大跨度钢结构
钢结构大跨度的定义和应用
引言概述：
在建筑和结构设计领域，钢结构大跨度是指跨度较大的钢结构建筑物或桥梁。
由于钢材具有高强度、耐腐蚀和可塑性等优点，钢结构大跨度在现代建筑和桥梁工程中得到广泛应用。
本文将从五个方面详细探讨钢结构大跨度的定义和应用。
正文内容：
一、大跨度钢结构的定义
1.什么是大跨度钢结构
2.大跨度钢结构的测量标准
二、大跨度钢结构的应用领域
1.高层建筑中的大跨度钢结构
a.钢结构建筑的可塑性和耐火特性
b.高层建筑采用大跨度钢结构的优势
c.大跨度钢结构在摩天大楼中的应用案例
2.桥梁工程中的大跨度钢结构
a.钢桥的轻量化和抗震性能
b.大跨度钢结构在桥梁工程中的优势
c.大跨度钢结构在大型跨海大桥中的应用案例
3.体育馆和会展中心的大跨度钢结构
a.大跨度钢结构为体育馆和会展中心提供了更大的活动空间
b.大跨度钢结构在体育馆和会展中心中的应用案例
4.飞机机库和航天设施的大跨度钢结构
a.钢结构的高强度和稳定性
b.大跨度钢结构在飞机机库和航天设施中的应用案例
5.钢结构大跨度的新兴应用领域
a.大跨度可折叠式钢结构在临时建筑中的应用
b.大跨度钢结构在太阳能光伏场所和充电站中的应用
结论：
钢结构大跨度的定义和应用在现代建筑和桥梁工程中发挥着重要的作用。
通过对其定义和不同领域的应用进行详细阐述，我们可以了解到钢结构大跨度的优势和特点。
随着科技的发展和建筑需求的不断增加，钢结构大跨度在未来将继续发展并应用于更多新兴领域。
大跨度钢结构施工注意事项
钢结构设计：大跨度钢构的九个注意事项一般来说，钢结构大跨度、大体量的设计是比较繁琐的，也是工程量比较大，一般来说，大跨度、大空间、大体量的钢结构图纸设计，一定要关注到一下九个方面的影响一、判断建筑是否适用大跨度钢结构，大跨度钢结构的优点是强度高、整体重量轻、施工便捷、环保可再利用，但缺点是防火性能差、隔音效果差、易腐蚀等。
所以大跨度钢结构通常用于超高层建筑、高档住宅、大跨度且造型复杂的场馆、厂房等临时建筑，根据使用场景及要求进行防锈、隔音等处理。
二、确定建筑结构选型与布局在进行大跨度钢结构设计时，需结合大跨度钢结构建筑环境与用途，考虑水平与垂直荷载力、结构稳定性、实用性和美观性等。
比如对于超高层建筑，需要考虑钢混组合结构，支撑柱外围布置的方式；对于北方大雪地区，需要考虑积雪滑落等因素；对于大跨度的场馆结构，要考虑悬索、斜拉支撑构件结构，等等。
结构的布局要根据结构体系特征,荷载力分布情况等综合考虑，做到整体结构刚度均匀，受力均匀。
三、运用结构软件，结合施工工艺水平，对大跨度钢结构的截面、连接节点等进行设计。
四、编制图纸，设计单位编制设计图纸，大跨度钢结构制造单位依据设计图纸编制施工详图，这个过程是实现大跨度钢结构设计落地的重要环节。
五.拿到作业图纸不要盲目建模计算。
先进行全面分析，与建筑设计人员进行沟通，充分了解工程的各种情况，如功能、选型等。
六.创建设计模型建模计算前的处理要做好。
比方荷载的计算要准确，不能估计。
要完全根据建筑做法或使用要求来输入。
七.在进行结构建模的时候，要了解每个计算参数的意义，不要盲目修改参数，修改时要有依据。
八、在计算中，要充分考虑在满足技术条件下的经济性。
不能随意加大配筋量或加大构件的截面。
这一点要作为我们的设计理念之一来重视。
九、梁、柱、板等电算结束后要进行大量的调整和修改，这都要有依据可循（可根据验算简图等资料）。
大跨度的钢结构设计很多方面取决于团队的协作能力，一个优秀的钢结构设计案例的呈现，一定是全面、科学、严谨、核算完毕后，再图纸的上的集中体现。
大跨度钢结构
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2.3 拱式结构的特点和应用
特点
•拱式屋盖受力合理 •比梁式和框架式屋盖结构经济指标好(跨度超过80m时尤为显著)
结构布置
•跨度为40∼60m时，拱间距可取6∼10m，无檩或型钢檩条
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2.3 拱式结构的特点和应用 续) 拱式结构的特点和应用(续
•跨度达100m左右时，宜采用相距3∼6m的拱对，拱对间距为9∼15m
减轻基础负担；结构可外露；横梁高度可取跨度的1/20∼1/12 设置预应力拉杆减少跨中弯矩，横梁高度可取跨度的1/40∼1/30
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2.2 框架结构的特点和应用 续) 框架结构的特点和应用(续
•跨度较大时，常用双铰格构式框架 跨度超过100m时，宜采用无铰格构式框架
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2.2 框架结构的特点和应用 续) 框架结构的特点和应用(续
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3.2网架类别 续) 网架类别(续 网架类个方向的平面桁架相互交角60° 比两向网架刚度大，适合大跨度 常用于正三角形，正六角形平面 在某些平面形状会出现不规则杆件
正放抽空四角锥网架
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3.2网架类别 续) 网架类别(续 网架类别
斜放四角锥网架
受力合理，杆件数量少 屋面板类型多 屋面组织排水较困难
•三(多)层网架
减少弦杆内力(25%∼ 60%)，减小网格尺寸，大跨经济性好；杆件数量多
