某大跨度钢桁架屋顶结构设计
深圳市地铁大厦屋顶钢结构设计
深圳市地铁大厦屋顶钢结构设计刘文清刘相仁(中建国际（深圳）设计顾问有限公司，深圳518033)提要深圳市地铁大厦为一超高层建筑物，在其屋顶部设有大小跨度的两个钢结构，其中大跨钢结构为主塔楼的屋盖，其跨度及高度均较大且自重大。
本文主要对大跨钢结构的设计进行了详细的介绍。
关键词超高层建筑，钢结构，桁架，弹性支座，相贯线节点1．概况深圳市地铁大厦位于深圳市新中心区福中路与金田路口，北面是莲花山花园，东面是高层住宅区，西面是青少年宫，南面是规划高层办公建筑。
本建筑物地下四层，地上三十六层，总高151.5米，是一超高层办公建筑。
其位于七度抗震设防区。
采用框架（稀柱）核心筒结构体系。
主楼平面尺寸为28.7mx58.8m。
按建筑立面及功能要求，自标高127.45及132.25米起，分别设计了大小跨度的两个钢结构。
大跨钢结构跨度20.8米，高24米；小跨钢结构跨度4.25米，高度19米，均为单跨，柱距4.2米。
按建筑立面要求，这两个钢结构要完全脱开，其间不得有任何杆件连接，使立面更有雕塑感（见图一）；同时对梁柱的形式也有美观上的要求，即只能做成单向圆管式桁架；按建筑功能要求，大跨度钢结构的屋面为避难层，为方便外墙清洁，屋面设有擦窗机，并布置了擦窗机的轨道，竖向荷载较大。
2．抗侧力结构方案确定上述要求（见概况），增加了结构设计的难度。
深圳的风荷载较大，100年一遇的风压刘文清，女，1966出生，高级工程师，国家一级注册结构工程师标准值为0.9kN/m2。
为解决在如此高度处大跨度钢结构承受的水平力的传递问题，自标高132.25米起对称地将主楼内部的8.9mx9.2m的核心筒剪力墙上升至大跨钢结构屋顶（见图二），同时使大跨钢结构杆件与核心筒剪力墙可靠连接，以利用核心筒做抗侧力结构来传递水平力。
钢结构柱脚若为刚接，则要求其下的钢筋砼转换梁或框架柱的刚度足够大，以承担其传来的较大内力。
经计算分析，我们认为此种做法不经济，也不甚合理。
大跨度钢桁架桥梁的结构设计
大跨度钢桁架桥梁的结构设计摘要钢桁架桥梁的使用主要在一些公路桥梁中，在城市规划建设中使用较少。
但是近些年来随着城市道路的快速发展和铁道事业不断推进，大跨度的钢桁架梁桥也得到了很大的发展。
鉴于大跨度钢桁架桥梁在使用中施工方便和能够承载较大的交通量的优势，给城市中桥梁建设提供了更多的选择。
在本文中，详细的介绍了大跨度钢桁架桥梁的结构设计特点，包含有桥梁结构的构造要求，通过使用有限元软件的分析方式，对于大跨度钢桁架梁桥的设计要点和结构承载进行讨论。
关键词大跨度钢桥；大钢桁架桥梁；结构设计；桥梁设计在城市的发展过程中，对于交通的需求不断提升。
在遇到自然阻碍的情况下需要不断提高工程的智慧来完成实际的需要。
面对江河的阻隔，架设桥梁方面就需要改变以往的设计思路。
这样的情况下，大跨度钢桁架桥梁就应运而生。
下面我们对大跨度钢桁架桥梁的结构进行设计。
1 工程结构概况某桥梁的整体结构选用下承式大跨度钢桁架桥梁，在桥梁的上部结构中包括有桥面结构、主桁架、桥梁连接体和桥梁支座等五个主要部分。
大跨度钢桁架桥梁桥面铺装结构使用厚度为30cm的钢筋混凝土连续板，并在钢筋混凝土上面铺设有3cm～6cm的防水层和6cm的沥青混凝土层。
整体的桥面板上采用16个现浇钢横梁。
桥梁的上部结构中所选用的混凝土强度为C45，承受荷载的钢筋为HRB450，构造筋为HRB400。
大跨度钢桁架桥梁的桥面结构由钢横梁和纵梁组成。
相比于一般跨径的传力结构相似，大跨度钢桁架桥梁通过桥面将荷载向下传递（纵梁--横梁），通过传力节点最终分布在钢桁架杆件中。
在桥面的钢桁架的横梁中有16道，断面采用工字型的焊接钢，尺寸为2□800×60，1□850×50（单位mm）。
因考虑到桥梁的结构为大跨度，承受的荷载较大，所以结构设计时采用混凝土和钢架共同受力的模式，同时在钢架顶端设置有螺栓剪力键，更好的使混凝土和钢架共同受力。
桥梁的连接体的作用是使得横梁和纵梁能够在风荷载的作用下保持稳定性，并且能在地震的作用下有一定的抗倾覆能力。
钢结构大跨度屋盖设计与施工
钢结构大跨度屋盖设计与施工随着建筑技术的不断发展，钢结构大跨度屋盖在现代建筑设计与施工中扮演着重要的角色。
钢结构的优势在于其高强度、轻质化和可塑性等特点，使得它成为大跨度屋盖的理想选择。
本文将探讨钢结构大跨度屋盖的设计与施工，从材料选择、结构设计到施工过程中的关键问题进行讨论。
一、材料选择在钢结构大跨度屋盖的设计与施工中，材料选择是决定屋盖性能和质量的关键因素之一。
常用的钢材有普通钢和高强度钢两种，根据实际应用需要选择不同的材料。
一般来说，大跨度屋盖在承载能力上需要使用高强度钢材，通过使用更轻薄的材料，可以减少结构自重，提高整体的抗震性能。
二、结构设计在设计大跨度屋盖的钢结构时，需要考虑多个参数，如最大跨度、荷载要求、施工方法等。
首先，根据屋盖的跨度大小来确定合适的结构形式，如梁、桁架或折皱屋盖等。
梁式结构适用于中小跨度，而大跨度屋盖常采用桁架结构，通过桁架的布置来平衡荷载以及提高整体的稳定性。
其次，在钢结构屋盖的设计中，需要考虑荷载要求，包括永久荷载和可变荷载。
永久荷载主要是屋盖自重以及延伸器件重量，可变荷载则是指人流、雪、风荷载等。
根据荷载要求进行结构分析和计算，确定合适的截面尺寸和材料。
