大跨度钢结构
大跨度房屋钢结构简介
工程实例
美国瑞雷（Raleigh）竞技馆（大剧院） 1952年建于美国北卡罗里那州，平面
91.5m×91.5近似圆形，两个砼斜放抛物线拱，鞍 形正交预应力索网，世界上第一个现代悬索屋盖 。
54
55
美国华盛顿杜勒斯机场 1962沙里宁设计，两排 巨型钢筋混凝土斜柱支撑，一高一低，其间悬挂 40余米长的钢索，上铺屋面板，在重力的作用下 ，钢丝自然下垂，形成充满张力感的屋顶曲线。
正放。
32
网架和网壳结构(5)
抽空三角锥 三(多网)架层网架 减少弦杆内力(25% 性好；杆件数量多
蜂窝形三角 锥网架 60%)，减小网格尺寸，大跨经济
三层网架示
意图
33
网架和网壳结构(6)
网架的点支承 点支承的设置原则 通过正弯矩和挠度减小，使整个网架的内力趋于均匀 对于单跨多点支承，悬挑长度宜取中间跨的1/3 (下图a) 对于多跨多点支承，悬挑长度宜取中间跨的1/4(下图b)
大时网可要两架向 构作几正造交稳何网 正双放 架定尺， 形坡正 式和寸放，四抗角四锥 震坡计或钢 算网筋其格混数凝它土屋复面跨体杂高系比的多坡网格排数钢檩水条屋屋面体面跨 系高 ；比跨度
正放抽空四角锥
(24)+0.2L2 1014 (68)+0.07L2 (1317)+0.03L2
两向正交斜放，棋盘形四角锥
大跨度房屋钢结构简介
大跨度钢结构的应用及其主要特点 大跨度房屋钢结构的类型 梁式结构 框架结构 拱式结构 网架和网壳结构 悬索结构
1
大跨度钢结构的应用及其主要特点
应用 公共建筑(剧院，展览馆，体育场馆，车站等) 专门用途的建筑 (飞机库，汽车库等) 生产性建筑(飞机制造厂装配车间，造船厂等) 主要特点
大跨度钢结构
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
大跨度钢结构
公共建筑(剧院，展览馆，体育场馆，车站等) 专门用途的建筑 (飞机库，汽车库等)
生产性建筑(飞机制造厂装配车间，造船厂等)
主要特点 •跨度大
290m 340m(国家体育场，刚架结构，2008)
空间作用(diaphragm，蒙皮效应)
6
第二章 平面结构
大跨度钢结构
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
大跨度钢结构
•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
11
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大跨在度跨钢结度构的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
大跨度钢结构
Large-span Steቤተ መጻሕፍቲ ባይዱl Structure
大跨度钢结构
1
参考文献：
大跨度钢结构
《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，
大跨度钢结构
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) 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
10
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
11
2.2 框架结构的特点和应用 续) 框架结构的特点和应用(续
21
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
22
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
24
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
