圍網(wǎng)是室外體育場的重要組成部分，但在實際項目管理中發(fā)現(xiàn)，有的設計人員對圍網(wǎng)的設計不夠重視，設計方法簡單隨意，甚至發(fā)生失穩(wěn)和破壞現(xiàn)象。通過對多個室外體育場的項目管理經(jīng)驗和教訓的總結，結合典型范例對體育場圍網(wǎng)的設計方法進行論述，并提出一些構造要求。

　　1.前言  

　　隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，人們對健康生活的追求越來越強烈，體育鍛煉與活動成為時尚與高品質(zhì)生活的重要內(nèi)容，為滿足市民和學生對運動場所的需求，很多城市、學校和社區(qū)都在建設或者正在籌建室外體育場。室外體育場多用圍網(wǎng)圍

　　護。圍網(wǎng)的主要作用表現(xiàn)在如下4 個方面：

　　(1)將體育場與場外場地分隔開;

　　(2)分隔體育場內(nèi)不同項目區(qū)域，使不同項目同時進行時不至于相互干擾;

　　(3)便于體育場管理;

　　(4)美化環(huán)境。

　　體育場圍網(wǎng)是體育場的輔助設施，但也是體育場的重要組成部分，直接關系到體育場的服務水平、場內(nèi)人員安全和使用年限。由于沒有專門的設計規(guī)范規(guī)定圍網(wǎng)的設計方法，加之有的設計人員對圍網(wǎng)設計不夠重視，圍網(wǎng)傾覆也時有發(fā)生。筆者根據(jù)體育場項目的管理經(jīng)驗，對體育場圍網(wǎng)結構的設計方法進行論述，并提出一些圍網(wǎng)的構造要求。

　　2.常見圍網(wǎng)的樣式  

　　下圖是體育場常用的圍網(wǎng)樣式，下面提出的設計方法也基于這種樣式的構想。

　　3.圍網(wǎng)所受荷載的特點  

　　圍網(wǎng)矗立于室外環(huán)境中，主要承受的荷載是風荷載;足球、籃球等球類的沖擊荷載在強度計算時體現(xiàn)在分項系數(shù)中，可以不用單獨考慮;圍網(wǎng)距離比賽區(qū)域有一定的安全距離，正常情況下也不必考慮人的撞擊及場外車輛的撞擊，但應該留有一定的安全儲備。圍網(wǎng)在風荷載作用下必須牢固穩(wěn)定，如發(fā)生傾覆或破壞可能會造成圍網(wǎng)附近人員的傷亡，所以，設計時必須進行圍網(wǎng)立柱的彎拉和抗剪強度驗算，根據(jù)構造要求保證圍網(wǎng)的剛度和穩(wěn)定性。

　　4.圍網(wǎng)強度驗算  

　　(1)確定風荷載標準值

　　Wk-風荷載標準值(kN/m2)

　　βgz-高度Z處的陣風系數(shù)

　　μst-風荷載換算體型系數(shù)

　　μz-風壓高度變化系數(shù)

　　W0-基本風壓(kN/m2)

　　βgz、μst和μz可以從《建筑結構荷載規(guī)范》附表中直接查取或根據(jù)實際情況計算分析求得。W0w  也可以從《建筑結構荷載規(guī)范》附表和基本風壓圖中查取，當規(guī)范中查不到時，可以參照附近類似地區(qū)取用，也可以根據(jù)當年最大風速觀測資料按照基本風壓的定義，通過統(tǒng)計分析確定。

　　體育場建在市區(qū)內(nèi)，地面粗糙度為C 類，圍網(wǎng)高度為5m 以下，故陣風系數(shù)βgz應取2.30，風壓高度變化系數(shù)μz應取0.74。

　　目前規(guī)范沒有規(guī)定網(wǎng)狀結構的換算體型系數(shù)計算方法，可以參照類似結構計算并考慮圍網(wǎng)的阻風性質(zhì)確定。

　　例如，圍網(wǎng)的孔格為方形，尺寸為5×5cm，網(wǎng)絲直徑為4mm。每片網(wǎng)片的框架(輪廓)尺寸為3×2m。則網(wǎng)片的擋風系數(shù)為：