三层网架示意图
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3.3平板网架形式的选择 平板网架形式的选择
选择网架型式考虑的因素： 建筑物的平面形状和尺寸、支承情况、荷载大小、屋 面构造、建筑要求、制造和安装的方法及材料供应情况等 • 从平面形状和大小来看，当周边简支时： 平面为方形或接近方形，且为中小跨度时，宜采用两 向正交斜放交叉梁系网架，或正放和斜放四角锥网架。 平面为矩形时，宜采用两向正交斜放交叉梁系网架， 或斜放四角锥网架。 平面为圆形、八角形、六角形、扇形，且平面尺寸较 大时，可选用三向交叉梁系网架，或三角锥网架。 • 从屋面构造来看： 正放网架的屋面板规格常一种，而斜放网架却有两三 种。倒锥体网架的上弦网格较小，因而屋面板规格也较小
大跨度钢结构设计需要注意的问题(一)
大跨度钢结构设计需要注意的问题（一）引言概述：大跨度钢结构设计是现代建筑中常见的一种结构类型，其特点是具有良好的承载力和刚度，能够满足大空间的使用需求。
然而，在进行大跨度钢结构设计时，需要注意一些问题，以确保结构的安全性和可靠性。
本文将从材料选择、荷载分析、结构系统、连接方式和施工工艺等方面，详细讨论大跨度钢结构设计需要注意的问题。
正文内容：1. 材料选择1.1. 钢材的强度和刚度：在大跨度钢结构设计中，需要选择具有足够强度和刚度的钢材，以确保结构的承载能力和稳定性。
1.2. 钢材的耐腐蚀性：考虑到大跨度钢结构常处于恶劣环境中，如海洋或高湿度地区，需要选择具有良好耐腐蚀性的钢材，以延长结构的使用寿命。
1.3. 钢材的焊接性能：大跨度钢结构常需要进行焊接连接，在选择钢材时，需要考虑其焊接性能，以确保焊接连接的质量和强度。
2. 荷载分析2.1. 自重荷载：对于大跨度钢结构，自重荷载是其中一项重要荷载，需要准确计算并合理分配，以确保结构的安全性。
2.2. 建筑物使用荷载：根据大跨度钢结构所用建筑物的具体用途和功能，需考虑并合理确定使用荷载，包括活荷载、风荷载、雪荷载等。
2.3. 温度荷载：钢材受温度变化会发生伸缩，因此需要考虑温度荷载对大跨度钢结构的影响，以确保结构的稳定性。
3. 结构系统3.1. 桁架系统：大跨度钢结构常采用桁架系统，需要合理设计桁架的几何形状和尺寸，以满足结构的承载性能和空间使用需求。
3.2. 变截面梁：在大跨度钢结构中，可通过采用变截面梁的设计方法来提高结构刚度和变形控制能力，需注意变截面梁的设计和施工要求。
3.3. 节段悬索系统：对于大跨度悬索桥等结构，需要特别注意节段悬索系统的设计和施工，以确保结构的稳定性和安全性。
4. 连接方式4.1. 螺栓连接：大跨度钢结构常采用螺栓连接，需要合理选择螺栓的型号和数量，同时注意螺栓的紧固力和锈蚀情况。
4.2. 焊接连接：对于大跨度钢结构的焊接连接，需要满足相关的设计和验收标准，确保焊缝质量和焊接连接的强度。
大跨度钢结构厂房(二)
大跨度钢结构厂房（二）引言概述：大跨度钢结构厂房是一种采用大跨度钢构件进行建造的工业厂房，具有结构稳定、承载能力强、施工周期短等优点。
本文将从材料选用、结构设计、施工技术、防腐措施和使用注意事项等五个大点展开讨论，以全面介绍大跨度钢结构厂房的相关内容。
正文内容：一、材料选用1. 钢材选用：应选用抗拉、抗压性能良好的高强度钢材。
2. 螺栓选用：螺栓应选用高强度螺栓，确保连接牢固稳定。
3. 焊材选用：采用高强度焊材，并对焊缝进行全面检测，以确保焊接质量。
二、结构设计1. 桁架布置：根据厂房尺寸和承重要求，合理布置桁架结构。
2. 支撑系统设计：选用适当的支撑系统，保证整体稳定，并考虑地震荷载。
3. 屋面设计：选择防水性能好、隔热隔音效果良好的屋面材料。
4. 隔墙设计：根据需要，设置合适的隔墙，以提高厂房的功能性。
5. 玻璃幕墙设计：根据需要，增加玻璃幕墙，提升厂房的美观性和采光效果。
三、施工技术1. 结构安装：严格按照设计要求进行结构组装，保证每个构件的准确安装。
2. 焊接工艺：采用合适的焊接工艺，确保焊缝的质量，提高连接强度。
3. 防止倾覆：采取相应的支撑和固定措施，防止大跨度钢结构厂房在施工期间发生倾覆。
4. 防雷防静电：采取合适的防雷和防静电措施，保护厂房和使用设备的安全。
四、防腐措施1. 表面防腐：在钢结构表面进行防腐处理，使用合适的涂料或防腐涂层。
2. 内部防腐：选用合适的防腐涂料对内部钢材进行防腐处理，延长使用寿命。
3. 周边防腐：对厂房周边进行防腐措施，防止外部环境对厂房的腐蚀。
五、使用注意事项1. 定期检查：定期对大跨度钢结构厂房进行检查，及时发现并修复潜在问题。
2. 正确使用：合理使用厂房设备，保证不超过其承载能力，避免压力过大。
3. 应急预案：制定完善的应急预案，用于处理突发情况，确保人员安全。
总结：大跨度钢结构厂房是一种能够满足工业生产需求的优质建筑形式。
通过材料选用、结构设计、施工技术、防腐措施和使用注意事项等方面的论述，可以帮助读者全面了解大跨度钢结构厂房的建造和使用要点，进一步提高其在工业领域中的应用价值。
大跨度房屋钢结构简介
焊接技术
采用焊接方法连接钢构件， 要求焊接工艺精湛、质量可 靠，保证结构整体性和稳定 性。
吊装技术
采用大型吊装设备将钢构件 吊装至设计位置，要求吊装 方案科学合理，确保施工安 全顺利进行。
预应力技术
通过施加预应力来提高结构 的承载能力和刚度，要求预 应力索具和锚具质量可靠， 施工工艺成熟。
防腐与防火技术
专业人才匮乏
大跨度房屋钢结构的设计和施 工需要具备专业知识和技能的 人才，目前市场上相关人才较 为匮乏。
地域适应性
