关于大跨度钢结构设计施工的思考

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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

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。

大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨在大跨度复杂钢结构施工过程中,会遇到许多技术问题,下面是一些常见的问题及其探讨:1. 吊装问题:大跨度复杂钢结构往往体积庞大,重量较重,需要使用吊装设备进行安装。

在吊装过程中,需要考虑结构的稳定性、提升高度的限制、吊装点的选择等因素。

2. 组装问题:复杂的钢结构通常由多个部件组成,需要在施工现场进行组装。

组装过程中需要注意各个构件之间的连接和固定,确保结构的整体稳定性和安全性。

3. 焊接问题:钢结构的连接通常采用焊接方法,焊接技术的质量对结构的强度和稳定性至关重要。

在大跨度复杂钢结构施工中,需要注意焊接工艺的选择和控制,确保焊接接头的质量。

4. 承重和支撑问题:大跨度复杂钢结构承受着较大的荷载,需要合理设置支撑和支座,保证结构的稳定和安全。

5. 防腐问题:钢结构容易受到腐蚀的影响,特别是在海洋环境或潮湿环境中。

在施工过程中,需要进行防腐处理,延长结构的使用寿命。

6. 安全问题:大跨度复杂钢结构的施工过程中伴随着一定的安全风险,如高空作业、吊装作业等。

需要加强安全管理,严格执行安全操作规程,确保施工人员的安全。

针对以上问题,可以从以下几个方面进行探讨:1. 技术方案的选择:根据具体的工程要求,选择合适的施工技术方案,包括吊装方案、组装方案、焊接方案等。

通过对施工方案的优化和改进,提高施工效率和质量。

2. 施工工艺的控制:在施工过程中,需要加强对吊装、组装、焊接等关键工艺的控制。

通过严格的施工工艺控制和质量监控,确保施工过程中的关键环节符合要求。

3. 施工组织和管理:在大跨度复杂钢结构施工中,需要完善的施工组织和管理体系。

包括人员配备、施工进度计划、安全管理等方面,确保施工工作的有序进行。

4. 技术培训和交流:在施工过程中,加强对施工人员的技术培训和交流,提高他们的专业技能和综合素质。

同时,与相关的设计、施工单位进行技术交流,共同解决问题。

5. 配套设施和设备的优化:在大跨度复杂钢结构施工中,需要使用各种工具、设备和设施。

浅析大跨度钢结构设计施工建议

浅析大跨度钢结构设计施工建议

浅析大跨度钢结构设计施工建议摘要:大跨度钢结构设计与施工一直是一个值得探讨的问题,笔者从大跨钢结构设计方案、推广应用高性能钢材、结构安全等级的掌握、焊缝等级的选用及施工因素对设计承载能力的影响等方面提出建议。

关键词:大跨度钢结构设计施工建议一、分析大跨度空间钢结构的特点现阶段,我国大跨度空间钢结构的基础相对较弱,但其发展速度和应用规模达到了新的高度,这反映了我国经济社会的快速发展。

大跨度空间钢结构的特点主要包括以下几个方面。

1、节点形式更为复杂在现阶段,大跨度空间钢结构的一个特点就是节点形式变得更加复杂。

节点形式不但有铸钢节点,而且有球铰节点、锻钢节点等各种形式的节点。

2、结构形式多样化和复杂化大跨度空间钢结构发展初期,结构比较简单,但经济社会的不断发展对大跨度空间钢结构提出了新的要求。

大跨度空间钢结构变得更加复杂,新的组合、形式不断出现,使得大跨度空间钢结构的发展更加活跃。

鸟巢体育馆采用的结构是扭曲空间析架结构,这种结构较为复杂,从另一个侧面反映了大跨度空间钢结构的发展状态,它的形式和结构趋于复杂。

3、构件加工的难度加大,加工精度的要求提高国家级或城市的标志性建筑这些重大工程对精度要求一般较高,它不仅要求精度较高的构件,还要求十分严格的焊接技术,这在某种程度上使得大跨度空间结构的施工对质量提出了更加严格的控制。