最后，施工方法在大跨度屋盖的设计中也非常重要。
由于钢结构屋盖通常需要在现场焊接和组装，因此合理的施工方法能够提高施工效率和质量。
工程师需要制定详细的施工方案，并根据具体情况进行优化。
同时，还需要注意安全施工，确保工人在高空作业时有必要的防护措施。
三、施工过程中的关键问题在钢结构大跨度屋盖的施工过程中，还存在一些关键问题需要重视。
首先是预制构件的精准度问题。
由于大跨度屋盖中涉及到很多组件的焊接和组装，构件的加工和现场拼装需要非常精确，以确保整体结构的质量和稳定性。
其次是焊接的技术要求。
焊接是钢结构大跨度屋盖施工中非常重要的一环，焊接质量直接影响到结构的可靠性和安全性。
因此，在施工过程中需要严格控制焊接工艺参数，保证焊缝的质量，减少焊接缺陷的出现。
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析随着建筑业的不断发展和技术的进步，大跨度钢结构的应用越来越广泛，尤其是在大型体育馆、展览馆、航站楼等建筑中。
而在大跨度钢结构中，空间管桁架是一种常见的结构形式，具有结构稳定性好、自重轻、构造灵活等优点。
本文将针对大跨度钢结构空间管桁架的设计要点进行深入分析，以期为工程师在设计中提供一定的参考。
一、结构形式空间管桁架是由若干根钢管通过节点连接而成，形成一个具有一定刚度和强度的整体结构，常用于跨度较大的建筑中。
空间管桁架的主要构件包括主杆、次杆和节点。
主杆一般沿着桁架的主要荷载方向布置，次杆则连接在主杆之间，并与主杆组成网格状结构。
节点则是连接主杆和次杆的重要部件，负责传递荷载和保证结构的整体稳定性。
二、荷载分析在进行空间管桁架的设计时，首先需要进行土建结构的荷载分析，包括自重荷载、活载和风荷载等。
针对大跨度建筑，特别需要关注风荷载的影响，因为在强风环境下，建筑结构需要能够稳定地抵御风的作用力。
在设计时需要考虑风荷载的大小和影响，合理设置剪力墙或者设置风柱来增加结构的稳定性。
三、节点设计节点作为空间管桁架的重要连接部件，其设计和连接质量直接关系到整个结构的安全性和稳定性。
在节点的设计中，需要考虑节点的承载能力、刚度和变形能力，以及节点的连接方式、焊接方法和构造细节等。
一般来说，节点设计需要满足强度和刚度的要求，同时要考虑节点连接的可靠性和施工的便利性。
四、材料选择在大跨度钢结构空间管桁架的设计中，材料选择是至关重要的一环。
常见的材料包括碳钢、合金钢和不锈钢等，需要根据具体使用条件和要求来选择合适的材料。
材料的选择不仅需要考虑到强度和韧性等力学性能，还需考虑到耐腐蚀性、抗疲劳性、可焊性等方面的性能。
五、构造细节在空间管桁架的设计中，构造细节的合理性和精准度直接关系到结构的整体质量和稳定性。
需要对于结构的构造细节进行精心设计和施工。
包括焊接接头的设计、节点的连接方式、管杆的切割和加工等都需要考虑到细节的处理和施工质量。
大跨度钢管桁架结构设计分析
大跨度钢管桁架结构设计分析[摘要] 近些年来，随着经济的发展，钢产量的提升。
大跨度结构迅速发展，钢管结构以其力学性能优，造型适应性好，建筑表现力佳而越来越受到建筑师和结构师的青睐。
由于生产工艺及空间的要求，厂房的屋面也开始采用大跨度结构，钢管桁架屋面梁由于可以充分利用材料的特性，本文结合某工业厂房为例,对管桁架结构设计和施工进行了阐述，仅供同仁参考。
关键词：钢管桁架设计施工吊装一、钢结构厂房设计的要点1钢结构厂房设计采用的结构体系钢结构厂房因为工艺布置的要求，一般都需要大空间，结构通常采用框架结构，在层数较多、工艺条件许可的情况下也可以采用框剪结构。
结构布置的原则是：尽量使柱网对称均匀布置，使房屋的刚度中心与质量中心相近，以减小房屋的空间扭转作用，结构体系要求简捷、规则、传力明确。
避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩，以及竖向变化过多的外挑和内收，力求沿竖向的刚度不突变或少突变。
由于多层厂房跨度方向尺寸较大，柱子少；而柱距方向尺寸较小，柱子多。
一般都是横向控制，使纵横向的抗震能力大致相同，不仅有利于抗震，也使设计更为经济合理。
2框架结构的节点设计连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一，“三强”设计原则中有两条涉及到节点的设计.在结构分析前就应对节点的形式有充分思考与确定，最终设计的节点与结构分析模型应与使用形式完全一致.按传力特性不同，节点分刚接、铰接和半刚接.节点设计主要包括以下内容：①焊接.对焊接焊缝的尺寸及形式等，规范有强制规定，应严格遵守，焊条的选用应和被连接金属材质适应，E43对应Q235，E50对应Q345，Q235与Q345连接时应该选择低强度的E43，而不是E50.焊接设计中不得任意加大焊缝，焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近.②栓接.普通螺栓抗剪性能差，可在次要结构部位使用.高强螺栓使用日益广泛，常用8.8级和10.9级两个强度等级，根据受力特点分承压型和磨擦型，两者计算方法不同，高强螺栓最小规格M12，常用M16~M24，超大规格的螺栓性能不稳定，设计中应慎重使用. ③连接板.可简单取其厚度为梁腹板厚度加4mm，然后验算净截面抗剪等. ④梁腹板.应验算栓孔处腹板的净截面抗剪，承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压. ⑤节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等，此外，还应尽可能使工人能方便地进行现场定位与临时固定.⑥节点设计必须考虑制造厂的工艺水平，比如钢管连接节点的相贯线的切口需要数控机床等设备才能完成.二、工程概况1、工程概况该项目位于江苏省昆山市，为框排架结构，局部二层,一层为钢筋砼柱，钢结构屋面，局部二层为钢筋砼框架结构，独立承台桩基础。