钢结构在不同气候和环境条件 下的适应性需要充分考虑，以 确保建筑的安全性和稳定性。
解决方案与建议
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02
03
04
优化设计
通过精细化设计和优化，降低 材料成本和施工难度。
防腐维护
采用先进的防腐和维护技术， 延长建筑的使用寿命。
人才培养
加强专业人才的培养和引进， 提高行业整体水平。
地域适应性研究
针对不同地区的气候和环境条 件，开展钢结构适应性研究， 确保建筑的安全性和稳定性。
04 大跨度房屋钢结构的工程实例
CHAPTER
国内外典型案例介绍
国内案例
上海中心大厦、北京鸟巢体育馆 、广州国际会展中心
国际案例
迪拜哈利法塔、伦敦千年穹顶、 美国金门大桥
环保可持续
钢材可以回收再利用，符合绿色建筑和可持续发展的理念。
设计灵活
钢结构体系可以适应各种复杂的设计需求，创造出独特且富有艺术感 的建筑造型。
面临的挑战
材料成本高
钢材是一种高成本材料，导致 大跨度房屋钢结构的建设成本
相对较高。
维护与防腐
钢材需要定期进行防腐和维护 ，以确保其长期性能和使用寿 命。
大跨度钢结构
结构型式
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2.2 框架结构的特点和应用(续)
跨度较大时，常用双铰格构式框架 跨度超过100m时，宜采用无铰格构式框架
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2.2 框架结构的特点和应用(续)
格构式框架的横梁高跨比宜在跨度的1/201/12范围选取 格构式框架立柱的宽宜取其横梁的节间长度(卸载效应) 折线弓形框架接近于拱形结构的力学性能 常用于高度相对较大(跨度约4050m，高度约1520m)的建筑物 横梁高度和立柱宽度皆在跨度的1/251/15范围选取
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3.3平板网架形式的选择（续）
而正锥体网架却相反。 • 从支承条件来看： 当采用四点支承或四点支承的连续网架时，宜采用两 向正交正放交叉梁系网架或正放四角锥网架。 • 从跨度和荷载来看： 跨度和荷载皆较小时，锥体网架可采用部分抽空的办 法进一步节约钢材。 • 从制造和施工的角度来看： 交叉平面桁架体系要比空间桁架体系简便些。 • 从杆件截面和节点构造的合理性来看： 最宜采用钢管杆件和球节点，但价格较高且材料供应 常有困难。不如角钢杆件和钢板节点方便而便宜。
应用 主要应用于工业建筑物中
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2.3 拱式结构的特点和应用
特点
拱式屋盖受力合理 比梁式和框架式屋盖结构经济指标好(跨度超过80m时尤为显著)
结构布臵
跨度为4060m时，拱间距可取610m，无檩或型钢檩条
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2.3 拱式结构的特点和应用(续)
跨度达100m左右时，宜采用相距36m的拱对，拱对间距为915m
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2.2 框架结构的特点和应用
特点 结构布臵
与梁式相比，框架结构可降低建筑物高度 结构上比梁式结构经济 横向框架布臵(跨度大于60m时，应增大框架间距，常导致复杂布臵) 纵向框架布臵(跨度较小时，特别有利，可向外悬伸，用于机库等) 跨度在5060m时，常用双铰实腹式框架(常用工字形截面)
大跨度钢结构建筑(一)
大跨度钢结构建筑（一）引言概述：大跨度钢结构建筑是一种以钢材为主要建筑材料，以其良好的抗拉、抗压性能和轻质高强的特点，广泛应用于桥梁、体育馆、会展中心等大型建筑。
本文将分别从结构设计、材料选用、施工工艺、质量控制和经济性等五个大点来阐述大跨度钢结构建筑的相关内容。
正文：一、结构设计1. 考虑结构稳定性：大跨度钢结构的设计检验要求关注其抗震、抗风等稳定性能，采用合适的结构形式进行布置。
2. 优化结构荷载：结构设计中需要充分考虑建筑荷载，合理配置梁、柱等承重构件，以实现结构的最佳性能和安全性。
3. 考虑温度变化影响：大跨度钢结构在日常使用过程中，受到温度变化的影响很大，需要在设计中考虑温度膨胀和收缩的影响。
二、材料选用1. 钢材选择：大跨度钢结构建筑中，常用的钢材有低合金高强度结构钢和碳钢等，需要根据实际情况选择合适的钢材。
2. 表面涂层处理：钢材在使用前需要进行防锈处理和防腐涂层，以提高其耐久性和抗腐蚀性能。
3. 其他材料选择：除了钢材外，大跨度钢结构建筑还需要选用适当的连接件、密封材料和隔热材料等，以提高建筑质量和使用效果。
三、施工工艺1. 梁柱制作：钢梁柱的制作需要按照设计要求进行切割、焊接、打磨等工艺，确保结构的精度和焊缝质量。
2. 安装顺序：大跨度钢结构建筑的安装要按照先梁后柱、先下后上的顺序进行，以确保施工的安全性和效率性。
3. 预制加工：适当采用拼装预制方式，可以减少现场施工时间和成本。
四、质量控制1. 焊接质量检验：对焊接工艺进行严格控制，并进行焊缝质量检验，以确保焊缝连接的强度和密实性。
2. 尺寸精度控制：对大跨度钢结构建筑的尺寸精度进行监控，避免因尺寸偏差而影响整体结构的连接和安装。
3. 材料质量检查：对使用的钢材和其他材料进行质量检查，确保建筑的可靠性和耐久性。
五、经济性1. 施工成本：大跨度钢结构建筑的施工成本相对较低，因为其可以在工厂预制，减少现场施工时间。