4、钢材等级变高,钢板厚度加厚,结构跨度变大现代大型建筑规模和跨度变得越来越大,从几十米跨度到上百米甚至几百米的跨度,发展异常迅猛。

此外,钢材的等级也在不断增加,钢板的厚度加厚,据相关数据的统计,某些建筑采用的钢板厚度超过了120mm,而且还有不断增加的趋势。

5、构件数量、截面类型多,设计难度变大现代房屋的构件数量不断增加,从几百个、上千个到现在的几万个。

这些构件的横截面积并不完全相同,在尺寸和长度上有所差异,给房屋的施工带来不便。

6、大量应用现代预应力技术预应力技术有助于提高构件的刚度,使其更加持久、耐用,这一技术在弦支弯顶结构有所应用。

大跨度钢结构设计与施工技术研究

大跨度钢结构设计与施工技术研究

大跨度钢结构设计与施工技术研究近年来,建筑工程逐渐向着大跨度、高层、超限结构等方向发展。

而钢结构作为一种轻量化、高强度、高刚度的结构体系,已经成为大跨度建筑的主要结构形式。

如何进行科学合理的大跨度钢结构设计与施工,已经成为建筑业的一个重要问题。

1.大跨度钢结构设计技术研究1.1.材料选型大跨度钢结构所用的钢材种类繁多,常见的有Q235、Q345、Q390等。

Q235钢一般用于建筑主要结构,Q345钢一般用于大跨度桥梁、高层钢结构等。

在材料的选型过程中,应根据工程所需承载力、构件跨度、施工条件等因素综合考虑,选取合适的钢材。

1.2.结构设计大跨度钢结构的设计应满足工程力学原理和相关规范的要求,同时要考虑建筑的美观度、经济性等因素。

在结构设计时,应注意以下几个方面:(1)支座的布置应合理,以确保结构的稳定性和安全性。

(2)选用合适的梁柱截面形式,在结构的设计过程中要尽可能减小截面尺寸,以降低结构重量。

(3)考虑结构的环境和使用条件,选用防腐、防火等材料,以确保结构的使用寿命和可靠性。

1.3.施工技术在大跨度钢结构的施工过程中,结构的拼装、举升、焊接等环节均需要精密的施工技术。

在施工过程中,应注意以下几个方面:(1)做好吊装计算和施工计划,保证吊装过程的安全。

(2)确保施工现场无火灾和爆炸等危险物质,防止施工过程中发生意外事故。

(3)在焊接、割切等工序中,应采取预防措施,避免对环境造成污染及潜在危害。

2.大跨度钢结构施工技术研究2.1.提高施工效率大跨度钢结构施工必须具备快速、高效的特点。

可以采用如下方式提高施工效率:(1)采用现代化施工技术,如数字化设计、BIM模型、远程监控等方式。

(2)合理安排施工流程,并采用标准化的施工方案。

(3)科学选取施工机具和设备,提高施工自动化水平。

2.2.保证施工质量大跨度钢结构的施工质量直接影响结构的稳定性、安全性和可靠性。

所以,施工质量的保证非常重要。

可以采用如下方式保证施工质量:(1)检测施工质量,采用专业的钢结构检测设备和系统进行质量控制。

大跨度钢结构设计的一些探讨

大跨度钢结构设计的一些探讨

大跨度钢结构设计的一些探讨摘要:当前,在经济发展的推动之下,一些大跨度钢结构的建筑逐渐增多。

本文笔者依据近些年的设计施工经验,分析了大跨度钢结构设计。

关键词:大跨度;钢结构;设计引言在建筑施工的过程中,采用钢结构可以实现对结构自身的重量的降低,可以实现对结构自身的强度的提高,也可以更好的实现建筑结构的塑性和韧性,所以在建筑结构设计的过程中,应该根据情况适当地选择符合施工要求的钢材,才能更好地发挥钢结构的优势。

不仅要实现钢结构的自身强度的提高,还要满足其他的使用功能,如防火和防腐等功能。

1、大跨度房屋钢结构的设计要点对于大跨度房屋结构来讲,其主要设计依据是所受的荷载类型,按照相关的标准,可以将荷载分为以下几类:永久荷载、可变荷载和偶然荷载。

在进行结构设计时,还要注意结构布置合理、防震缝的设置等问题。

1.1、永久荷载对大跨度房屋结构,永久荷载主要由以下两方面组成:屋盖结构自重和屋面覆盖材料自重。

在永久荷载计算过程中,要根据具体的情况,不要遗漏任何应该计入自重的构件材料。

1.2、可变荷载在一般情况下,屋面均布活荷载按水平投影面积进行计算。

对于不同的屋面结构形式,屋面均布活荷载取值不同。

一般情况下,不上人屋面均布活荷载标准值取0.5KN/m2,上人屋面均布活荷载标准值取2.0KN/m2,但是在取值时,还是要充分考虑实际情况,对屋面活荷载取值进行修正。

大跨度结构对雪荷载相对比较敏感,屋面雪荷载在可变荷中占有一定的比率,不同结构形式的屋面有不同的雪荷载值,而且还与屋面的朝向以及常年的风向有关。

一般情况下,屋面雪荷载取值小于平面雪压,因为屋面有一定的坡度,在雪落到屋面到时候,有部分已经沿倾斜的屋面滑落然而,有些特殊结构形式的屋面会产生积雪,这就会使得雪荷载有所增加,因此在确定雪荷载时,要充分考虑实际情况。

1.3、风荷载在风荷载作用下,屋面会产生一定的压力或者吸力,而且风荷载具有静力和动力作用的双重特点,在计算风荷载的时候,要分别用静力力学和动力学的知识进行求解,准确计算风荷载值跨度结构的风载体型系数。

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)

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。

大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨大跨度复杂钢结构施工过程中会面临许多技术问题,这些问题需要我们进行深入探讨和解决。