某大跨度钢桁架屋顶结构设计
某大跨度钢桁架屋顶结构设计摘要：本文以工程实际为例，介绍了大跨度钢桁架屋盖的结构设计，同时用MIDAS Gen进行了屈曲分析，以获得更加可靠的安全保证。
关键词：钢桁架屈曲稳定1 工程概况本工程位于广东省广州市番禺区祈福新邨内，项目为祈福新邨BC0104007.08地块祈福缤纷世界下沉广场屋顶。
屋顶外形呈弧线形，在下轩铺铝单板，上轩铺铝单板以及玻璃面板，屋盖下方是各种游乐设施，屋盖钢结构支撑在两侧混凝土柱上。
该工程结构设计基准期为50年，钢结构屋顶部分安全等级为二级，抗震设防类别为标准设防，场地抗震设防烈度为7度（0.10g），设计地震分组为第一组[1]。
钢结构抗震等级为四级。
1.1 结构体系钢结构屋顶采用桁架结构体系，跨度为42.5m，悬挑5.5m，总长度60m，钢桁架高度2.48m，屋顶效果图见（图一），结构三维计算模型见（图二）。
1.2 荷载工况根据建筑结构所处的地理环境及其自身实际情况，考虑荷载工况如下：(1)恒载。
屋顶上轩取0.6KN/㎡，下轩取0.3KN/㎡。
(2)活载。
屋顶活载取0.5KN/㎡。
(3)风荷载作用。
50年一遇基本风压[2]取0.55KN/㎡，风振系数取 1.5[2]，风荷载体型系数取-1.5.(4)温度作用考虑±20℃的温差。
(5)X和Y方向的地震作用（多遇地震）。
结构计算时将面荷载转化为节点荷载进行计以便符合实际的传力途径。
1.3 阻尼控制本工程桁架的支座支撑在混凝土柱顶上，综合取钢结构屋顶的阻尼比取0.04[1]。
2 弹性分析各工况组合下，对钢结构屋顶进行弹性分析，结构静力计算分析采用MIDAS Gen软件进行。
钢桁架计算分析时考虑了上下轩杆檩条对桁架平面外的稳定约束作用，计算结果表明钢桁架所用杆件的设计强度（弯曲，抗剪）与整体稳定设计最大应力比对上轩杆为0.91，下轩杆为0.88，腹杆为0.82（图三）。
1.0恒+1.0活载工况下，钢桁架的最大挠度为71mm（图四）小于规范[3]规定的竖向变形限制L/400=42500/400=106mm，变形满足要求。
大跨度屋顶钢桁架分解成榀加工组装连接、每榀屋架依次滑移连接就位施工工法
大跨度屋顶钢桁架分解成榀加工组装连接、每榀屋架依次滑移连接就位施工工法大跨度屋顶钢桁架分解成榀加工组装连接、每榀屋架依次滑移连接就位施工工法一、前言大跨度屋顶钢桁架是一种常见的结构形式，主要用于大跨度的建筑结构中。
传统的施工工法由于钢结构体积庞大，搬运困难，施工过程复杂，造成了施工效率低下和安全风险高的问题。
因此，本文将介绍一种新的施工工法，即大跨度屋顶钢桁架分解成榀加工组装连接、每榀屋架依次滑移连接就位施工工法。
二、工法特点该工法的特点是将大跨度屋顶钢桁架分解成若干榀进行加工组装，通过屋架滑移的方式依次将每榀屋架连接就位。
这种工法具有操作简便、施工效率高、安全风险低的特点。
三、适应范围该工法适用于大跨度屋顶钢桁架的施工，特别适用于高度限制较低、桁架分解后能够满足运输要求的场合。
四、工艺原理该工法的工艺原理是，首先将大跨度屋顶钢桁架分解成若干个榀，经过加工和组装后，每榀屋架依次滑移到设计位置，最后通过连接等工序完成整个桁架的施工组装。
五、施工工艺1. 钢结构分解：将大跨度屋顶钢桁架分解成若干个榀。
2. 加工和组装：对每个榀进行加工和组装，确保质量和尺寸满足设计要求。
3. 屋架滑移：通过专用设备将每榀屋架依次滑动到指定位置。
4. 连接施工：连接每榀屋架，保证其稳定性和整体性。
5. 完成验收：对施工的大跨度屋顶钢桁架进行验收，确保达到设计和质量要求。
六、劳动组织1. 施工队伍：包括梁架组装、连接、滑移等工人。
2. 施工管理：负责施工计划、材料供应和施工进度等管理工作。
七、机具设备1. 施工机具：包括钢结构拆解设备、加工设备、组装设备和滑移设备等。
2. 施工辅助设备：包括起重设备、运输设备和检测设备等。
八、质量控制 1. 施工过程质量控制：包括材料质量控制、加工质量控制和组装质量控制等。
2. 施工现场质量检验：通过现场检测和检验确保施工质量达到设计要求。
九、安全措施1. 施工现场安全：设置临时围护网、防护设施和安全标识等，确保施工现场安全。
大跨度拱形钢结构桁架设计探讨
大跨度拱形钢结构桁架设计探讨作者：刘俊江来源：《中国新技术新产品》2013年第16期摘要：随着工程施工的发展以及施工需求的不断增长，在工程建筑施工中，对于大跨度拱形钢结构形式的应用越来越多，进行大跨度拱形钢结构桁架设计分析，有利于提高大跨度拱形钢结构桁架的设计水平，提高工程结构施工建设质量水平。
本文将以某大跨度拱形钢结构工程为例，结合该工程的具体特点与施工条件，对该工程的立体管桁架设计进行分析论述。