2. 使用期成本：由于钢结构建筑具有较长的使用寿命和低维护成本，使得大跨度钢结构建筑在使用期间经济实惠。
大跨度钢结构1
3.大跨度钢结构
大跨度结构主要有网架结构、悬索结构和网壳结构等。
（1）网架结构（图）
网架结构广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、影剧院、食堂、会议室、候车厅、飞机库、车间等的屋盖结构。
具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。
构成网架的基本单元有三角锥、三棱体、正方体、截头四角锥等，由这些基本单元可组合成平面形状的三边形、四边形、六边形、圆形或其他任何形体。
一般而言，网架钢结构有下列三种节点形式：
·焊接球节点
·螺栓球节点（图）
·钢板节点
（2）悬索及索桁架结构
以一系列拉索为主要承重构件，这些索按一定的规律组成各种不同的形式，悬挂于相应的支撑结构上，使材料强度在受拉情况下得到充分发挥的结构形式。
节约钢材（以浙江省体育馆为例，仅17kg/m2）、外形美观、设计施工较复杂，适合于大跨度屋顶。
（3）网壳结构
同网架结构一样，网壳也是由许多杆件按一定规律布置，通过节点连接成空间杆系结构，但网架的外形呈平板状，而网壳的外形呈曲面状。
一般为单层或双层，按其外形为单曲面或双曲面而构成网状穹顶、网状筒壳以及双曲抛物面网壳等多种形式。
网壳结构的特点：外形美观、通透感好，建筑空间大、用材省，设计施工较复杂。
苏州乐园宇宙大战馆球体屋面（穹顶）（图）
上海商务中心（网状网壳）（图）。
什么是大跨度钢结构(一)2024
什么是大跨度钢结构（一）引言概述：大跨度钢结构是一种在建筑和桥梁领域广泛应用的结构形式。
它以钢材为主要材料，并通过合理的设计和施工方法，实现了大跨度空间的架设和支撑。
大跨度钢结构具有承载能力强、抗震性能好、施工周期短等优点，被广泛应用于体育馆、展览馆、车站等建筑项目和大型桥梁工程。
本文将从以下5个大点详细阐述什么是大跨度钢结构。
正文：一、大跨度钢结构的概念1.1 大跨度钢结构的基本定义1.2 大跨度钢结构的特点和优势1.3 大跨度钢结构与传统结构的比较1.4 大跨度钢结构的应用领域1.5 大跨度钢结构的发展趋势二、大跨度钢结构的组成与构造2.1 大跨度钢结构的基本组成2.2 大跨度钢结构的常用构造形式2.3 大跨度钢结构的连接方式2.4 大跨度钢结构的施工技术要点2.5 大跨度钢结构的维护与保养三、大跨度钢结构的设计原则与方法3.1 大跨度钢结构的设计概述3.2 大跨度钢结构的受力分析与设计方法3.3 大跨度钢结构的稳定性分析与设计方法3.4 大跨度钢结构的疲劳分析与设计方法3.5 大跨度钢结构的耐久性设计与防腐措施四、大跨度钢结构的施工技术与管理4.1 大跨度钢结构的施工准备与方案制定4.2 大跨度钢结构的施工技术与工序安排4.3 大跨度钢结构的质量控制与验收标准4.4 大跨度钢结构的施工安全与环保管理4.5 大跨度钢结构施工中常见问题及解决方法五、大跨度钢结构案例分析5.1 国内外典型大跨度钢结构项目介绍5.2 大跨度钢结构的设计与施工难点分析5.3 大跨度钢结构的成功经验与教训总结5.4 大跨度钢结构在未来发展中的前景展望5.5 大跨度钢结构的社会经济效益分析总结：大跨度钢结构作为一种创新的结构形式，具备卓越的设计、施工和经济性能。
本文通过对大跨度钢结构的概念、组成、设计原则、施工技术和案例分析等方面的阐述，展示了大跨度钢结构的重要性和应用前景。
希望本文能为相关领域的研究者和从业人员提供有益的参考和借鉴。
大跨度空间钢结构的应用与发展
大跨度空间钢结构的应用与发展大跨度空间钢结构是指具有较大的跨度，并采用钢材作为主要结构材料的空间结构。
它具有结构轻、刚度高、耐久性好等特点，广泛应用于体育场馆、会展中心、机场航站楼、大型工业厂房、桥梁等领域。
本文将讨论大跨度空间钢结构的应用与发展方向。
首先，大跨度空间钢结构在体育场馆领域得到广泛应用。
体育场馆一般需要较大的空间来容纳观众和运动场地。
大跨度空间钢结构可以灵活地满足这个需求，通过钢结构的轻量化设计，使得体育场馆的屋盖结构可以实现较大的跨度，减少了柱子和横梁对观众视线的遮挡。
同时，钢结构的刚度高，可以有效地抵抗风荷载和地震荷载，提高了体育场馆的安全性。
其次，大跨度空间钢结构在会展中心的应用也十分广泛。
会展中心一般需要大空间来容纳展览和会议等活动。
大跨度空间钢结构可以满足会展中心的大空间需求，同时可以通过灵活的钢结构设计，将大空间划分为多个小空间，方便会展中心的使用和管理。
此外，钢结构还可以通过不同类型的吊顶和装饰材料，使得会展中心的内部空间具有较好的视觉效果和舒适性。
再次，大跨度空间钢结构在机场航站楼的建设中也得到了广泛应用。
机场航站楼一般需要较大的跨度来容纳飞机起降和旅客流动。
大跨度空间钢结构可以满足机场航站楼的需求，同时由于钢结构的轻量化设计，可以减少大型混凝土结构对地基的要求，缩短工期，降低成本。
此外，钢结构还可以灵活地设计出大型的航站楼玻璃幕墙，提高机场航站楼的视觉效果，增加乘客的舒适感。
最后，大跨度空间钢结构在大型工业厂房和桥梁领域的应用也逐渐增多。
大型工业厂房往往需要较大的空间，并需要有一定的开放度和通透性。
大跨度空间钢结构可以满足这个需求，同时还可以通过灵活的结构设计，满足不同工业生产的要求，提高生产效率。
与此同时，大跨度空间钢结构在桥梁领域的应用也得到了越来越多的关注。
大跨度空间钢结构可以以较小的材料消耗建造出较大跨度的桥梁，提高了桥梁的通行能力和安全性。