以下是一些常见的问题及相关探讨。

1. 材料选择和性能控制:大跨度复杂钢结构通常需要使用高强度、耐腐蚀和抗震的材料。

在施工过程中,需要控制材料的性能,确保其符合设计要求,并进行适当的质量检测和监控。

2. 施工工艺和顺序:大跨度复杂钢结构的施工工艺和顺序需要考虑多种因素,如吊装方式、连接方式、焊接工艺等。

合理的施工工艺和顺序能够提高工作效率、降低风险并确保质量。

3. 结构与地基的连接:复杂钢结构与地基的连接是施工过程中的一个重要问题。

合理的连接方式需要考虑结构的受力特点、地基的条件和后期维护等因素,确保连接的可靠性和稳定性。

4. 焊接质量控制:焊接是大跨度钢结构施工中常用的连接方式,焊接质量的控制对于确保结构的安全和可靠至关重要。

需要采用适当的焊接工艺、选择合适的焊接材料,并进行焊缝的质检和监控。

5. 吊装和安装:大跨度复杂钢结构的吊装和安装是施工过程中的关键环节。

需要考虑吊装设备的选择、约束措施、吊装杆件的合理布置等因素,确保吊装和安装的安全和顺利进行。

6. 防腐保护:复杂钢结构通常需要进行防腐保护,以延长其使用寿命。

需要选择合适的防腐材料和施工工艺,并进行防腐层的检测和监控。

7. 环境保护和安全措施:施工过程中需要采取一系列的环境保护和安全措施,如噪音控制、粉尘防护、施工现场的安全防护等。

这些措施对于保护劳动者的安全和减少对环境的影响都是非常重要的。

在解决这些技术问题的过程中,需要多学科的协同合作和专业技术的支持。

需要结构工程师对结构的受力特点和施工要求进行分析和设计;需要焊接工程师对焊接工艺和材料进行选择和优化;需要环境专家和安全工程师对环境保护和安全措施进行评估和监控等。

为了提高施工效率和质量,还可以采用一些先进的技术手段,如数字化设计和施工、远程监控和无人机巡检等。

对大跨度钢结构设计存在问题的分析

对大跨度钢结构设计存在问题的分析

对大跨度钢结构设计存在问题的分析前言:在大跨度钢结构的设计中,延性性能的控制对其有重要影响。

在大跨度钢结构设计中,设计人员应该根据相关的设计规范、设计要点选用正确的设计方法进行钢结构建筑的设计。

一、大跨度钢结构设计的思想1、基于性能的钢结构设计在大跨度钢结构的各种设计方法中,目前主要的设计方向是基于性能的钢结构设计,所谓基于性能的钢结构设计就是采用相关的工程设计方法,完成既定的结构性能目标的设计方法,在基于性能的钢结构的设计中,通过一定的结构分析计算,对不同载荷下的结构响应进行有效的预测,以此来对大跨度钢结构的性能进行评估,判断其结构性能是否满足相关的性能指标。

2、基于延伸性能的设计延伸性能指的是钢结构中的构件的某个截面从开始屈服的阶段到极限载荷的阶段中,载荷没有明显下降的变形能力,对于延性性能较好的构件来说,在后期具有较大的变形能力,在构件达到承载力的极限之后还具有一定的能量吸收能力,在对其造成破坏之前会表现出一定的延性破坏,在大跨度钢结构的设计过程中必须要对钢结构的延性性能进行控制。

二、大跨度钢结构的设计要点大跨度主要按照变形能力的设计和荷载类型进行设计,其荷载主要分为永久荷载、可变荷载、偶然荷载。

对于永久荷载,应采用标准值作为代表值。

对于可变荷载,应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。

对于偶然荷载,应按照建筑结构使用的特点确定其代表值。

1、变形能力的设计在大跨度钢结构的设计中,如果钢结构的刚度偏小,只能够满足最低的稳定承载力的指标,当结构体系中弹塑性的极限变形值过大时,结构体系的大变形会使结构倒塌。

因此,在大跨度钢结构的设计中,钢结构体系必须同时满足变形能力及稳定承載力两方面的要求。

在大跨度钢结构的设计中,钢结构体系中的构件能够达到相应的强度要求之后,想要达到相应的结构弹性的小变形指标,可以采用施加预应力、结构预起拱等措施。

采用施加预应力的方法能够有效的提高大跨度钢结构的刚度;另一方方面,运用这种方法还能有效的降低其结构体系的弹塑性变形值,运用施加预应力的方法是一种可靠的将大跨度钢结构中的弹塑性变形能力及弹性同时提高的措施,在对大跨度钢结构施加预应力时,会有效的降低钢结构体系的破坏变形值,但是如果所采用的预应力过大,很容易造成钢结构的脆性破坏,因此在施加预应力的时候,应使钢结构体系处在弹性阶段,并采取适当措施增加预应力构件所拥有的安全系数。