大跨度的空间钢结构安装
大跨度的空间钢结构安装【摘要】大跨度空间钢结构主要有网架结构、悬索结构和网壳结构等，被广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、影剧院、会议室、候车厅、飞机库、车间等的屋盖结构。
对一个大跨度空间钢结构而言，往往有多种可供选择的施工方法，每一种施工方法都有其自身的特点和不同的适用范围，施工方法选择的合理与否将直接影响到工程质量、施工进度、施工成本等技术经济指标。
本专题结合工程实例，共介绍了七种大跨度空间钢结构安装方法，分别为：高空散装法、分条（分块）安装法、高空滑移法、整体吊装法、整体提升法、整体顶升法、折叠展开安装法。
【关键词】大跨度钢结构高空散装法高空滑移法整体吊装法整体提升法整体顶升法折叠展开安装法一．高空散装法将结构的全部杆件和节点（或小拼单元）直接在高空设计位置总拼成整体的安装方法称为高空散装法。
高空散装法分为全支架法（即满堂脚手架）和悬挑法两种。
全支架法多用于散件拼装，而悬挑法则多用于小拼单元在高空总拼。
该施工方法不需大型起重设备，但现场及高空作业量大，同时需要大量的支架材料和设备。
高空散装法适用于非焊接连接的各种类型的网架、网壳或桁架，拼装的关键技术问题之一是各节点的坐标控制。
1)异形曲面球形螺栓节点网架高空散装法施工工法钢结构网架安装采用高空散装法，即施工区域下方搭设满堂红脚手架，在脚手架上满铺脚手板形成一个工作平台，施工人员在平台上完成安装作业。
施工人员在工作平台上将网架每个网格拼装成一个三角锥体后借助人力将三角锥体的网架小单元吊至网架安装部位......球形螺栓节点网架结构的特点是跨度大，自重轻，支撑体系设计复杂，技术含量高，施工难度大。
随着目前国内网架钢结构在大型公共建筑、场馆建筑的广泛应用，对网架结构的安装也提出了更高的要求。
众多的预埋件以及脚手架高支体系由于标高、轴线复杂，施工难度大，是直接影响高空网架安装整体质量的重要部位。
因此，研究曲面球形钢结构网架施工工艺及其质量通病的防治对于同类型工程的设计、施工和使用都具有深远的意义。
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
01
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。
大跨度钢结构施工要点
大跨度钢结构施工要点导言大型公共建筑及工业厂房都有大跨度钢结构的影子，大跨度结构主要是在自重荷载下工作，为减轻结构自重，往往适宜采用钢结构作为主体结构。
安装方法高空原位单元安装法高空原位安装法包括高空原位散装法和高空原位单元安装法。
“散装法”一般是指将构件采用悬挑法或满堂支架法直接在设计位置进行拼装的一种方法。
此法需搭设满堂支撑，以提供高空搁置及工人的操作平台。
优点：由于单件的重量较轻，可有效降低起重设备的起重要求。
缺点：支撑搭设时间长，高空作业多，工期跨度大，且需用大量支撑材料，占用大量建筑物内场地。
适用范围：多应用在跨度不大、工期要求不紧的网架、网壳等大跨结构中。
“单元安装法”则是把结构进行合理分块，然后将这些分块单元吊装至设计位置安装。
为保证现场单元的顺利拼接，宜先将若干单元在工厂预拼装。
此法的重点是吊装单元的合理划分，一般应把握以下要点：单元的大小视选用的起重机能力和结构形式而定，比如对于大跨钢桁架结构，分块位置不宜在桁架跨中；对于梁柱结构，设计一般建议将分段位置设在反弯点位置；对于网架及网壳结构，一般可采用分块或分条的方案；单元必须自成体系，有足够的稳定性、刚度及强度。
整体提升安装法结构滑移法采用这种安装技术，拼装场地和组装用机械设备可集中于一块相对固定的场地，与原位安装法相比，可减少临时支承与操作平台的措施用量，节约场地处理和管理成本。
先用结构滑移法，其关键的考虑是结构直接在设计位置施工有难度，例如场外周边施工场地有限，跨内不能满足吊装设备的正常行走。