关键词：大跨度；拱形；钢结构；桁架；设计；地面拼装；空中拼装；分析中图分类号：U446 文献标识码：A某大跨度拱形钢结构立体管桁架设计工程是某地区的体育中心工程项目，该项目是一个综合性的室内体育馆建筑工程项目，施工建设的总面积约为14000多平方米，在进行该工程项目的施工建设中，工程的屋盖部分采用钢结构形式进行设计施工建设，工程屋盖钢结构形式主要是由24榀的大跨度变截面拱形立体管桁架壳体通过平行穿插方式构成的，如下图1所示，为该工程项目的屋盖整体结构形式示意图。
在进行该工程项目的屋盖结构部分设计与施工中，屋盖结构体系的总长度设计约为167米，屋盖部分施工的总用钢量约为870吨。
在该工程项目的屋盖结构部分中，屋盖结构体系中的壳体结构主要是由一些倒三角形的横向梭性管桁架以及纵向的方管檩条，在孔径大小为36的圆钢拉索共同作用下构成的壳体结构形式，在该壳体结构形式中，将桁架底座设置为与45度角的斜面混凝土支墩进行铰接，以保证该工程屋盖结构部分的应力平衡，保证结构的设计与施工质量。
此外，在该工程项目的大跨度拱形钢结构屋盖体系设计中，为方便对于该部分的施工建设，将工程项目中的整个屋盖结构体系按照功能不同划分设计为四个结构区域，即A、B、C和D，其中，屋盖结构体系中A区域为7榀桁架区域，该结构区域跨度大小总共设置为73米，该结构区域的拱形高度约设置为21米，施工建设中使用的单榀桁架重量约为37吨；而在该工程项目屋盖结构体系的B区域部分，主要为10榀桁架区域，总跨度设计约为66米，拱形结构高度约设置为20米，单榀桁架重量约为24吨；C区域为7榀桁架区，该区域的总跨度约为62米，拱形高度约为16米，单榀桁架重量约设计为23吨；最后，在该工程项目屋盖结构体系的D区域中，主要设计为1榀桁架区，总跨度约为39米，拱形高度约为10米，单榀桁架重量约为21吨。
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析1. 引言1.1 背景介绍钢结构在建筑领域中扮演着重要角色，其特点是强度高、承重能力强、施工速度快等优点。
随着建筑技术的不断发展，大跨度钢结构空间管桁架成为了一种常见的设计形式。
其通过管道和节点的连接形成桁架结构，具有较高的抗压和弯曲能力，适用于大跨度空间内的支撑和承载。
大跨度钢结构空间管桁架设计是一门研究工程结构的综合性科学，涉及材料力学、结构力学、工程力学等多个领域的知识。
设计者需考虑力学性能、结构稳定性、材料选择等方面的因素，以确保结构在使用过程中能够安全可靠地承受外部荷载。
钢结构空间管桁架的设计也需要考虑建筑的功能需求和美学要求，使其既能实现结构的功能，又能融入到建筑环境中。
在本研究中，我们将对大跨度钢结构空间管桁架的设计要点进行分析和探讨，包括结构形式选择、节点连接设计、梁柱设计和稳定性分析等方面。
通过对这些要点的深入研究和分析，希望能够为工程设计者提供一定的参考和指导，促进大跨度钢结构空间管桁架的应用与发展。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨大跨度钢结构空间管桁架设计的关键要点，从而提高设计质量和施工效率。
通过对管桁架结构形式选择、节点连接设计、梁柱设计和稳定性分析等方面进行详细分析，可以为工程师在实际项目中提供参考和指导。
研究也旨在总结经验教训，发现设计中存在的问题和不足，为今后类似工程的设计提供更好的建议和解决方案。
通过本研究的开展，可以促进大跨度钢结构空间管桁架设计技术的进步和应用，推动工程结构领域的发展，提升我国在大跨度钢结构设计领域的竞争力和声誉。
1.3 研究意义大跨度钢结构空间管桁架在现代建筑中起着至关重要的作用。
其研究意义主要体现在以下几个方面：大跨度钢结构空间管桁架设计的研究可以有效提高建筑结构的抗震性能和承载能力。
由于大跨度空间结构受到外力作用较大，必须具有较高的稳定性和抗风、抗震能力。
对其设计关键点进行分析和优化可以大幅提高整体结构的安全性。
某大跨度钢管桁架风雨棚结构设计
较 为 详 细 地 介 绍 某 火车 站 大跨 度 钢 管 桁 架 风 雨 棚 的 结 构设 计 过 程 ， 括 结 构 选 型 、 构 分 析 、 点 设 计 、 包 结 节
基 础 设 计 等 。该 结 构 采 用 变截 面 三 角 形 钢 管 桁 架 ， 管 间 直 接 相 贯 焊 接 。应 用 空 间钢 结 构 软 件 ３ ３ 钢 Ｄ Ｓ对 结 构 进 行
ｍｅｈ ｄｏ ｈ ｅ ｉｎｃ ｎ ｂ ｅｅｅ ｃ ｏ ｉ ｌｒｐ ｏｅ ｔ． ｔ ｏ ｆｔ ｅｄ ｓｇ ａ ｅａｒ ｆｒ ｎ ｅｆｒｓｍｉ ｒｊｃｓ ａ
ＫＥＹ ＯＲ ＤＳ Ｗ ｌ ｏｎｇ ｓ ｎ ｔ ｅ ｔｕｃ ｕ ｅ － ｐａ ｓ ｅ ｌｓ ｒ ｔ ｒ ｓ ａ ｉｌｈ ｌ ｗ ｔ ｕｃ ｕ ａ ｅ ｔｏ ｒ ｓ ｐ ｃａ ｏｌｏ ｓ ｒ ｔ ｒ ｌｓ ｃ ｉｎ ｔｕｓ ｌｃ ｏ ｙｐ ｆｓ ｒ ｃ ｕｒ ｅ ｔｔ ｅｏ ｔｕ ｔ ｅ
ｔ ｂ ｌｒｊｉ ｔ ｕ ｕａ ｏｎ
ｐ ｌ ｆｕ ｄ ｔ ｎ ｉ ｏ ｎ ａｉ ｅ ｏ
２ 结 构 选 型
１ 工 程 概 况
结 构 形 式 采 用 变 截 面 双跨 三 角 形 钢 管 桁 架 结 构， 此种 结构是 弦杆 贯通 、 杆与 弦杆 间采用 相贯节 腹
该 大 跨 度 钢 管 桁 架 风 雨 棚 的总 建 筑 面积 约 为