大跨度钢结构设计施工若干问题的建议

大跨度钢结构设计施工若干问题的建议

大跨度钢结构设计施工若干问题的建议大跨度钢结构设计与施工一直是一个值得探讨的问题,笔者从大跨钢结构设计方案、推广应用高性能钢材、结构安全等级的掌握、焊缝等级的选用及施工因素对设计承载能力的影响等方面提出建议。

一、体育场屋盖设计方案应采用轻型结构、应考虑将看台结构作为传力的支承体系近些年来,我国陆续建成了几个大跨度奥运体育场,南京奥体中心主体育场,屋盖结构是由与水平面成45度倾斜的、跨度为361.58米的三角形行架拱和有箱形钢梁形成的马鞍形空间网壳结构,用钢量约12153吨。

整个屋盖结构由主拱和箱形梁外端“V"型支承将荷载传至下部看台(图一),45度倾斜主拱宛如飘带,结构体系造型新颖美观。

重庆奥体中心主体育场屋盖结构也是由跨度314米的三角形行架拱和空间网壳组成,网壳一端支承在看台上,将荷载传至下部看台结构(图二)。

沈阳奥林匹克体育中心体育场为容纳六万人的大型体育场(图三),罩棚钢结构屋面为以橄榄叶的王冠为设计概念所设计成的跨度360米的大型屋顶,屋面罩棚结构采用单层网壳结构体系,南北罩棚内侧悬挑处各设置一空间加劲三角桁架,屋面网壳采用单根大口径钢管,一端支撑在地面,另一端直接与悬挑端的空间加劲桁架相贯连接。

本罩棚钢结构总重量约1.2万吨,工程建筑面积1.04万平方米。

这些工程的共同特点是屋盖钢结构充分利用下部看台作为传力结构,屋盖方案采用轻型网壳和钢管行架落地拱,造型新颖,用钢量只有“鸟巢”的1/4。

“鸟巢”钢结构采用了与看台完全脱开的方案(图四、图五),水平荷载通过行架、由钢结构柱传至柱底、而巨大的柱底水平力由与看台基础脱开的巨型柱脚传递,结果造成钢结构杆件太大、钢板太厚,总用钢量超过4.2万吨.如果在屋盖门架柱顶处、看台顶部给门架增设支点,利用下部看台作为传力结构,将极大减少整体钢结构的内力、减少钢材用量。

这样做并不影响“鸟巢”的建筑外形效果,也不影响室内观众视线。

在静荷载作用下增设支点后的柱脚内力计算结果,其中FZ(支撑)、FX(支撑)分别表示增设支点后的24个柱脚处的竖向力、水平力;FZ、FX分别表示不增设支点、按照原设计计算简图计算的24个柱脚处的竖向力、水平力。

分析大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

分析大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

分析大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨大跨度复杂钢结构的施工是一个复杂的过程,因为它涉及到多种技术问题。

本文将分析这些技术问题,并探讨如何解决这些问题。

1. 结构设计与施工配合问题大跨度复杂钢结构通常需要在设计阶段就考虑到施工的问题,而设计师和施工人员的合作不够紧密,可能导致设计不符合实际施工的情况,造成施工难度加大。

结构设计与施工配合不当还可能导致结构的不稳定,从而影响整个工程的安全性。

2. 材料选择与质量控制问题大跨度复杂钢结构需要使用大量的钢材,而钢材的选择和质量控制对结构的安全性至关重要。

如果材料的选择不当或者质量控制不严格,可能会导致结构强度不足或者出现质量问题,从而影响整个工程的施工进度和安全性。

3. 施工工艺与施工控制问题大跨度复杂钢结构的施工需要使用多种施工工艺,而这些施工工艺需要精确控制,否则就会导致工程质量问题。

施工过程中的控制也需要严格执行,否则就会对工程的安全性产生巨大影响。

4. 安全防护和环境保护问题大跨度复杂钢结构的施工需要考虑到安全防护和环境保护的问题,而这些问题往往被忽视。

如果没有做好安全防护措施,就会导致施工人员受伤或者工程安全事故的发生。

如果没有做好环境保护,就会对施工区域的环境造成污染,从而引起环境保护部门的处罚。

二、大跨度复杂钢结构施工的技术问题的解决方法3. 精确控制施工工艺和施工过程为了解决施工工艺与施工控制问题,需要加强对施工工艺的精确控制,确保施工过程的安全性和质量可控性。

需要加强对施工过程的控制,确保施工合乎规范和手册,从而消除施工安全隐患。

4. 加强安全防护和环境保护措施为了解决安全防护和环境保护问题,需要加强对施工现场的安全防护措施,确保施工人员的安全。

需要加强对环境的保护措施,确保施工过程不会对环境造成污染。

三、结语大跨度复杂钢结构的施工是一个复杂的过程,因为它涉及到多种技术问题。

为了解决这些技术问题,需要加强设计与施工的协调,严格控制材料的选择和质量,精确控制施工工艺和施工过程,加强安全防护和环境保护措施。

超大跨度空间钢结构设计的思考

超大跨度空间钢结构设计的思考

超大跨度空间钢结构设计的思考摘要】本文针对超大跨度空间钢结构设计的思考,结合工程实例,在简要阐述超大跨度空间钢结构特点的基础上,分析了具体的设计要点,并提出设计中需要注意的几个问题。