这一工法的基本构成要素只是将“整体提升工法”中的地面组装、反力支承、整体提升置换为“横向移动”，所以本质上与提升工法相同。
采用此法至少应注意几个要点：结构支承处有利于铺设滑移轨道，滑移路线长，效率越高；滑移单元应为几何不变体系，滑移过程中有足够的刚度和稳定性，尽可能减少滑移时的抵抗力；当采用多点牵引来实现滑移时，为避免结构在滑移过程中发生扭转，牵引的同步性须得到控制，若难以保证，则应充分计算评估因牵引不同步给滑移单元造成的影响，必要时可为滑移单元进行临时加固；滑移单元在最后固定之前，结构在移动方向与其正交方向存在着“容易滑移”的趋势，因为与设计支承条件不同，要防止设计外(即滑移平面外)的变形，有必要采取防止“滑落”的对策，比如在两侧支承附近设置自平衡的刚性拉杆或柔性拉索。
大跨度钢结构应用及其设计要点探讨3篇
大跨度钢结构应用及其设计要点探讨3篇大跨度钢结构应用及其设计要点探讨1大跨度钢结构应用及其设计要点探讨随着工程建设领域的不断进步和发展，大跨度钢结构在建筑工程和桥梁工程中得到了广泛的应用。
大跨度钢结构具有独特的优势，如强度高、稳定性好、施工周期短等。
但同时，由于其结构特性的复杂性，对设计要求也十分高。
本文将探讨大跨度钢结构应用及其设计要点。
一、大跨度钢结构的应用大跨度钢结构应用于建筑工程中，主要用于大型超高层建筑、大型综合商场、超大型基础设施建设等。
在桥梁工程中，大跨度钢结构则主要应用于特长、特宽的跨径或难以采用传统桥梁结构的地形条件下。
大跨度钢结构具有很多优势。
一方面，它可以实现结构自然性和美观性的完美结合，很好地满足了形态和美学方面的要求；另一方面，大跨度钢结构可以实现空间利用率的最大化，是大型建筑、体育场馆等建筑中常用的结构形式。
二、大跨度钢结构设计要点大跨度钢结构的设计要注意以下几个方面：1.桥梁结构的承载力问题桥梁结构的承载力是重要的设计要点。
在钢结构的设计中，其承载力大小与其结构的刚度密切相关。
对于大跨度钢结构，如果不能满足其承载力和承载能力的要求，则铁路、公路等基础设施的安全性将遭受威胁。
2.抗震设计桥梁的考虑在设计大跨度钢结构时，需要考虑其受到的地震力。
大跨度钢结构须考虑其受力性能，以应对震后的变形和振动，避免结构变形或失稳。
3.强度设计问题强度是指大跨度钢结构能够承受的最大荷载。
在大跨度钢结构的设计中，需确保其各部分的强度达到或超过所要求的标准，同时要细节化设计其各部分的承重构件。
4.结构体系的优化设计问题优化设计是任何一种设计都需要考虑的问题。
对于大跨度钢结构来说，优化设计符合其尽量减小结构材料的使用，同时提高其结构的整体强度和稳定性，进而降低工期、成本和风险等多个方面所带来的优势。
5.建造阶段的安全问题大跨度钢结构在建造时，需要考虑其安全性。
在钢结构的设计中，需谨慎考虑其各部分的承重、加固和抗震等性能。
大跨度钢结构的概念及应用
大跨度钢结构的概念及应用1. 大跨度钢结构的概念在现代建筑的世界里，大跨度钢结构就像一位闪亮的明星，吸引着所有人的目光。
简单来说，大跨度钢结构指的是那些跨越很大空间，而没有太多支撑柱子的建筑。
这种结构最常见于一些大型的体育馆、展览中心和机场等地方。
想象一下，站在一座宽敞的场馆里，头顶上没有任何障碍物，整片天空都在你眼前展开，那种感觉就像在广阔的草原上奔跑，真是美妙极了！钢材是这种结构的“灵魂”，它强度高、重量轻，能够轻松支撑起大跨度的空间。
就像你去健身房时，看到那些练得壮壮的兄弟们，他们的力量和韧性一样，钢材也是建筑界的“肌肉男”。
在设计这些结构时，工程师们就像是艺术家，把钢材的特性发挥到极致。
用钢材建造的建筑，不仅结实耐用，还可以创造出独特的外观。
比如，鸟巢的造型让人惊叹，它的设计灵感就来源于大自然，真是人类智慧的结晶。
2. 大跨度钢结构的优势2.1 空间利用率高说到大跨度钢结构的优势，首先不得不提的就是空间利用率。
这种结构就像是给你家腾出了一个大阳台，面积足够大，可以随便用。
