图1 凤凰城大学体育馆外景
屋面支承在一对东西向布置的鱼腹式主桁架上,两榀之间相距78米。主桁架跨度213.4m,高度26.5m,高跨比1/8,两端支承在52米高的混凝土巨柱上,上部支承二级次桁架(鱼腹式空腹桁架)。屋面中间开设110×73米的洞口,上部覆盖两片可伸缩屋盖,支承在主桁架上弦中间的曲线形滑轨上。两片可伸缩屋盖分别长55米、宽82米,由8榀鱼腹式空腹桁架构成,桁架采用空心矩形管或方管。可伸缩屋盖两端分别支承在8组小车上。小车轨道被紧固定在箱型拼装式轨道梁上,并安置在主桁架上弦中间。空腹桁架西侧支承在线性滑动支座上,允许最大457毫米的侧向变形,这可以防止由于下列因素引起的车轮剪力的累积,例如主桁架的侧向变形、温度导致的伸缩、可伸缩屋面的桁架的缩进或施工误差等。轨道的加工、安装误差控制非常严格,每18米长的侧向误差允许值为1±1/8英寸(25±3毫米),轨道半径的最终竖向误差允许值为+1/8英寸(+3毫米),-5/16英寸(-8毫米)。屋面结构重5400吨,于2005年2月完成吊装。
综上,本工程共采用两类鱼腹式桁架,分别是主桁架和作为二级桁架的空腹桁架。主桁架上弦采用约5米宽的箱型格构式桁架结构(弦杆采用H型钢截面,腹杆采用双角钢截面),下弦采用两个平行布置的H型钢,直腹杆采用两根V形布置的箱型截面构件,每个节间内设置4根交叉布置的轻型钢拉杆。桁架直腹杆采用V形布置,在平面外具有更好的稳定性。空腹型鱼腹式桁架采用空心矩形管或方管,无斜腹杆,直腹杆与上弦、下弦均为刚接。
图2 凤凰城大学体育馆构造剖析