综上所述，大跨度空间钢结构具有轻、高、好的特点，在体育场馆、会展中心、机场航站楼、大型工业厂房、桥梁等领域得到广泛应用。
探析大跨度钢结构的计算及抗震构造
探析大跨度钢结构的计算及抗震构造大跨度钢结构是指跨度较大的钢结构，常见于桥梁、体育馆、会议中心等建筑中。
大跨度钢结构的计算和抗震构造是确保其安全可靠性的重要因素。
以下将从计算和抗震构造两个方面进行探析。
一、计算大跨度钢结构的方法1.荷载计算：根据大跨度钢结构的具体用途，计算各种荷载，如自重荷载、活荷载、风荷载和温度荷载等。
其中，风荷载是大跨度钢结构设计中最重要的荷载之一，需按照相关规范进行计算。
2.结构设计：采用合理的结构形式，如空间刚架、桁架、拱结构等，以满足跨度要求和荷载要求。
结构设计需要考虑静力和动力性能，对结构进行稳定性、强度和振动特性等方面的计算。
3.材料选择：选取适合大跨度钢结构的高强度钢材，如Q345、Q420等。
材料的选择要满足承受荷载和应变的要求，同时要考虑材料的成本和可供性。
4.连接设计：大跨度钢结构通常需采用焊接、螺栓连接等方式进行连接。
连接设计应满足强度和刚度要求，并考虑防腐、防震等因素。
5.桥梁模型分析：采用有限元方法对大跨度桥梁进行模型分析，确定结构的静力和动力性能，包括变形、应力和振动等参数。
二、大跨度钢结构的抗震构造1.设计准则：根据相关钢结构抗震设计规范，确定大跨度钢结构的抗震性能等级，采用相应的抗震设计方法。
2.水平抗力体系：大跨度钢结构的水平抗力体系通常采用桁架、刚架等形式，以吸收地震力的应力和变形。
桁架结构的形式应该有良好的稳定性和刚度，以确保结构的整体性能。
3.基础设计：大跨度钢结构的基础设计应考虑地震力的作用，选择适当的基础形式，如桩基础、扩展基础等，以提供足够的抗震性能。
4.防护措施：大跨度钢结构的抗震构造还需考虑防止局部失稳和破坏的措施，如设立防撞支撑、加固节点等，以提高结构的韧性和抗震性能。
大跨度钢结构的计算和抗震构造是建筑领域中的重要问题，需要专业人员进行综合分析和设计。
随着技术的发展，这些方面的研究将进一步完善，以提高大跨度钢结构的安全可靠性。
大跨度钢结构的多种类型(一)
大跨度钢结构的多种类型（一）引言概述：大跨度钢结构是一种具有广泛应用前景的结构形式，具有重量轻、强度高、施工周期短等优点。
本文将介绍大跨度钢结构的多种类型，包括桁架结构、拱顶结构、空间网壳结构、索承屋盖结构和独特形态结构。
桁架结构：1. 定义：桁架结构又称为骨架结构，是由若干个三角形构成的网格状结构。
2. 优点：具有良好的刚度和稳定性，适用于悬索桥、体育馆等大型空间的覆盖结构。
3. 构件类型：主要包括上弦杆、下弦杆、斜杆等。
4. 应用案例：例如北京国家体育场（鸟巢）、广州体育场等都采用了桁架结构。
拱顶结构：1. 定义：拱顶结构是由弧形构件组成的结构形式，通常用于覆盖大跨度场地。
2. 优点：具有良好的承载能力和抗风能力，可以实现大空间的无柱支撑。
3. 构件类型：多种拱顶结构设计，如双曲面拱、等高弓形拱等。
4. 应用案例：例如迪士尼乐园的城堡、某些机场航站楼等都采用了拱顶结构。
空间网壳结构：1. 定义：空间网壳结构是由多个重复的构件组成的大面积覆盖结构。
2. 优点：具有良好的刚性和均匀分布载荷的能力，适用于大跨度建筑如展览馆、机场候机楼等。
3. 构件类型：常见的空间网壳结构有球面网壳、圆柱网壳等。
4. 应用案例：例如中国国家博物馆、韩国仁川机场等都采用了空间网壳结构。
索承屋盖结构：1. 定义：索承屋盖结构是由索杆和钢构件组成的覆盖结构，常用于体育场馆。
2. 优点：具有较大的跨度和受力均匀的特点，适用于举办大型体育赛事。
3. 构件类型：包括索杆、索梁、索承板等构件。
4. 应用案例：例如北京奥林匹克体育中心（鸟巢）的屋盖采用了索承结构。
独特形态结构：1. 定义：独特形态结构是指其他种类的大跨度钢结构中的特殊形态设计。
2. 优点：具有创意和艺术性的设计，能够提供独特的建筑外观。
3. 构件类型：根据具体设计需求，可以确定不同的构件类型和形态。
4. 应用案例：例如上海中心大厦的“魔幻”结构和北京国家大剧院的“鸟蛋”结构都属于独特形态结构。
建筑工程钢结构类别划分跨度
建筑工程钢结构类别划分跨度一、小跨度钢结构小跨度钢结构一般指跨度在10米以下的钢结构。
这种结构形式适用于一些小型建筑，例如车库、仓库等。
小跨度钢结构由于跨度较小，一般采用梁柱结构，承载能力较弱。
在设计时，需要考虑结构的稳定性和强度，以保证建筑的安全性。
二、中跨度钢结构中跨度钢结构一般指跨度在10米到30米之间的钢结构。
这种结构形式适用于一些中型建筑，例如厂房、体育馆等。
中跨度钢结构的承载能力较强，一般采用桁架结构或空间桁架结构，能够满足建筑的空间需求。
在设计时，需要考虑结构的稳定性、强度和刚度，以及对荷载的响应能力。
三、大跨度钢结构大跨度钢结构一般指跨度在30米以上的钢结构。
这种结构形式适用于一些大型建筑，例如体育场馆、桥梁等。
大跨度钢结构的承载能力非常强，一般采用空间桁架结构或悬索结构，能够满足建筑的大跨度要求。
在设计时，需要考虑结构的稳定性、强度、刚度和振动特性，以及对风荷载和地震荷载的响应能力。
四、特殊跨度钢结构特殊跨度钢结构是指一些具有特殊跨度要求的钢结构。
这种结构形式适用于一些特殊场所，例如航空场、天文台等。
特殊跨度钢结构的设计更加复杂，需要考虑结构的稳定性、强度、刚度、振动特性，以及对特殊荷载的响应能力。
在设计时，需要采用先进的分析方法和计算工具，确保结构的安全性和可靠性。