分析结果表明,超大跨度空间钢结构是一种全新的建筑形式,具有跨度大、结构复杂等特性,在设计中需要结合工程特性,按照相关设计规范和标准,才能设计出高品质的超大跨度空间钢结构。

希望对同类工程设计和施工提供相应的参考和帮助。

【关键词】超大跨度空间;钢结构;设计;计算模型【引言】超大跨度空间钢结构是建筑科学技术发展到一定程度的主要产物,和普通钢结构相比,主要特性是在荷载作用下体现出三维受力,常见的形式有网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构等。

近年来,超大跨度空间钢结构建筑越来越多,但我国对此方面的研究还有待进一步深入,尤其是在设计方面,尚未有完善的经验和启示,在一定程度上限制了我国超大跨度空间钢结构建筑事业的稳健发展。

基于此,开展超大跨度空间钢结构设计的思考就显得尤为必要。

1、工程概述某厂房建筑工程,长度为300m,跨度为120m,属于典型的超大跨度空间钢结构,基础为混凝土独立基础,屋顶形式是张弦桁架结构,同时与格构柱刚性连接,柱脚通过铰接连接。

屋顶结构弦杆的截面为220mm×10mm的张弦桁架,并和腹杆相互连接,拉索为直径15.2mm钢绞线,抗拉强度为1860MPa,共设6束。

2、超大跨度空间钢结构的特点和传统钢结构建筑工程项目相比,超大跨度空间钢结构的特点主要体现在以下几个方面:第一,自重轻,经济效益比较高。

主要材料为钢材和膜材,质量轻,刚度高,可有效降低钢结构自重。

第二,刚度好,抗震能力比较强。

超大跨度空间钢结构具有三维受力特性,内力分布比较均匀,集中荷载的分散性非常强,可良好的承受不对称荷载和较大的集中荷载,因此,刚度非常大。

第三,可实现工业化生产,超大跨度空间钢结构使用的各种钢构件,可在工厂中集中预制生产,运输到施工现场后吊装拼接即可。

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。

分析大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

分析大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

分析大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨大跨度复杂钢结构施工是钢结构领域中的一个重要领域,其施工过程涉及到许多复杂的技术问题。

本文将从材料选用、施工工艺、安全管理等多个方面对大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题进行分析,并对其进行探讨。

一、材料选用在大跨度复杂钢结构的施工中,材料的选用是一个至关重要的环节。

在大跨度复杂结构的设计中,通常会选用高强度的钢材,以满足结构的承载能力要求。

高强度钢材也意味着施工难度相对较大,需要采用更为复杂的加工和焊接工艺来保证其质量和安全性。

对于大跨度复杂结构中的节点部位,通常会采用特殊的连接件来满足其复杂的受力要求。

这就需要施工人员在选用连接件时充分考虑其质量和可靠性,以保证结构的整体稳定性。

二、施工工艺大跨度复杂钢结构的施工过程中需要采用多种工艺来完成,其中包括钢材的切割、焊接、拼装等环节。

在这些施工过程中,需要注意的技术问题有很多。

首先是切割工艺。

在大跨度复杂钢结构的施工过程中,常常需要对钢材进行裁剪以满足设计要求。

对于厚度较大的钢材,会涉及到切割工艺的选择和操作技巧的掌握。

不当的切割会导致材料变形、残留应力等问题,从而影响结构的质量和安全性。

其次是焊接工艺。

焊接是大跨度复杂钢结构施工过程中不可或缺的环节。

而钢材的高强度和特殊工艺要求也给焊接工艺带来了挑战。

尤其是对于大型结构的焊接,需要考虑焊接变形、残余应力等问题,从而需要采用特殊的焊接工艺和控制措施。

拼装工艺也是大跨度复杂结构施工中的一个重要环节。

大型结构的拼装需要考虑到精度、安全性等问题,要求施工人员具备高超的技术水平和丰富的施工经验,以确保结构的整体性和稳定性。

三、安全管理在大跨度复杂钢结构的施工过程中,安全管理是一个至关重要的问题。

大跨度复杂结构的施工往往需要在高空进行操作,同时还需要考虑到大型设备、高温作业等问题,这就对施工安全提出了更高的要求。

在施工现场,需要制定完善的安全管理制度,加强对施工人员的安全教育和培训,确保他们具备足够的技术水平和安全意识。

大跨度钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

大跨度钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

大跨度钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨摘要:随着时代的发展,大跨度钢结构在房屋建设中有着越来越广泛地应用。

在施工过程中,大跨度钢结构涉及许多力学及技术方面的问题,引起了建筑工程师们的高度重视,本文就大跨钢结构的特点进行了分析,并对施工过程中出现的各种问题进行分类探讨。