想想你去参加一个音乐会，整个场地开阔，观众们都能清楚地看到舞台，声响也更宏亮，简直像置身于音响的海洋中。
对于商场、博物馆等场所，大跨度钢结构能让更多的人聚集在一起，创造出热闹的氛围。
2.2 设计灵活性强再说说设计的灵活性。
大跨度钢结构让建筑师们尽情发挥创意，不再局限于传统的四方框架。
他们可以设计出各种奇特的形状，比如波浪形、螺旋形，甚至是飞翔的鸟儿形状。
这种自由度就像是给了建筑师们一双翅膀，让他们在设计的天空中自由飞翔。
无论是想打造一座现代感十足的艺术中心，还是一座古典风格的剧院，大跨度钢结构都能满足各种需求。
3. 大跨度钢结构的应用实例3.1 体育场馆提到大跨度钢结构，体育场馆可是最典型的应用场景了。
比如，北京鸟巢，光是那宏伟的外观就让人惊叹不已。
它的结构设计不仅美观，而且极具功能性，能够容纳上万名观众，举办各种大型活动。
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。
大跨度建筑结构体系简述各种大跨度结构类型
大跨度建筑结构体系简述各种大跨度结构类型大跨度建筑结构体系是指横跨较大距离的建筑结构系统，以其独特的设计和建造方式，为人们提供了更广阔的室内空间和更舒适的居住环境。
大跨度结构通常用于体育馆、展览中心、机场终端、会议中心等大型场所。
本文将简要介绍几种常见的大跨度结构类型。
1.钢结构钢结构是应用最广泛的大跨度结构类型之一，其特点是轻巧、强度高、施工方便，适用于跨度较大的建筑。
钢结构使用钢材作为主要构件，通过焊接、螺栓连接等方式进行安装。
钢结构的优点包括重量轻、可塑性好、耐腐蚀等，缺点则包括易受火灾影响、维护成本高等。
常见的钢结构类型包括钢桁架、钢索悬挂结构等。
2.混凝土结构混凝土结构是另一种常见的大跨度结构类型，其特点是稳定性好、防火性能优异。
混凝土结构使用混凝土作为主要构件，通过浇筑成型，或者采用预制件的方式进行安装。
混凝土结构的优点包括耐久性好、抗震性好、隔热性能好等，缺点则包括重量重、施工周期长等。
常见的混凝土结构类型包括空间壳体结构、空中梁板结构等。
3.张拉结构张拉结构是一种通过张拉钢索或者预应力混凝土来形成稳定结构的建筑。
张拉结构的特点是跨度大、自重轻、构件适应性强。
张拉结构通过预应力钢索或者混凝土进行张拉，使结构产生压应力，从而提高结构的稳定性和承载能力。
张拉结构的优点包括大跨度、轴向力分布均匀、形式多样，缺点则包括施工复杂、工期长等。
常见的张拉结构类型包括张拉拱结构、张拉平板结构等。
4.空间网壳结构空间网壳是一种由柱、梁、网架等构成的三维网格结构，其特点是刚性好、稳定性好。
空间网壳结构通过三维网格结构的组合，使得结构能够均匀分布荷载，提高承载能力。
空间网壳的优点包括大跨度、稳定性好、形式美观等，缺点则包括施工复杂、构件连接困难等。
常见的空间网壳结构类型包括球面网壳结构、大跨度格构结构等。
总之，大跨度建筑结构体系是一种为了满足大型场所空间需求的特殊结构设计和建造方式。
钢结构、混凝土结构、张拉结构和空间网壳结构都是常见的大跨度结构类型，每种类型都具有独特的优点和缺点，设计师在选择结构类型时需要根据具体情况进行考虑。
大跨度钢结构设计要点论述
大跨度钢结构设计要点论述1.大跨度钢结构应用大跨度结构的跨度没有统一的衡量标准，国家标准《钢结构设计规范》、《网架结构设计与施工规程》将60m以上定义为大跨度结构，计算和构造均有特殊规定。
我国目前最大跨度做到340m，以钢索和膜材做成的索膜结构最大已做到320m。
大跨与空间钢结构主要用于公共建筑，如大会堂、影剧院、展览馆、音乐厅、体育馆、加盖体育场、航空港等。
大跨度结构也用于工业建筑，如飞机制造厂的总装配车间、飞机库、造船厂的船体结构车间等等。
这些建筑采用大跨结构是受装配机器（如船舶、飞机）的大型尺寸或工艺过程要求所决定的。
大跨度结构主要是在自重荷载下工作，主要矛盾是减轻结构自重，故最适宜采用钢结构。