总结起来，建筑工程中的钢结构根据跨度的不同可以分为小跨度钢结构、中跨度钢结构、大跨度钢结构和特殊跨度钢结构。
不同跨度的钢结构在设计时需要考虑的因素各不相同，但都应保证结构的稳定性、强度和安全性。
随着建筑工程的不断发展，钢结构在建筑中的应用也越来越广泛，将为人们创造更加安全、美观、环保的建筑环境。
第二章平面承重大跨钢结构
管结构的适用范围：
不直接承受动力荷载。对于承受交变荷载的直接 焊接钢管节点，其疲劳问题远较其它型钢杆件节点 受力情况复杂。
第二章平面承重大跨钢结构
第二节 框架结构体系
与梁式结构体系相比，框架式体系比较经济，且 横梁高度可以取得比梁式结构的高度小，刚度也较 大，常用于工业建筑。
桁架设计的难点在节点和支座，跨度大于35～ 40m时，梁式结构的支座之一必须作成可移动的，以 减小对支承墙体或支柱传递的横向反力，横向反力 一般由屋架下弦的弹性变形产生。*
第二章平面承重大跨钢结构
上海证卷大厦
连接两幢主楼 的天桥桁架跨度 63m，共支承着从 17层至26层共8个 楼层，采用了H型 钢重型桁架。
第二章平面承重大跨钢结构
上海浦东国际机场 第二章平面承重大跨钢结构
上海浦东国际机场候机楼屋架梁跨度83m，跨 中高度超过11m，单榀屋架梁重55吨。
为了增加屋架结构的刚度，同时为保证屋架梁 在风吸力作用下始终处于受拉状态，下弦布置了 一根预应力钢索，对下弦施加足够的预应力。
第二章平面承重大跨钢结构
2 结构特点
（1）主体结构采用门式刚架，刚架可以是单跨、 双跨或多跨，还可带附跨。
把中柱做成摇摆柱体现了材料集中使用的原则。
第二章平面承重大跨钢结构
（2）采用变化构件截面的手段以适应弯矩变化是 门式刚架轻型化的技术措施之一。柱脚常用铰接， （当有桥式吊车时用等截面、柱脚固定）。
第二章平面承重大跨钢结构
重点是支撑系统的布置，对保证整个结构体系 的整体刚度是非常重要的。
第二章平面承重大跨钢结构
大跨度梁式结构的外形及腹杆体系，决定于跨 度、屋面型式及吊天棚结构的形式，常用的有梯形 和拱形桁架。按重量最优确定的桁架的高跨比一般 为1/6～1/8。
大跨度钢结构定义(二)2024
大跨度钢结构定义（二）引言概述：
大跨度钢结构是指在建筑工程中，跨度较大的钢结构体系。
由于其具有强度高、刚度大、施工快速等优点，大跨度钢结构在工程中得到了广泛应用。
本文将继续介绍大跨度钢结构的定义及其相关特点。
正文内容：
1. 功能需求
- 大跨度钢结构作为建筑工程中的重要组成部分，需满足多种功能需求。
- 钢结构的承重能力、抗震能力等需要满足设计要求。
- 钢结构的防火、隔热等性能也需考虑，确保建筑的安全性。
2. 结构形式
- 大跨度钢结构的结构形式多种多样，包括梁柱体系、桁架体系、空间刚架体系等。
- 结构形式的选择应根据具体建筑需求、荷载情况和建筑风格等综合考虑。
3. 施工技术
- 大跨度钢结构的施工需要采用先进的钢结构施工技术。
- 钢柱、钢梁的制作、安装等环节需要保证施工质量和施工进度。
- 同时，对于大跨度钢结构的吊装、焊接等工艺也需要重视。
4. 材料选用
- 大跨度钢结构的材料选用需考虑结构的承载能力和耐候性。
- 常用的结构钢材料包括Q235B、Q345B等，其力学性能和防腐性需符合设计要求。
5. 工程实例
- 大跨度钢结构在实际工程中有许多成功应用的案例。
- 宜宾猛犸世界博物馆、广州塔等多个大型建筑工程均采用了大跨度钢结构。
总结：
大跨度钢结构是跨度较大的钢结构体系，它具有强度高、刚度大、施工快速等优点。
通过满足功能需求、选择适当的结构形式、施工技术和材料选用，大跨度钢结构可以在建筑工程中发挥重要作用。
实际工程中，大跨度钢结构已经得到了广泛应用，并取得了成功的实施。
钢结构的大跨度结构
钢结构的大跨度结构钢结构是近年来建筑设计领域极为广泛的一种建筑结构形式。
它以钢材为主要构件，经过一系列的加工工序组装而成的结构体系。
钢结构的建筑形式各异，应用范围广泛。
其中，钢结构的大跨度建筑最为引人注目。
一、什么是大跨度结构大跨度结构是指建筑结构跨度大于40米的结构体系。
在这种结构中，由于受力情况的影响，各个构件之间具有高度的交互作用，从而对材料的选取、施工工艺、节点设计产生了显著影响。
二、大跨度结构的发展历史和应用现状大跨度钢结构的应用历史非常悠久，早在欧洲文艺复兴时期就有了初步的应用。
著名的Eiffel Tower、巴黎圣母院、华盛顿纪念碑等著名建筑均采用了大跨度钢结构。
而在当前，大跨度结构得到了更加广泛的应用。
其应用范围不仅仅局限于体育场馆、展览中心、公共交通场所等领域，甚至还出现了钢结构的超高层数建筑。
三、大跨度结构的特点1. 稳定性差大跨度结构受到大风、地震等自然因素的影响，稳定性反应比较明显，构件之间的局部变形可能引起整个结构的拱状变形，从而加大了结构的整体变形和破坏风险。
2. 材料应力更大大跨度结构的自重较大，设计之初需要充分考虑到材料的应力，防止材料超载，导致材料永久性破裂。
而且结构基本上不具有可承受永久形变的能力，这就需要建设计算过程中材料的整体应力分析和细节设计。
3. 施工难度高大跨度结构施工难度很高，整个工程比较复杂，要求有较高的施工技术，还需要耐心的建模运算和结构验证等环节，这会使得所需的施工周期大于常规建筑。
四、大跨度钢结构的优点1. 建筑体量轻大跨度钢结构的体积大幅减少，对场地空间的占用更为合理。
这不仅可以节约空间，还可以在建筑设计中考虑到环境保护、文化传承等因素。
2. 施工周期短大跨度钢结构由于部件标准化，工厂化生产变成可能，不仅可以大量减少现场施工量，还可以缩短建筑资金回报周期。