关键词:大跨度;钢结构;技术问题为满足经济、文化建设的需要,以及人们对建筑的审美需求,大跨度钢结构逐渐成为现代建筑设计中的重要组成部分,受到工程师们的青睐。

许多体育馆、影剧院、俱乐部、候车厅、展览中心等大型公共建筑的顶盖结构都使用了大跨度钢结构。

而且随着这种大跨度结构的普及以及新材料和新技术的出现,不论其跨度还是规模都正变得越来越大,也由此为设计和施工引出了许多的技术难题,对结构的安全性和稳定性也提出了更高的要求。

1大跨度复杂钢结构的几点特性1.1应用了大量的预应力技术预应力作为一种新技术,在现代建筑设计中得到了广泛应用,主要表现在索穹顶、索膜和整体张拉等新型结构上。

在结构承受荷载之前,对其施加一个与载荷力相对应的预应力,可以提高构件的刚性,增加构件的耐久性。

1.2对材料质量等级的要求苛刻为满足建筑功能的需求,大跨度钢结构的跨度正变得越来越大,如国家体育馆“鸟巢”,其跨度为296m,国家游泳中心“水立方”的跨度也达到了177m,这样大的跨度,要保证结构的安全性和稳定性,必须使用优质高强度的钢材,如此才能保证这些宏伟的建筑物安然无恙地耸立起来。

1.3构件数量繁多,设计和施工难度大此类大跨结构建筑的工程量浩大,往往由几万个,甚至几十万个构件构成,不仅如此,构件的种类也是多种多样,其切口、截面形状、尺度各不相同,使得施工放样过程变得极为困难,而且对于某些特殊结构的构件,需要先进行复杂的试验和研究后才能投入使用。

1.4构件加工精度的要求严格,加工难度大无论是“鸟巢“、”水立方“,还是其他的国家大型工程项目,都是国家重点工程,不仅关乎国家现代化形象建设,也寄予了民众的厚望,因此对工程质量的要求很高,不仅构件的加工要达到极高的精度,在材料焊接方面,大量的焊缝也都要求达到一级焊缝标准。

大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨大跨度复杂钢结构施工是现代建筑领域中的重要一环,这类结构通常用于大型体育馆、会展中心、机场航站楼等建筑中,由于其结构复杂、跨度大、施工难度大等特点,导致施工过程中存在着许多技术问题。

本文将从大跨度复杂钢结构施工中常见的若干技术问题展开探讨,并提出相应的解决方法,以期能为相关从业人员提供一定的参考和帮助。

一、大跨度复杂钢结构的施工特点1. 结构复杂:大跨度复杂钢结构往往由多种结构形式组合而成,如钢梁、钢柱、钢桁架等组成的多层次、多变形的结构形式。

这就要求施工人员在施工现场能够清晰明了地掌握结构的复杂性,做好施工方案设计和施工工艺的安排。

2. 跨度大:大跨度钢结构的特点之一就是其跨度大,这就对施工现场的吊装设备、运输设备等提出了更高的要求,同时也对施工人员的工艺技术及配合能力提出了更高的挑战。

3. 施工难度大:由于大跨度复杂钢结构的结构形式复杂、跨度大,因此其施工难度也大。

工期紧、安全风险大等问题都极大地增加了施工难度。

基于以上施工特点,大跨度复杂钢结构施工中常见的技术问题主要包括:吊装施工难度大、焊接质量难以保证、结构调整难度大、施工工艺不足等。

下面将逐一进行探讨。

二、大跨度复杂钢结构施工中常见的技术问题及解决方法1. 吊装施工难度大大跨度复杂钢结构的施工中,吊装是一个非常重要的环节。

由于结构体积大、重量重,加之跨度大、高度大、结构复杂,导致吊装工作难度大。

在实际施工中,施工单位和施工人员应当根据具体情况,进行全面规划,合理选用吊装设备,进行详细的施工方案设计。

要根据具体结构特点,选择合适的吊装设备,如塔吊、起重机等,不能贪图方便而忽略了安全。

要充分考虑现场的空间布局和地形地貌等因素,严格按照吊装方案进行施工,做好吊装现场的安全措施工作,保障工程施工的安全。

2. 焊接质量难以保证大跨度复杂钢结构的施工中,焊接是一个非常关键的工艺环节。

焊接质量的好坏将直接影响到结构的安全性和使用寿命。

大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨摘要:大跨度钢结构的设计更加多元化,经济性和美观性都能满足现代人的价值需求,因而极受欢迎,应用也越来越多。