Ｔｉｎ Ｌｍｅ ＬｕＺ ｅｎ ｕ ＹｕＺｈ ｎｉ ｎ Ｌ Ｊ ａ ａ ｉ ｉ ｉ ｈ ｈａ ｅ ｊａ ｇ ｉｕｎ
（ ｃ ｏ ｆＣｉ ｉ Ｅｎ ｉ ｅ ｉ ，Ｓ ａ ｄ ｎ Ｓ ｈｏ ｌｏ ｖｌ ｇ ｎｅ ｒｎｇ ｈ ｎ ｏ ｇ Ｕｎｉｅ ｓｔ Ｊｎａ ２ ０ ６ ） ｖ ｒ ｉｙ ｉ ｎ ５ ０ １
ｕｓ ｄ ｉ ｈｅ ｓ ｒ ｔ ｅ Ａ ｐａ ｉｌｓ ｒ ｔ ａ ｎａｙ ｉ ｓ ｃ ｄｕｃ ｅ ｈｅ ｗｈｏ ｅｂｕ ｌ ｎｇ ｕ ｉ ｇ ａ ｐ ｏ ａ ｆ３ ｅ ｎ ｔ ｔ ｕｃｕｒ ． ｓ ｃａ ｔｕｃ ｕｒ ｌａ ｌｓ ｓｉ ｏｎ ｔ ｄ ｏｎ ｔ ｌ ｉｄｉ ｓ ｎ ｒ ｇｒ ｍ ｏ Ｄ３Ｓ Ｔ ｈｅ ，
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析大跨度钢结构空间管桁架是一种常用于大跨度空间结构的主要结构形式，其设计极为复杂，需要考虑诸多因素。
本文将对大跨度钢结构空间管桁架的设计要点进行分析，以便工程师和设计师更好地理解和应用这一结构形式。
一、荷载分析在设计大跨度钢结构空间管桁架时，首先需要对结构所受荷载进行分析。
这些荷载包括静载荷和动载荷，如自重、风荷载、雪荷载、地震荷载等。
在设计过程中，需要充分考虑各种荷载的作用，以确保结构的安全性和稳定性。
静载荷通常由结构自重和附加荷载组成，而动载荷则包括风荷载、雪荷载和地震荷载等，这些荷载的大小和作用方式对结构的设计都有重要影响。
二、结构形式选择钢结构空间管桁架可以采用各种不同的结构形式，如平面桁架、空间桁架、曲面桁架等。
在设计时需要充分考虑结构所处的环境和功能需求，选择最适合的结构形式。
一般来说，大跨度空间管桁架适合采用曲面结构形式，这样可以更好地适应外部荷载的作用，并且能够提供更大的空间利用效率。
而在选择结构形式时，还需要考虑材料的可获性、加工制造的工艺技术和易于维护等因素。
三、材料选择在大跨度钢结构空间管桁架设计中，材料的选择是至关重要的。
一般来说，钢材是最常用的结构材料，因为它具有较高的抗压、抗拉和抗弯强度，并且具有良好的可塑性和施工性能。
对于有些场合，还可以考虑使用碳纤维等新型结构材料，以提高结构的性能和使用寿命。
在材料选择时，需要充分考虑材料的物理力学性能、腐蚀抗性、消防性能等因素。
四、构造形式设计大跨度钢结构空间管桁架的构造形式设计需要考虑很多因素，比如结构的整体稳定性、承载能力、连接方式、防腐蚀措施、维护便利性等。
一般来说，结构的构造形式应符合规范的要求，可采用焊接、螺栓连接、铆接等方式，以确保结构的稳定性和安全性。
还需要考虑结构的防腐蚀措施，一般采用涂漆、镀锌等方式保护结构，延长其使用寿命。
五、节点设计节点是大跨度钢结构空间管桁架的关键部位，其设计直接关系到结构的整体性能。
18米跨度钢结构带节点详图
一、设计资料：1.某厂房总长度60m ，跨度为18m.，柱距6m 。
车间内设有两台30/5吨中级工作制吊车。
屋架端高1900mm,屋面坡度为1/10,置于钢筋混凝土柱上，上柱截面400x400，柱的混凝土强度等级为C25，无檩屋盖体系，采用1.5×6.0m 。
计算最低温度-200C 。
采用1.5×6.0m 预应力混凝土大型屋面板和卷材屋面。
二、结构形式与布置图：屋架支撑布置图如下图所示。
02279a.18米跨屋架(几何尺寸)b.18米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值Aacege'c'a'+2.5370.000-4.371-5.636-4.551-3.357-1.8500.00-4.754-1.862+0.615+1.17+1.344+1.581+3.158+0.540-1.632-1.305-1.520-1.748-1.0-1.0+0.4060.000.00-0.5+5.325+5.312+3.967+2.637+0.933BC DE FGF 'E 'D 'C 'B 'A '0.5 1.0 1.01.01.0 1.0 1.0c . 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值四、荷载计算与组合1、荷载计算预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡×1.35=1.89kN/m 2 三毡四油防水层 0.4kN/㎡×1.35=0.54kN/m 2 找平层（20mm 厚） 0.4kN/㎡×1.35=0.54kN/m 2 泡沫混凝土保温层 （80mm ） 0.48kN/㎡×1.35=0.648kN/m 2 钢屋架和支撑自重 （0.12+0.011×30）×1.35=0.608kN/㎡ 管道荷载 0.1×0.35=0.135 kN/㎡ 永久荷载总和 4.361 kN/㎡屋面活荷载 0.5×1.4=0.7kN/㎡ 积灰荷载 0.5×1.4=0.7kN/㎡ 可变荷载总和 1.4 kN/㎡2、荷载组合计算屋架杆内力时，应考虑如下三种荷载组合：1全跨永久荷载+全跨可变荷载F=（4.361+1.4）×1.5×6=51.849kN2全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载：F1=4.361×1.5×6=39.249 kN半跨节点可变荷载：F2=1.4×1.5×6=12.6 kN3全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载全跨节点屋架自重：F3=0.608×1.5×6=5.47kN半跨节点屋面板自重及活荷载：F4=（1.89+0.5）×1.5×6=21.51 kN四、杆件截面设计腹杆最大内力，N=448.43kN（压），由屋架节点板厚度参考可知：支座节点板刚度取12mm；其余节点板与垫板厚度取10mm。
