室外体育场围网系统设计方法与构造要求论文

　　[摘要]围网是室外体育场的重要组成部分，但笔者在实际项目管理中发现，有的设计人员对围网的设计不够重视，设计方法简单随意，甚至发生失稳和破坏现象。笔者通过对多个室外体育场的项目管理经验和教训的总结，结合典型范例对体育场围网的设计方法进行论述，并提出一些构造要求。
　　[关键词]室外体育场论文，围网论文，设计方法，构造要求
　　1.前言
　　 随着国民经济的发展，人们对健康生活的追求越来越强烈，体育锻炼与活动成为时尚与高品质生活的重要内容，为满足市民和学生对运动场所的需求，很多城市、学校和社区都在建设或者正在筹建室外体育场。室外体育场多用围网围护。围网的主要作用表现在如下4个方面：
　　 （1）将体育场与场外场地分隔开；
　　 （2）分隔体育场内不同项目区域，使不同项目同时进行时不至于相互干扰；
　　 （3）便于体育场管理；
　　 （4）美化环境。
　　 体育场围网是体育场的辅助设施，但也是体育场的重要组成部分，直接关系到体育场的服务水平、场内人员安全和使用年限。笔者根据体育场项目的管理经验，对体育场围网结构的设计方法进行论述，并提出一些围网的构造要求。下面的计算过程数据取值以天津海河教育园区为例。
　　2.常见围网的样式论文
　　 下图是体育场常用的围网样式，下面提出的设计方法也基于这种样式的构想。
　　3.围网所受荷载的特点论文
　　 围网矗立于室外环境中，主要承受的荷载是风荷载；足球、篮球等球类的冲击荷载在强度计算时体现在分项系数中，可以不用单独考虑；围网在风荷载作用下必须牢固稳定，如发生倾覆或破坏可能会造成围网附近人员的伤亡，所以，设计时必须进行围网立柱的弯拉和抗剪强度验算，根据构造要求保证围网的刚度和稳定性。
　　4.围网强度验算
　　 （1）确定风荷载标准值
　　 （4-1）
　　 －风荷载标准值（kN/m2）
　　 －高度Z处的阵风系数
　　 －风荷载换算体型系数
　　 －风压高度变化系数
　　 －基本风压（kN/m2）
　　 、和可以从《建筑结构荷载规范》附表中直接查取或根据实际情况计算分析求得。也可以从《建筑结构荷载规范》附表和基本风压图中查取，当规范中查不到时，可以参照附近类似地区取用，也可以根据当年最大风速观测资料按照基本风压的定义，通过统计分析确定。
　　 体育场建在市区内，地面粗糙度为C类，围网高度为5m以下，故阵风系数应取2.30，风压高度变化系数应取0.74。
　　 目前规范没有规定网状结构的换算体型系数计算方法，可以参照类似结构计算并考虑围网的阻风性质确定。
　　 例如，围网的孔格为方形，尺寸为5×5cm，网丝直径为4mm。每片网片的框架（轮廓）尺寸为3×2m。则网片的挡风系数为：
　　 
　　 其中为网丝的投影面积，为网片轮廓面积。
　　 体型系数取为1.2
　　 则计算体型系数=0.16×1.2=0.192
　　 围网为网状结构，当空气流通过围网时，会产生一种“网面效应”，即风阻面积要大于围网丝、围网框架以及立柱的净面积之和。根据经验，计算体型系数应适当增大，增大系数值取为1.8～2.0比较适当，风速大的地区取高值，风速小的地区取低值。则换算体型系数
　　 基本风压参照天津市区50年一遇取用，取0.50kN/m2。
　　 将上述系数和基本风压代入式4-1，得
　　 =2.30×0.384×0.74×0.50kN/m2=0.327kN/m2
　　 （2）计算风阻面积论文
　　 如上图所示样式，为了达到美观效果，立柱拟采用Q235B材质Φ76钢管，高4.0m，围网框架拟采用Q235B材质Φ48钢管。取一根立柱及其两侧各两个半片围网进行计算，风阻面积为立柱、网片框架、网丝三者的净投影面积之和。故，
　　 =4m×0.076m+（4m+4m+3m+3m+3m）×0.048m+3m×4m/(0.05m×0.05m)×0.05m×4×0.004m×0.5=3.04m2
　　 （3）计算立柱钢管壁厚和强度
　　 按最不利情形即风荷载法向作用于围网考虑。围网为对称结构，相当于风荷载会在立柱的形心点形成一个集中荷载。集中荷载的大小为：
　　 =1.4×0.327kN/m2×3.04m2=1.39kN
　　 集中荷载在柱脚处产生的弯矩为：
　　 
　　 Φ76壁厚为3mm的钢管的截面模量为12.08cm3
　　 单向受弯构件的强度计算公式为：
　　 ≤（4－2）
　　 ≤
　　 弯拉强度满足要求。
　　 （4）抗剪强度验算
　　 抗剪强度验算依据公式≤
　　 ≤
　　 满足抗剪强度要求。事实上，风荷载在围网立柱上产生的剪应力相对于钢管的抗剪强度是很小的，故设计人员可以不必验算抗剪强度。
　　5.构造及施工要求论文
　　 （1）为保证围网有足够的刚度，避免产生令人担心的摇晃现象，围网立柱直径应不小于70mm，立柱壁厚不小于3mm。笔者建议尽量采用壁厚4mm钢管。
　　 （2）立柱下独立基础的尺寸不小于300×300×450mm，混凝土强度不小于C30。施工时应支模板现浇或采用预制基础。如不支模板而直接用土模现浇，则基坑开挖必须规则，避免挖“锅底形”基坑，否则在基底易形成滑动面，在风荷载作用下极易倾覆。
　　 （3）立柱与预埋铁件可采用螺栓连接或焊接，焊接时必须沿管周满焊，并分段对称焊接，防止变形过大立柱不直立。