为保证施工质量,必须重视技术难题的解决,本文从桁架的稳定性、三维设计和计算、临时支撑柱的拆除三大方面切入,指出了存在的技术不足,并给出了有效的建议。

关键词:大跨度钢结构;技术问题;稳定性引言在经济的推动下,现代建筑行业取得了显著成绩,随着人们的要求提高,建筑设计和施工越来越复杂。

车站候车厅、体育馆等很多场合往往都会选择大跨度钢结构,加上施工工艺不断更新,规模随之扩大,大跨度钢结构施工难度随之增加,带来了不少技术难题。

施工中若不解决这些问题,极有可能会影响到施工质量,甚至出现安全事故。

所以,应当熟悉大跨度钢结构的特点,及时发现存在的技术问题,并想办法解决。

1 桁架及平面的稳定性高空焊接作业危险性很高,操作难度较大,为了降低风险,方便施工人员作业,通常会选择空间框架、整榀平面作为吊装单元。

这样做的优势在于,可以在地面或者低空完成大部分的焊接,操作相对于高空作业难度低,且安全比较有保障。

但这种做法并非完美无缺,比如桁架结构,这只一种具有承压功能的结构物,其稳定性非常关键,直接关乎焊接工作,然而实际施工时桁架结构的稳定很难掌控。

首先,应合理选择吊点,包括吊点数量的确定和分布情况,是维持桁架平稳的前提条件。

以常见的直线型支架为例,必须找到精确的吊点,才能将其平稳吊起,既不会在升高过程中失衡晃动,也不会发生形变,然后将其放置于预定位置,与其他构件相拼接。

如果吊点不合理,很容易引起各种情况,比如简支梁,如果吊点接近两端,使得中间的力矩过大,从而出现两端凸翘中间凹陷的问题。

如果吊点接近中心处,则两端的力矩过大,会引起两端弯曲、中间部分翘起。

可见,吊点选择非常关键,需通过专业公式计算,合理选取,确保两端和中间的力矩保持平衡。

其次,在大跨度钢结构施工中,大构件容易失稳,从而引起质量缺陷。

大跨度空间钢结构施工技术探讨及分析

大跨度空间钢结构施工技术探讨及分析

大跨度空间钢结构施工技术探讨及分析摘要:大跨度空间钢结构由于其在建筑及力学等方面的特点,近年来得到了广泛的应用。

作者针对大跨度钢结构的特点做了一定的介绍和分析,对目前常用的几种大跨度钢结构施工方法进行了详细的阐述,为相关工程施工提供参考。

关键词:大跨度;钢结构;施工技术1 引言当前,由于材料技术和结构分析技术的长足发展,使得大跨度空间结构得到了空前的发展,国内外一些主要的体育场馆、展览馆及候车大厅等屋盖结构几乎毫无例外地采用了大跨度空间钢结构,并且结构体系呈现多样化、复杂化的发展趋势。

对于这些新的结构形式,虽然有以往较为成熟的施工经验可供借鉴,但依然存在很多值得注意的地方,本文将对此类结构的特点和一些主要的施工方法进行分析和介绍。

2 大跨度空间钢结构的主要特点及分析2.1 复杂多样的结构形式目前,国内外大跨度空间结构形式繁多,尚不能用单一的标准进行简单的区分,传统上将空间结构区分为三大空间结构,即薄壳结构、网格结构以及张拉结构。

但对于一些新型的结构体系尚难以归纳,因此文献[1]按照基本单元进行分类,主要包括板壳单元、梁单元、杆单元及索单元等,这些基本单元通过组合组成各种复杂的结构体系,如悬索结构、索穹顶结构、悬索桁架结构等等。

2.2材料等级要求提高从力学层面分析,大跨度结构需要抵抗更大的外荷载响应,这要求杆件截面大,从而结构用于克服自重的材料比例增加,经济性下降。

从建筑学角度分析,也需要结构轻盈美观,从而要求较高的材料等级以克服较大的截面形式。

此外,从目前国内外建筑钢结构材料的加工技术来看,也远远满足大跨度钢结构的要求,如Q345、Q390等材质已在大跨度空间钢结构中得到了广泛的应用。

2.3节点形式复杂多样空间结构,尤其是大跨度空间钢结构体系的特点,决定了结构在受力和变形方面的特点,从而要求结构传力路径明确,部分节点需要抵抗一定变形和位移,以达到和设计模型相一致,因此要求实际结构中的节点尽量与理论模型趋同,从而节点构造较为复杂,如单向及双向盆式支座,用以销轴连接的纯铰接节点以及多杆汇交处的刚结铸钢节点等等。