试析大跨度拱形钢结构桁架设计
试析大跨度拱形钢结构桁架设计一、引言在经济与科技水平不断提高的前提下，我国建筑行业发展也是十分迅速，各种形式的建筑不断出现在工业以及民用领域中。
大跨度建筑，通常情况下，是指那些跨度超过六十米以上的建筑，这种建筑从外观上来看，非常具有特点，一般在各种剧场，展览馆等公共建筑中比较常见，同时在一些工业厂房中也有所应用。
这种结构的建筑，在使用上能够满足人们的特殊要求，但是，其结构方面则需要我们十分注意，相关的工作人员在进行大跨度拱形钢结构桁架设计的时候，要严格的按照国家规定标准记性，在施工材料方便，要选择性能优良并且节能环保的产品，对施工工程要进行全面的了解和分析，进而采取最为科学的设计方案记性施工，这样才能够达到事半功倍的效果。
二、大跨度建筑大跨度建筑通常是指跨度在60m以上的建筑，主要用于民用建筑的影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑。
在工业建筑中则主要用于飞机装配车间、飞机库和其他大跨度厂房。
大跨度建筑结构包括网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等基本空间结构及各类组合空间结构。
大跨度建筑迅速发展的原因一方面是由于社会发展使建筑功能愈来愈复杂，需要建造高大的建筑空间来满足群众集会、举行大型的文艺体育表演、举办盛大的各种博览会等；另一方面则是新材料、新结构、新技术的出现，促进了大跨度建筑的进步。
一是需要，二是可能，两者相辅相成，相互促进，缺一不可。
三、大跨度拱形钢结构立体管桁架设计工程是某地区的体育中心工程项目，该项目是一个综合性的室内体育馆建筑工程项目，施工建设的总面积约为14000多平方米，在进行该工程项目的施工建设中，工程的屋盖部分采用钢结构形式进行设计施工建设，工程屋盖钢结构形式主要是由24榀的大跨度变截面拱形立体管桁架壳体通过平行穿插方式构成的。
四、大跨度拱形钢结构桁架屋盖的结构设计我们在进行这项工程无盖结构设计的时候，采取就是大跨度拱形钢结构桁架这种建筑形式，因此在设计方面，要对其应力计算以及结构形式进行全面细致的分析和研究，具体如下：1.设计依据这项工程的设计，无盖结构中所需要的钢管和应力负载，我们主要是根据国家的相关规定和标准进行计算的。
上海某大跨度钢桁架连廊结构设计
上海某大跨度钢桁架连廊结构设计摘要：随着我国工程建设技术不断发展，大跨度连廊被更加广泛的应用在工程项目中。
本文以实际项目为例，使用3D3S以及SAP2000对连廊进行设计与验算。
重点讨论了不同支座设置方式下，连廊的整体受力情况以及对相连主楼产生的附加影响。
并且通过计算不同人行激励下连廊楼盖结构的加速度响应，确保连廊舒适度满足规范要求，为类似工程的相关设计提供参考。
关键词：大跨度；钢桁架连廊；支座设置；舒适度分析；1.工程概况项目位于上海市，连廊总跨度为59.90m，总宽度为5m。
首层结构板顶标高为15.15m，二层结构板（即连廊屋面）顶标高为19.35m，连廊顶层未设置楼板，其结构顶标高为23.36m。
连廊外立面采用铝板幕墙。
连廊示意图如图1所示。
本项目使用3D3S钢结构设计软件对钢桁架连廊进行建模以及承载力验算，并使用SAP2000对连廊楼盖的舒适度进行分析计算。
(a) 钢桁架连廊效果图(b) 连廊横向剖面图图1 钢桁架连廊示意图2.连廊结构布置及设计2.1 基本计算信息本项目场地抗震设防烈度为7度(0.1g)，地震分组为第二组，场地类别为Ⅳ类。
由于本项目连廊跨度较大，故补充考虑竖向地震与温度应力作用。
连廊楼（屋）面恒、活载取值见表1。
在使用3D3S建模时，将楼面荷载（包括楼板自重）直接传导至钢梁，不考虑楼板刚度的作用。
钢构件自重由软件自动考虑。
基本风压取0.55kN/m2，地面粗糙度类别为A类[1]。
连廊初始缺陷通过在连廊上、下弦杆与竖腹杆节点处施加假象水平力的方式参与计算[2]。
表1 连廊楼面恒、活载取值2.2 结构布置由于连廊跨度较大，故在水平及竖向均形成桁架体系。
竖向桁架由上、下弦杆，竖腹杆及斜腹杆组成，其构件截面均采用焊接H型钢，其结构布置如图2所示。
为保证竖向桁架斜腹杆连续且仅承受轴向力，位于桁架中间的屋面层楼面钢梁向内退让，并在屋面水平钢梁与竖向桁架斜腹杆交汇处增加支点，以减小斜腹杆平面外无支撑长度。
大跨度钢结构施工组织设计
大跨度钢结构施工组织设计一、工程概况本工程为一座大跨度钢结构建筑，总建筑面积XXX平方米。
主要结构采用钢桁架和钢拱结构，其中钢桁架跨度为XXX米，钢拱跨度为XXX米。
钢结构设计荷载为XXX。
建筑高度为XXX米。
主要施工内容包括钢结构制作、运输、吊装、焊接、防腐、涂装等。
二、施工组织原则1.安全第一：严格遵守安全生产规章制度，提供安全培训和安全教育，加强施工现场安全管理，确保施工过程中人员和设备安全。
