位移角均不超越規(guī)范限值的40%，各結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力都在規(guī)范限值以內(nèi)，構(gòu)件變形都能滿足規(guī)范要求。

在設(shè)計(jì)過程中，左右單元之間的的低位連體構(gòu)件的設(shè)計(jì)是一個(gè)難點(diǎn)。右單元整體剛度較小，罕遇地震下的絕對(duì)位移量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于左單元，雖然連廊與兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)均采用鉸接連接，然而實(shí)際上僅依靠梁端腹板平面外的變形能力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能承擔(dān)地震動(dòng)作用下的承載力要求。因此設(shè)計(jì)時(shí)在剛度較大的左單元一側(cè)設(shè)計(jì)為固定鉸支座，另一端采用滑動(dòng)鉸支座，采用抗震球形鋼支座實(shí)現(xiàn)，滑動(dòng)量控制為兩單元在罕遇地震作用下最大絕對(duì)位移差值的1.5倍，并采用防墜落板控制端部位移不至于發(fā)生梁端掉落。

右單元一層桁架

右單元屋面桁架

左單元側(cè)向支撐

右單元側(cè)向支撐

桁架1

桁架2

桁架3

小桁架下弦與主桁架下弦連接做法

右單元在設(shè)計(jì)過程中，與桁架直接相連的框架柱采用了鋼管混凝土柱。眾所周知，混凝土的抗壓強(qiáng)度高，抗拉能力很弱；而鋼材具有良好的變形能力和承載能力，但是在承擔(dān)較大荷載時(shí)依然需要很大的截面以確保穩(wěn)定性。鋼管混凝土柱結(jié)合混凝土與鋼材二者的優(yōu)點(diǎn)，可使混凝土處于三向受壓狀態(tài)，其抗壓強(qiáng)度可成倍提高。同時(shí)由于混凝土的存在，提高了鋼管的剛度，兩者共同發(fā)揮作用，大大地提高了承載能力和變形能力。此外鋼管混凝土柱施工方便，可使工期大大縮短，同時(shí)其防火性能優(yōu)于普通鋼結(jié)構(gòu)。

大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑通常采用鋼桁架作為主承力結(jié)構(gòu)，由上弦受壓桿件與混凝土樓板之間采用栓釘相連接形成組合構(gòu)件，兩者共同分擔(dān)上弦壓力的組合桁架是目前常用的桁架結(jié)構(gòu)體系，兩者形成的組合構(gòu)件具有整體性好，剛度大，抗震性能好，經(jīng)濟(jì)性能好的優(yōu)點(diǎn)。桁架受荷之后樓面板平面內(nèi)產(chǎn)生的壓力可以有效的阻止樓板裂縫的產(chǎn)生。同時(shí)，為了施工過程中主桁架平面外能得到有效約束，右單元首層和頂層均采用了雙向正交鋼桁架結(jié)構(gòu)作為大跨度樓、屋面的承力構(gòu)件，次桁架在施工和使用過程中均對(duì)主桁架提供了很好的約束，對(duì)提高結(jié)構(gòu)整體剛度，改善兩個(gè)方向的抗震性能有很明顯的效果。

右單元南立面模型

桁架

桁（héng）架 （jià）：一種由桿件彼此在兩端用鉸鏈連接而成的結(jié)構(gòu)。桁架由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu)，桁架桿件主要承受軸向拉力或壓力，從而能充分利用材料的強(qiáng)度，在跨度較大時(shí)可比實(shí)腹梁節(jié)省材料，減輕自重和增大剛度。

桁架的優(yōu)點(diǎn)是桿件主要承受拉力或壓力，可以充分發(fā)揮材料的作用，節(jié)約材料，減輕結(jié)構(gòu)重量。常用的有鋼桁架、鋼筋混凝土桁架、預(yù)應(yīng)力混凝土桁架、木桁架、鋼與木組合桁架、鋼與混凝土組合桁架。