3. 节能环保在建筑中，大跨度钢结构相对于传统建筑可以大量减少临时工地造成的污染，减少能源开支，做到可持续性低碳化建造。
大跨度钢结构典型工程案例
大跨度钢结构典型工程案例一、北京“鸟巢”（国家体育场）这鸟巢可真是个超酷的大跨度钢结构建筑。
你想啊，它的造型就像个巨大的鸟巢，那些错综复杂的钢结构杆件就像是编织鸟巢的树枝一样。
从远处看，那独特的外形就特别吸引人眼球。
它的大跨度结构可不是闹着玩的。
这么大的空间要能容纳那么多观众看比赛啥的。
在建造的时候，那些钢结构的搭建就像搭巨型积木一样，但难度可大多了。
每一根杆件的位置、角度都得精确无比，就好比要让一群调皮的小朋友乖乖站好队，而且不能有丝毫差错。
这个建筑可不仅仅是为了好看，还得能承受各种风雨、地震等自然灾害的考验呢。
二、广州国际会展中心。
这会展中心啊，也是大跨度钢结构的厉害角色。
它的大跨度就像是为了张开双臂欢迎来自世界各地的参展商和游客。
走进里面，那宽敞的空间就像一个超级大的广场，但是又有屋顶遮着，多亏了钢结构的大跨度，才能让这么大的空间没有一根大柱子在中间捣乱。
在建造的时候，就像是给一个超级巨人定制衣服，要把钢结构这个“衣服”做得恰到好处。
这个建筑对于广州的意义可大了，各种大型的展览、贸易活动都在这儿举行，就因为它有这么大的空间，全靠大跨度钢结构撑着呢。
三、埃菲尔铁塔（也算广义的大跨度钢结构啦）虽然埃菲尔铁塔不完全是传统意义上的大跨度建筑，但它的钢结构也非常值得一说。
这个铁塔就像一个钢铁巨人一样矗立在巴黎。
它刚建成的时候，很多人都觉得它奇奇怪怪的，但是现在它可是巴黎的标志性建筑。
它的钢结构就像一个精密的骨架一样，支撑着整个铁塔的重量。
从下往上看，那些钢铁结构一层一层的，像是给天空搭了一个通往云端的梯子。
这么高的铁塔，在一百多年前能建成，靠的就是当时先进的钢结构技术。
而且它能经受住这么多年的风吹雨打、日晒雨淋，可见钢结构的质量那是杠杠的。
四、悉尼歌剧院。
悉尼歌剧院那独特的白色“风帆”造型，可是闻名世界的。
这些像风帆一样的屋顶就是大跨度钢结构的杰作。
想象一下，要把这些巨大的“风帆”架起来，可不是简单的事儿。
大跨度钢结构常见的结构形式
大跨度钢结构常见的结构形式引言概述：大跨度钢结构是指跨度较大的钢结构，通常用于搭建室内体育馆、展览馆、舞台、桥梁等建筑和设施。
大跨度钢结构具有自重轻、抗震性能好、施工周期短、灵活性高等优点，因此在现代建筑中得到了广泛应用。
本文将重点介绍大跨度钢结构常见的结构形式，包括桁架结构、刚架结构、空间网壳结构、索网结构以及综合结构。
正文内容：一、桁架结构：1.三角形桁架结构：采用三角形为基本单元构成的桁架结构，具有结构简单、刚度优良的特点。
2.斜撑桁架结构：在三角形桁架结构的基础上增加了斜撑杆件，提高了桁架的刚度和稳定性。
3.曲线桁架结构：将直线桁架结构改造成曲线形式，在满足结构强度要求的同时增加了建筑的美观性。
二、刚架结构：1.空间刚架结构：将单层或多层刚架平面展开到三维空间中，形成空间刚架结构，能够充分利用空间，提高建筑的使用效率。
2.梁柱刚架结构：将水平梁与竖直柱连接组成的刚架结构，常用于大型室内体育馆等场馆。
三、空间网壳结构：1.单层空间网壳结构：由面板、边缘梁和中央支撑的结构形式，适用于跨度较大的建筑，如体育馆、展览馆等。
2.多层空间网壳结构：在单层空间网壳结构的基础上增加了多层空间结构，提高了结构的稳定性和承载能力。
四、索网结构：1.索杆式索网结构：采用索杆和梁构成的结构形式，常用于建筑的顶棚结构，例如机场候机厅等。
2.索缆式索网结构：采用高强度钢缆构成主要承载结构，适用于大跨度桥梁等工程。
五、综合结构：1.桁架加刚架结构：将桁架和刚架相结合，形成强度和刚度兼备的综合结构形式。
2.桁架加空间网壳结构：在桁架结构上增加空间网壳结构，提高了结构的稳定性和承载能力。
总结：大跨度钢结构具有较大的跨度，适用于建造室内体育馆、展览馆、舞台、桥梁等建筑和设施。
常见的结构形式包括桁架结构、刚架结构、空间网壳结构、索网结构以及综合结构。
不同的结构形式在强度、刚度和稳定性等方面各具优势，根据建筑的具体要求和设计条件选择合适的结构形式可以保证工程的质量和安全。
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2.2 框架结构的特点和应用(续)
?格构式框架的横梁高跨比宜在跨度的1/20? 1/12范围选取 格构式框架立柱的宽宜取其横梁的节间长度(卸载效应)
?折线弓形框架接近于拱形结构的力学性能 常用于高度相对较大(跨度约40? 50m，高度约15? 20m)的建筑物 横梁高度和立柱宽度皆在跨度的1/25? 1/15范围选取
1.2 ：大跨度房屋钢结构的类型
? 平面结构
由一些强度不大的纵向构件将平面结构连接起来构成 纵向构件层层重复传递荷载，并不分担荷载 梁式，框架式和拱式结构
? 空间结构
加强连接平面结构的纵向构件以形成一个整体结构，共同承载 克服荷载层层重复传递，经济性好，整体刚度大，抗震性能好 主要包括悬索结构，网架和网壳结构等
? 《网架结构设计与技术规程》JGJ7-91 中
国建筑工业出版社， 1991
? 《网壳结构技术规程》JGJ61-2003 中国建
筑工业出版社， 2003
2
主要内容
? 概述 ? 平面结构 ? 网架结构 ? 悬索结构
3
第一章 大跨度房屋钢结构简介
1.1 ：大跨度钢结构的应用及其主要特点 1.2 ：大跨度房屋钢结构的类型
两向斜交斜放 适用于两个方向网格尺寸不同的情形 受力性能欠佳，节点构造较复杂
21
3.2 网架类别(续)
三向网架
三个方向的平面桁架相互交角 60?