2.科学施工：合理安排施工工序和工艺，使施工过程紧凑有序，提高施工效率。
3.环保节能：选用环保材料和工艺，合理利用资源，并采取相应的环保措施，减少对环境的影响。
4.质量控制：制定质量控制计划，对关键工序进行监督和检查，确保施工质量符合标准要求。
5.与环境的融合：采取相应的措施，减少施工对周围环境的影响，并采取相应的措施保护现场周围环境。
三、施工组织方案1.施工准备阶段：（1）组建施工组织团队：指定专门的施工组织负责人，组建施工组织团队，明确各岗位的职责；（2）准备施工设备和工具：根据施工需要，准备吊装设备、焊接设备、涂料喷涂设备等；（3）组织现场布置：根据施工图纸，确定施工现场布置方案，划定安全车辆通行区域和施工区域；（4）编制施工计划：根据工程进度要求和施工特点，制定详细的施工计划；（5）安全预控措施：编制安全生产预案，明确施工过程中可能存在的安全风险和应对措施。
2.钢结构制作阶段：（1）采购原材料：根据施工图纸确定的钢结构规格和型号，采购相应的原材料；（2）钢材加工：将采购的钢材进行加工，包括切割、冲孔、焊接等工序，制作成钢构件；（3）组装焊接：将钢构件进行组装和焊接，形成整体钢结构；（4）对焊缝进行无损检测：对焊接部位进行无损检测，确保焊缝质量符合要求。
3.运输和吊装阶段：（1）制定运输方案：根据钢结构的尺寸和重量，制定合理的运输方案；（2）搭建运输工具：根据运输方案，搭建相应的运输工具；（3）运输和装卸：采用专用运输车辆将钢结构运输至施工现场，进行装卸；（4）吊装计划编制：根据钢结构尺寸、重量和现场条件，编制吊装计划；（5）吊装实施：按照吊装计划进行吊装作业，确保吊装过程安全可控。
大跨度钢结构工程设计方案
大跨度钢结构工程设计方案一、项目概况1.1 项目名称：某大跨度钢结构工程设计方案1.2 项目地址：某某省某某市1.3 项目背景：该工程位于某某省某某市的经济开发区，是一座大型建筑工程，设计用途为某某用途，占地面积约为XX平方米，总建筑面积约为XX平方米。
由于建筑跨度大、荷载重，因此需要采用钢结构作为承重结构，以确保工程的稳固和安全。
二、设计标准及要求2.1 设计标准：根据国家有关建筑设计的规范和标准，该大跨度钢结构工程设计采用国家标准GB50017-2003《钢结构设计规范》进行设计。
2.2 荷载标准：该工程所承受的荷载包括结构自重、活载、风载、地震作用等。
根据当地气候和地震频率，设计荷载采用当地相关规范的要求。
2.3 建筑要求：建筑结构要求稳定、安全、经济，满足建设用途和美观要求。
三、设计原则3.1 安全原则：保证工程结构的安全可靠，充分考虑荷载和变荷载对结构的影响，采取必要措施确保工程质量。
3.2 经济原则：合理利用材料，尽可能减小结构自重，提高结构的抗风和抗震性能，保证结构经济合理。
3.3 美观原则：依据设计要求，保证结构外观美观、整洁，满足建筑审美要求。
四、方案设计4.1 结构形式：该大跨度钢结构工程设计采用桁架结构形式。
桁架结构是一种多立交形式的结构，通过梁、柱和斜撑等构件组成，具有稳定性好、刚度大、承载力高等特点，适合大跨度的建筑工程。
4.2 系统布局：根据工程的功能要求和设计要求，对桁架结构的系统布局进行详细设计。
确定结构的高度、孔距、横跨距离、荷载分布等参数，并进行材料选择和连接方式的考虑。
4.3 材料选用：主要承重结构材料选用Q345B高强度钢材，连接件选用高强度螺栓连接，焊接采用CO2气体保护焊接工艺。
4.4 防火设计：对结构的防火性能进行考虑，根据相关规范要求设计防火涂料和防火隔离措施，确保结构的耐火性能。
4.5 抗风抗震设计：考虑工程所在地的气候条件和地震频率，对结构进行抗风和抗震设计，确保结构在恶劣环境下的稳定性和安全性。
大跨度钢桁架圆形屋盖“边部分段吊装+中部整体提升”施工工法
大跨度钢桁架圆形屋盖“边部分段吊装+中部整体提升”施工工法一、前言大跨度钢桁架圆形屋盖是一种常见的建筑结构形式，其结构设计要求高度精准，施工过程涉及到多个环节，需要采用高效、安全、可靠的施工工法。
本文将就“边部分段吊装+中部整体提升”工法进行介绍，以对读者有关大跨度钢桁架圆形屋盖的施工过程有所帮助和指导。
二、工法特点该工法主要特点为采用分段施工模式，将大跨度圆形屋盖的各个构件进行分割，边部分段吊装构件，并通过中部整体提升的方式组装，最终完成整个圆形屋盖的施工。
此种工法具有施工节奏明显、组织管理方便等优势。
三、适应范围该工法适用于大跨度圆形屋盖的施工，结构形式为钢桁架，在进行施工前，需要对现场环境进行认真的考察和方案设计，确保该工法的施工操作能够被安全地应用到该工程中。
四、工艺原理4.1 施工工法该工法采用分段施工方式，将圆形屋盖各个构件按照设定的分段标准进行分割，其中边部分段采用钢丝绳吊装，中央部分采用整体提升的方式进行构件组装，并使用恰当的固定措施，保证该工法的施工安全和施工质量的可控性。
4.2 实际应用在实际应用过程中，需要详细分析工程的具体情况，制定合理的施工方案。
钢桁架的吊装过程需要在空间中开展，并需要保证吊装稳定，吊装前，需要安排好作业人员和相应机械设备，并进行现场调试。
对于整体提升的操作，需要在预先架设好的起重机起吊下，采用固定点配合，保证整体提升的稳定性与安全性。
五、施工工艺5.1 钢桁架的制造加工：按照施工方案要求进行施工，需要加工合格的质量保证的钢桁架构件。