在大跨度屋盖中应尽可能使用轻质屋面结构及轻质屋面材料，如彩色涂层压型钢板、压型铝合金板等。
在大跨度空间结构中引入现代预应力技术，不仅使结构体形更为丰富而且也使其先进性、合理性、经济性得到充分展示。
通过适当配置拉索，或可使结构获得新的中间弹性支点或使结构产生与外载作用反向的内力和挠度而卸载，前者即为斜拉结构体系，后者则为预应力结构体系。
这一类“杂交”结构体系将改善原结构的受力状态，降低内力峰值，增强结构刚度、技术经济效果明显提高。
目前我国已在80余项大跨空间钢结构工程中应用了预应力技术，如广东清远市体育馆（六点支承，对角柱跨度89m，六块组合型双层扭网壳）在周边设6道预应力索后其用钢量44.3kg/m，约比原方案节省钢材32%，其它一些类型的网壳结构采用预应力技术后一般都可节约30%以上的钢材。
目前许多高校对索托结构，索网结构等以高强钢索与钢材为主承重结构的预应力钢结构新体系，正在进行理论研究，积极准备工程实践，可以预期新型的预应力大跨空间钢结构不久即将涌现在各类建筑中。
膜结构是当前我国正在兴起的一种空间结构，其中应用较多的是张力膜结构。
这是一种以玻璃纤维织物或聚酯纤维织物为基层，以聚四氟乙烯或PVC为涂层的膜材与不同类型的支承体系间的组合，而其支承体系可为索一支柱或索一杆结构，它们常在膜材获得预应力后协同工作。
[精华]大跨度房屋钢结构简介
![[精华]大跨度房屋钢结构简介](https://img.taocdn.com/s3/m/3395d9af1eb91a37f0115c9e.png)
车辐式双层悬索体系
悬索结构(6)
一些典型建筑 单层悬索
德国乌柏特市游泳馆
德国多特蒙特展览大厅
前苏联克达斯若牙尔斯克 车库
日本古川市民会馆
双层悬索
悬索结构(7)
瑞典斯德哥尔摩约翰尼绍 夫滑冰场
芬兰赫尔辛基冰上运动场
德国法兰克福机动车检修 场
罗马尼亚布加勒斯特文体 宫
鞍形索网
悬索结构(8)
前南斯拉夫莱士科瓦克纺 织博览馆
折板结构
折板结构
巴黎联合国教 科文组织总部 会议大厅
球壳
罗马万神殿 约公元120～124年建于
意大利 ，直径43.3m，用天 然火山灰，变壳厚，顶厚 1.2m。
球壳
圣索菲亚大教堂 公元532～537年建于土耳其伊斯担布尔，直
径33m，原为拜占庭帝国东正教的宫庭教堂。
北京天文馆 1957年9月 建成, 直径25m，6cm厚 ，自重200kg/m2。
双两向向索正交布置 屋面板规格统一 边缘构件弯矩大 于幅射式布置
设计要点 单层悬索体系垂跨比
经验取值：
1/20 1/10 加强形状稳定性的措
施：
悬索结构(3)
双层悬索结构 索垳架一般形式 由下凹的承重索，上凸的稳定索及它们之间的连系杆
组成 承重索垂跨比一般取1/20 1/15 ，稳定索拱跨比一般取
点支承的柱帽形式
网架和网壳结构(7)
网架选型 周边支承的矩形平面形状 长短边之比 1.5时： 斜放四角锥网架，棋盘形四角锥网架，正放抽空四
角锥网架 对于中(30m 60m)小(<30m)跨度，亦可选星形四角
锥网架，蜂窝形三角锥网架 长短边之比>1.5时：
网架，宜正选放正抽放空类四网角架锥-网---架两向正交正放网架反，梁正放四角锥 点支承的矩形平面形状 两向正交正放网架，正放四角锥网架，正自放由抽边空四角
大跨度钢结构
大跨度钢结构在现代建筑领域，大跨度钢结构以其独特的优势和魅力，成为了众多标志性建筑的首选结构形式。
从宏伟的体育场馆到现代化的机场航站楼，从大型的展览中心到壮观的桥梁，大跨度钢结构的身影无处不在，为我们的生活增添了一道道亮丽的风景线。
那么，什么是大跨度钢结构呢？简单来说，大跨度钢结构是指跨度大于60 米的钢结构体系。
它主要依靠钢材的高强度和良好的塑形性能，通过合理的结构设计和连接方式，实现大空间的覆盖和支撑。
大跨度钢结构的优点众多。
首先，它具有极高的强度和刚度。
钢材本身的强度远高于传统的建筑材料，如混凝土和砖石，这使得钢结构能够承受更大的荷载和变形。