比两向网架刚度大，适合大跨度 常用于正三角形，正六角形平面 在某些平面形状会出现不规则杆件
正放四角锥网架
正放抽空四角锥网架
22
3.2 网架类别(续)
斜放四角锥网架
19
3.2 平板网架的形式和种类
? 网架类别(以网架构成方式分类)
１． 交叉平面桁架体系（两组桁架交叉梁系、三组桁架交叉梁系） ２．交叉空间桁架体系（四角锥体、三角锥体、六角锥体）
网架表示法
两向正交正放
20
3.2 网架类别 (续)
两向正交斜放
两向斜交斜放
两向正交斜放 短桁架对长桁架有嵌固作用，受力有利 角部产生拔力，常取无角部形式
14
2.3 拱式结构的特点和应用(续)
?侧窗难以开启，且易积灰；檩条下移，构成横向天窗
15
2.3 拱式结构的特点和应用(续)
? 结构型式
?双铰拱(最常见，制作安装方便，较经济，温度应力低) ?无铰拱(最经济，须设强支座，温度应力高) ?三铰拱(应用不广，拱顶铰使结构复杂化)
?亦分为实腹式和格构式 宜设计成等截面
檩条
屋架
檩条 主檩条 屋架
6?? 8m 结构布置
8? 12m
40? 50m
简单式
50? 70m
复杂式
8
2.1 梁式结构的特点和应用(续) ? 结构型式
?跨度较小时，可采用实腹式梁 (常用工字形截面)
?跨度在50? 70m及更大时，采用桁架形式
桁架外形及腹杆体系取决于跨度，屋面形式和吊顶结构
桁架高跨比一般为1/8? 1/6(注：跨度大于50m时，运输超限)
实腹式截面高度可取跨度的1/80? 1/50 格构式截面高度可取跨度的1/60? 1/30
?水平推力 拉杆设置 支座设计 框架结构
16
2.3 拱式结构的特点和应用(续)
?拱脚构造处理 构造不便 空间利用
? 应用 民用公共建筑 物
中
17
第三章 网架结构
3.1 ：网架结构的特点和应用 3.2 ：网架结构的形式和种类 3.3 ：网架结构形式的选择 3.4: 网架结构主要尺寸的确定 3.5: 网架的内力分析方法 3.的6: 网架在地震、温度及安装荷载作用下
常用梯形桁架；屋面坡度大时，宜用平行弦；吊顶可作弧线形(设拉杆)
9
2.2 框架结构的特点和应用 ? 特点
?与梁式相比，框架结构可降低建筑物高度 ?结构上比梁式结构经济
? 结构布置
?横向框架布置(跨度大于60m时，应增大框架间距，常导致复杂布置) ?纵向框架布置(跨度较小时，特别有利，可向外悬伸，用于机库等)
? 空间作用 (diaphragm，蒙皮效应)
6
第二章 平面结构
2.1 ：梁式结构的特点和应用 2.2 ：框架结构的特点和应用 2.3 ：拱式结构的特点和应用
7
2.1 梁式结构的特点和应用
? 特点
?不产生水平推力(可支承于墙壁，砖石或混凝土柱上) ?制造和安装较简单
? 应用 可用于40m～60m左右的工业和民用建筑物中
计算原则 3.7 ：网架的杆件选择和节点构造 3.8 ：网架的制作、安装和检验
18
3.1网架结构的特点和应用
? 特点
? 空间结构体系，高次超静定 ? 能承受来自各个方向的荷载 ? 整体性好，空间刚度大，体系稳定 ? 抗震性能好 ? 可利用小规格的杆件建成大跨度的结 构 ? 自重较轻，节约材料 ? 杆件规格划一，适于工业化生产
大跨度钢结构
Large-span Steel Structure
1
参考文献：
? 《大跨度房屋钢结构》哈尔滨建筑工程学院编，中国建筑工 业出版社， 1985.11
? 《平板网架设计》刘锡良等编著，中国建筑工业出版社， 1979.7
? 《空间结构》浙江大学建筑工程学院等编著，中国计划出版社， 2003.12
一：平面结构 梁式结构 框架结构 拱式结构
二：空间结构 网架和网壳结构 悬索结构
4
1.1 ：大跨度钢结构的应用及其主要特点
? 应用
车公站等共)建筑(剧院，展览馆，体育场馆， 专门用途的建筑 (飞机库，汽车库等)造生船厂等性)建筑(飞机制造厂装配车间，
? 主要特点
?跨度大
290m? 340m(国家体育场，刚架结 5
棋盘形四角锥网架
? 结构型式
?跨度在50? 60m时，常用双铰实腹式框架(常用工字形截面)
减轻基础负担；结构可外露；横梁高度可取跨度的1/20? 1/12 设置预应力拉杆减少跨中弯矩，横梁高度可取跨度的1/40? 1/30
10
2.2 框架结构的特点和应用(续)
?跨度较大时，常用双铰格构式框架 跨度超过100m时，宜采用无铰格构式框架
? 应用 主要应用于工业建筑物中
12
2.3 拱式结构的特点和应用 ? 特点
?拱式屋盖受力合理 ?比梁式和框架式屋盖结构经济指标好(跨度超过80m时尤为显著)
? 结构布置
?跨度为40? 60m时，拱间距可取6? 10m，无檩或型钢檩条
13
2.3 拱式结构的特点和应用(续)
?跨度达100m左右时，宜采用相距3? 6m的拱对，拱对间距为9? 15m