5.2 钢桁架的拼装：钢桁架的完整构件进行拼装，拼装完成后，进行质量把控。
5.3 吊装：根据钢结构吊装标准进行分段吊装操作，吊装前，在场的人员根据劳动安全标准进行集体研讨，制定保障措施，确保人身安全。
5.4 整体提升：对已经吊装好的分段进行整体提升，在整体提升前，对吊装完成的分段进行细节性检查，必须确保分段的成品符合施工质量要求，同时在进行整体提升的过程中需要设计好相应的固定点，择机进行吊装。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
某大跨度钢桁架屋顶结构设计
发表时间：2018-05-25T15:38:54.800Z 来源：《基层建设》2018年第8期作者：高智慧[导读] 摘要：本文以工程实际为例，介绍了大跨度钢桁架屋盖的结构设计，同时用MIDAS Gen进行了屈曲分析，以获得更加可靠的安全保证。
中国市政工程华北设计研究总院有限公司广州分公司 511400 摘要：本文以工程实际为例，介绍了大跨度钢桁架屋盖的结构设计，同时用MIDAS Gen进行了屈曲分析，以获得更加可靠的安全保证。
关键词：钢桁架屈曲稳定
1 工程概况
本工程位于广东省广州市番禺区祈福新邨内，项目为祈福新邨BC0104007.08地块祈福缤纷世界下沉广场屋顶。
屋顶外形呈弧线形，在下轩铺铝单板，上轩铺铝单板以及玻璃面板，屋盖下方是各种游乐设施，屋盖钢结构支撑在两侧混凝土柱上。
该工程结构设计基准期为50年，钢结构屋顶部分安全等级为二级，抗震设防类别为标准设防，场地抗震设防烈度为7度（0.10g），设计地震分组为第一组[1]。
钢结构抗震等级为四级。
1.1 结构体系
钢结构屋顶采用桁架结构体系，跨度为42.5m，悬挑5.5m，总长度60m，钢桁架高度2.48m，屋顶效果图见（图一），结构三维计算模型见（图二）。
1.2 荷载工况
根据建筑结构所处的地理环境及其自身实际情况，考虑荷载工况如下：
(1)恒载。
屋顶上轩取0.6KN/㎡，下轩取0.3KN/㎡。
(2)活载。
屋顶活载取0.5KN/㎡。
(3)风荷载作用。
50年一遇基本风压[2]取0.55KN/㎡，风振系数取 1.5[2]，风荷载体型系数取-1.5.
(4)温度作用考虑±20℃的温差。
(5)X和Y方向的地震作用（多遇地震）。
结构计算时将面荷载转化为节点荷载进行计以便符合实际的传力途径。
1.3 阻尼控制
本工程桁架的支座支撑在混凝土柱顶上，综合取钢结构屋顶的阻尼比取0.04[1]。
2 弹性分析
各工况组合下，对钢结构屋顶进行弹性分析，结构静力计算分析采用MIDAS Gen软件进行。
钢桁架计算分析时考虑了上下轩杆檩条对桁架平面外的稳定约束作用，计算结果表明钢桁架所用杆件的设计强度（弯曲，抗剪）与整体稳定设计最大应力比对上轩杆为0.91，下轩杆为0.88，腹杆为0.82（图三）。
1.0恒+1.0活载工况下，钢桁架的最大挠度为71mm（图四）小于规范[3]规定的竖向变形限制L/400=42500/400=106mm，变形满足要求。
综上所述，整体结构强度、稳定及挠度均满足设计要求。
图三
图四
3 屋盖温度效应分析
虽然本工程钢桁架跨度较大（42.5m），但由于桁架支座坐落在两侧的混凝土柱顶上，同时采用的支座为叠层橡胶支座，由于混凝土柱较高且结构刚度不是很大，故屋盖结构对温度效应不是很敏感，但由于屋盖面积大，为了保证结构安全，需要计算温度作用，取±20℃的温差来计算。
计算结果表明，在温度作用下杆件的轴力并不是很大，结构计算满足要求。
4 结构稳定性分析
本工程采用MIDAS Gen软件对结构进行了屈曲稳定性分析以考察期整体稳定性。
弹性屈曲分析时，采用1.0恒荷载+1.0活荷载作为基本荷载，本钢屋盖虽然上下轩杆都有檩条来作为轩杆的平面外支撑，但为了更加保证结构安全，也需要对轩杆平面外计算长度进行分析，计算依据为结构或构件屈曲失稳临界力计算公式：
Pcr=π2/（μl）2
通过MIDAS软件对结构进行屈曲分析，荷载工况为1.0恒荷载+1.0活荷载时，钢屋盖上轩杆的平面外屈曲模态如图五所示，可见屋盖上轩杆的平面外屈曲系数为21.97，具有较大的安全保障。
通过以上分析可见，钢屋盖上下轩杆设计檩条及相应支撑系统后对其平面外的约束大大加强，钢桁架面外稳定得到显著提高。
图五
5 钢桁架施工方案探讨
高位钢桁架的组装有散件高空散拼法，高空工作平台拼装法，整体吊装法等等。
本工程钢桁架由于场地工作面大，可以采用整体提升法施工（最终施工方案由施工单位确定）。
6 结语
本文以工程实践重点介绍了大跨度钢桁架屋盖的结构设计，介绍了最基本的设计步骤。
MIDAS的计算结果表明结构是安全可靠的。
参考文献：
[1] 建筑抗震设计规范：GB50011-2010[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2010
[2] 广东省标准：建筑结构荷载规范：DBJ 15-101-2014[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2014
[3] 钢结构设计规范：GB50017-2003[S]. 北京：中国计划出版社，2003 作者简介：
高智慧，工程师，一级注册结构工程师，Email：yjsb2003@。