其次，钢结构的重量相对较轻。
这不仅减少了基础的负担，降低了工程造价，还便于运输和安装。
再者，钢结构具有良好的可塑性和可加工性，可以根据建筑的设计需求，制造出各种复杂的形状和结构。
此外，钢结构还具有施工周期短、可重复利用等优点，符合现代建筑绿色、环保的发展理念。
在大跨度钢结构的设计中，力学原理起着至关重要的作用。
设计师需要充分考虑结构的受力情况，包括重力、风荷载、地震作用等，以确保结构的安全性和稳定性。
例如，在设计网架结构时，需要通过精确的计算确定杆件的受力大小和方向，合理布置节点，使整个结构能够均匀地承受荷载。
而对于悬索结构，设计师则要重点关注索的张力和变形，以及与支撑结构的协同工作。
大跨度钢结构的施工过程也是一项复杂而精细的工作。
在施工前，需要制定详细的施工方案，包括施工顺序、临时支撑的设置、构件的运输和吊装等。
施工过程中，要严格控制施工质量，确保构件的尺寸精度和连接的可靠性。
例如，在焊接节点时，必须保证焊缝的质量，进行严格的无损检测。
同时，还要注意施工安全，采取有效的安全防护措施，防止发生意外事故。
为了让大家更直观地了解大跨度钢结构，我们来看看一些著名的案例。
比如北京的国家体育场“鸟巢”，它采用了复杂的桁架结构，外观独特，气势恢宏。
“鸟巢”的钢结构总用钢量约为 42 万吨，最大跨度达到 343 米。
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。
大跨度钢结构施工方案
大跨度钢结构施工方案1. 引言大跨度钢结构在现代建筑中扮演着重要的角色，其应用范围广泛，如体育馆、会展中心、桥梁等。
本文将探讨大跨度钢结构的施工方案，包括施工前的准备工作、施工过程中的注意事项等。
2. 施工前的准备工作在进行大跨度钢结构施工前，需要做好充分的准备工作，确保施工的安全和顺利进行。
以下是施工前的准备工作：2.1 施工方案设计在进行大跨度钢结构施工之前，需要详细设计施工方案。
施工方案设计应包括结构施工顺序、临时支撑方案、起重和安装方案等。
同时，还需要考虑施工过程中的安全性和施工工期等因素。
2.2 材料准备在施工前，需要对所需材料进行充分的准备。
这包括钢材、焊接材料、螺栓等。
材料的质量和规格应符合设计要求，并进行检查和验收。
2.3 设备准备大跨度钢结构施工需要用到一系列的施工设备，如吊车、塔吊等。
在施工前，需要对这些设备进行检查和保养，确保其正常运行。
2.4 施工人员培训大跨度钢结构施工需要熟练的施工人员。
在施工前，需要对施工人员进行培训，包括操作设备的技能培训和安全意识的培养等。
3. 施工过程中的注意事项3.1 安全措施大跨度钢结构施工需要高度关注施工过程中的安全问题。
在施工前，应制定详细的安全措施，并对施工人员进行安全教育。
同时，应设置警示标识和安全通道，确保施工现场的安全。
3.2 施工顺序施工顺序对大跨度钢结构施工至关重要。
在施工前，应设计合理的施工顺序，确保各个施工环节的顺利进行。
一般情况下，先进行基础施工，然后进行钢结构的安装和焊接。
3.3 质量控制大跨度钢结构的质量对建筑的安全性和使用寿命有着重要的影响。
在施工过程中，应进行严格的质量控制，包括材料的验收、焊接缺陷的检测等。
同时，应进行定期的质量检查，确保施工质量符合设计要求。
3.4 进度控制大跨度钢结构的施工通常有严格的工期要求。
为确保施工工期的控制，应制定合理的施工计划，并进行进度管理。
同时，应及时处理施工中的问题和延误，确保工期的顺利进行。
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。
大跨度钢结构
引言概述：大跨度钢结构在现代建筑领域中扮演着重要的角色。
其具有轻质、高强度、刚性好、施工周期短等特点，因此被广泛应用于大型体育场馆、会议中心、机场候机楼等工程项目中。
本文将从设计原则、材料选择、节点设计、防腐保护及施工要点等五个大点阐述大跨度钢结构的相关内容。