　　其中An為網(wǎng)絲的投影面積，A為網(wǎng)片輪廓面積。

　　體型系數(shù)Us取為1.2

　　則計算體型系數(shù)Usj=φ·us=0.16×1.2=0.192

　　圍網(wǎng)為網(wǎng)狀結構，當空氣流通過圍網(wǎng)時，會產(chǎn)生一種“網(wǎng)面效應”，即風阻面積要大于圍網(wǎng)絲、圍網(wǎng)框架以及立柱的凈面積之和。造成網(wǎng)面效應的原因是圍網(wǎng)絲、圍網(wǎng)框架和立柱都是小圓形斷面且相互之間凈距較小，空氣流體穿過圍網(wǎng)孔格時圍繞圍網(wǎng)絲等小間距的小圓形斷面形成復雜的紊流并相互干擾，這種紊流與干擾會對圍網(wǎng)面產(chǎn)生附加的“拖拽”作用，就好像圍網(wǎng)絲直徑增大網(wǎng)孔變小而使風阻面積增大一樣。這種拖拽作用對于圍網(wǎng)來說不可忽略。根據(jù)經(jīng)驗，計算體型系數(shù)應適當增大，增大系數(shù)f值取為1.8～2.0比較適當，風速大的地區(qū)取高值，風速小的地區(qū)取低值。則換算體型系數(shù)μst=f·μsj=2.0x0.192=0.384

　　基本風壓參照天津市區(qū)50年一遇取用，W0取0.50kN/m2。

　　將上述系數(shù)和基本風壓代入式4-1，得 

　　(2)計算風阻面積

　　如上圖所示樣式，為了達到美觀效果，立柱擬采用Q235B 材質(zhì)Φ76 鋼管，高4.0m，圍網(wǎng)框架擬采用Q235B 材質(zhì)Φ48  鋼管。取一根立柱及其兩側(cè)各兩個半片圍網(wǎng)進行計算，風阻面積為立柱、網(wǎng)片框架、網(wǎng)絲三者的凈投影面積之和。故，

　　(3)計算立柱鋼管壁厚和強度

　　按最不利情形即風荷載法向作用于圍網(wǎng)考慮。圍網(wǎng)為對稱結構，相當于風荷載會在立柱的形心點形成一個集中荷載。集中荷載的大小為：

　　集中荷載P在柱腳處產(chǎn)生的彎矩為：

　　Φ76 壁厚為3mm 的鋼管的截面模量W 為12.08cm3

　　單向受彎構件的強度計算公式為：

　　彎拉強度滿足要求。

　　(4)抗剪強度驗算

　　抗剪強度驗算依據(jù)公式  

　　滿足抗剪強度要求。事實上，風荷載在圍網(wǎng)立柱上產(chǎn)生的剪應力相對于鋼管的抗剪強度是很小的，故設計人員可以不必驗算抗剪強度。

　　5.構造及施工要求  

　　(1)為保證圍網(wǎng)有足夠的剛度，避免產(chǎn)生令人擔心的搖晃現(xiàn)象，圍網(wǎng)立柱直徑應不小于70mm，立柱壁厚不小于3mm。建議盡量采用壁厚4mm  鋼管。

　　(2)立柱下獨立基礎的尺寸不小于300×300×450mm，混凝土強度不小于C30。施工時應支模板現(xiàn)澆或采用預制基礎。如不支模板而直接用土模現(xiàn)澆，則基坑開挖必須規(guī)則，避免挖“鍋底形”基坑，否則在基底易形成滑動面，在風荷載作用下極易傾覆。

　　(3)立柱與預埋鐵件可采用螺栓連接或焊接，焊接時必須沿管周滿焊，并分段對稱焊接，防止變形過大立柱不直立。