正文内容：1. 设计原则：1.1 荷载分析：根据工程需求和使用条件进行荷载分析，包括静荷载、动荷载及温度荷载等。
1.2 结构布局：根据结构荷载及主要荷载方向确定结构布局，并考虑刚度、抗震、适应性和经济性等因素。
1.3 稳定性设计：采用合适的稳定性设计方法，确保结构在受力过程中不会产生严重的稳定失效。
1.4 疲劳设计：根据结构使用条件和荷载频率进行疲劳设计，避免疲劳失效和累计破坏。
1.5 断裂安全性：设计结构时考虑断裂安全性，采用合理的断裂控制措施，避免因断裂引起的严重事故。
2. 材料选择：2.1 钢材选用：选择高强度、耐腐蚀、焊接性好的钢材，如Q345B钢材，以满足大跨度钢结构的强度和耐久性要求。
2.2 防腐涂层：为了延长钢结构的使用寿命，需选用适当的防腐涂层，如环氧底漆和聚氨酯面漆。
2.3 防火材料：在大跨度钢结构中，需考虑防火问题，选择合适的防火材料，如防火涂料和防火板等。
3. 节点设计：3.1 类型选择：根据结构形式和荷载特点选择合适的节点类型，如刚性节点、半刚性节点或柔性节点等。
3.2 连接形式：根据节点的功用和力学性能要求选择合适的连接形式，如焊接、螺栓连接或钢槽连接等。
3.3 强度计算：进行节点强度计算，确保节点在受力情况下不发生破坏或失效。
3.4 疲劳设计：考虑节点的疲劳性能，采用合理的构造措施或疲劳增强措施，提高节点的疲劳寿命。
3.5 施工性考虑：在节点设计中考虑施工可行性，确定节点连接方式和施工工艺，确保施工过程中的顺利进行。
4. 防腐保护：4.1 表面处理：在钢结构的制作和施工过程中，进行合适的表面处理，如砂轮打磨、喷砂清理或除锈处理等，以去除锈蚀、氧化物和污物等。
- 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)。
复杂多变的中庭
5、大跨度结构的实现 截面控制与层高
柱网 9mx11m 9x9m 8.4mx8.4m 主梁 次梁 柱 底部900mm 底部800mm 底部700mm
500x800或 600x700
400x700 300x700
300x700或 250x750
250x600 250x600
5、大跨度结构的实现
复杂建筑空间的结构实现及净空保证
项目大空间及异型空间多，针对不同位置采用合理的结构形式及材料， 即保证了建筑的品质又最大程度的节省了工程造价。 同时，作为高端商业综合体，设备管线复杂，建筑净空要求高。为保证 建筑净空的最大化，对大跨度结构及夹层结构梁高进行了极限控制，其 中车库夹层局部为13m跨度，钢梁高度仅为350mm。
9x11m柱网主梁高度小于800mm，9x9m柱网主梁高度小于 700mm。 车库范围梁高500mm宽扁梁。
常见柱网的截面尺寸
ห้องสมุดไป่ตู้
车库夹层钢梁高350mm，板厚100mm（组合梁，厚钢板）。 大跨度混凝土梁按跨度的1/18~1/25酌情控制。 大跨度钢梁按跨度的1/25~1/35酌情控制。 张弦梁等索支结构矢高按1/12~1/20酌情控制。
2
5、大跨度结构的实现 中庭钢结构
钢结构使用原则 1.当跨度超过20m，且采用混凝土梁无法形成连续梁时。 2.悬挑超过6m时。 3.造型怪异，混凝土梁不宜实现时。 4.冰场上空屋面。
5.中庭采光天窗。
5、大跨度结构的实现
中庭钢结构
5、大跨度结构的实现 设计难点：中庭开大洞
中庭大开洞因为建筑方案需要不 可避免，但是应该尽量避免周边地 带过窄的楼板。 设计上对连桥及周边狭窄区域给予 适当加强。
楼板大开洞的应力分析
5、大跨度结构的实现
设计难点：超长结构
超长处理方法： 1.伸缩缝间距：40m；
2.板面钢筋50%通长；
3.腰筋适当加强。 4.混凝土的配合比试验。 5.建议施工过程中结合跳仓法。 6.核心筒周边板配筋适当加强。
采用适当的设计方法可避免采用混凝土添加剂、 避免地下室设缝。超长结构不设缝每平米造价 增加约20元。