大跨度钢结构设计中常见问题的研究与探讨

大跨度钢结构设计中常见问题的研究与探讨

大跨度钢结构设计中常见问题的研究与探讨摘要:伴随着建筑业的发展,大跨度钢结构被广泛应用在建筑施工中。

大跨度钢结构在我国开始大规模的建造,一方面促进了大跨度钢结构设计技术的提高,另一方面也突显出钢结构设计中的一部分常见问题。

钢网架结构设计,在大跨度空间结构当中,占有非常重要的地位,其在应用的过程中,能够创造出较高的经济效益、社会效益,对于很多地方的长远发展,都可以产生非常好的效果。

文章就此展开讨论,并提出合理化建议。

关键词:大跨度钢结构;设计;问题引言近年来,世界各国在积极加强现代化建设的过程中,建筑工程领域高速发展,各种先进的设计以及施工技术得以广泛应用。

针对建筑屋盖体系来讲,设计以及施工也得到了创新,为大跨度钢结构空间钢网架的广泛应用奠定了基础。

然而,该环节施工呈现出较强的系统性和复杂性,要想从根本上提升该环节施工质量,加强大跨度钢结构空间设计研究具有重要意义。

1大跨度钢网架结构的设计要点1.1永久荷载大跨度钢网架结构在设计时,永久荷载包含屋面覆盖材料的自重以及网架结构的自重。

屋面覆盖材料的自重计算可由计算机自动完成或采用经验公式计算得出,如在有擦体系,还需要计算擦条的自重。

屋面覆盖材料则通常说指防水层、屋面板、屋面保温层等所有上盖材料的自重总和,此外,屋内吊顶或设备管道等装修构造,则按实际情况计算。

1.2可变荷载(1)屋面活荷载。

根据《建筑结构荷载规范》(GB5009-2012)相关规定,屋面活荷载一般按屋面的水平投影面计算。

对不上人的大跨度钢网架结构屋面,屋面均荷载标准值采用0.5kN/m2,但当施工或维修荷载较大时,应按实际情况设计取值,或在维修施工中采取特殊措施。

(2)雪荷载。

屋面雪荷载取值主要考虑屋面几何形状、朝向和风向等相关要素。

屋面雪荷载通常小于基本雪压,但有时也会产生积雪,如双跨或多跨曲面屋顶的交接处等,此时应该考虑雪荷载不均匀分布的情况。

(3)风荷载。

当建筑周围的空气流动受到建筑物的阻挡时,就会在建筑物表面的方向形成吸力或压力,这些吸力或压力即设计时须考虑的建筑物所受的风荷载。

分析大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

分析大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

分析大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨1. 引言1.1 研究背景大跨度复杂钢结构施工是现代工程施工中的一项重要内容,随着建筑技术的不断发展和建筑结构的复杂化,大跨度复杂钢结构的应用越来越广泛。

由于其结构特点复杂、跨度大、施工难度高等特点,使得大跨度复杂钢结构施工过程中存在着诸多技术问题和挑战。

针对这些问题,需要进行深入的研究和探讨,以提高大跨度复杂钢结构施工的效率和质量,保障建筑工程的安全。

为了解决大跨度复杂钢结构施工中可能出现的问题,对其施工过程中的技术问题进行分析和研究具有重要意义。

通过深入研究大跨度复杂钢结构施工的特点和存在的问题,可以为施工方提供有效的解决方案,从而提高工程施工的效率和质量。

对大跨度复杂钢结构施工中的技术问题展开研究,具有重要的理论和实际意义。

1.2 研究意义大跨度复杂钢结构施工是目前工程领域中一项具有挑战性的任务,其施工过程中存在着诸多技术问题需要解决。

研究对大跨度复杂钢结构施工技术问题进行深入分析和探讨具有重要的理论和实践意义。

大跨度复杂钢结构涉及到较大的空间跨度和复杂的结构形式,其施工难度较大,需要具备高水平的技术和管理水平。

解决这些技术问题可以提高工程施工效率,降低施工成本,提高工程质量,推动我国建筑工程技术水平的发展。

研究大跨度复杂钢结构施工过程中的技术问题具有重要的实践意义和推动作用,对于提高我国建筑工程施工技术水平、推动产业结构升级和促进经济发展具有积极的意义。

1.3 研究内容本文旨在对大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题进行深入分析和探讨,通过对施工特点、主要技术问题、解决方案探讨、协同施工管理和安全技术等方面进行全面研究,提出优化方向和展望,同时探讨研究的局限性及未来研究方向。

通过本文的研究,旨在为大跨度复杂钢结构施工领域提供更加科学的指导和解决方案,推动该领域的发展和进步,为相关领域的研究者和从业者提供参考和借鉴,促进施工技术的不断创新与提升。

关于工业钢结构厂房大跨度钢结构安装的探讨

关于工业钢结构厂房大跨度钢结构安装的探讨

关于工业钢结构厂房大跨度钢结构安装的探讨摘要:在我国,由于经济社会的快速发展,出现了大量的工业建筑和众多的工业工厂。

因此,如何提高大跨度工业厂房钢结构的安装质量已成为当前建筑行业的一个重要问题。

因此,在未来的发展过程中,有必要关注钢结构的安装和施工,并将其与大跨度工业厂房的实际情况联系起来,全面了解,并在此基础上制定有针对性的解决方案,以提高整个钢结构的整体质量,进一步提高了其在工厂结构中的工作性能,从而提高了整个建筑的整体质量。

关键词:大跨度工业厂房;钢结构安装;施工要点引言大跨度钢结构的施工在建筑业中得到了广泛的应用,不同的施工项目的施工工艺也各不相同。

任何一种施工方法都有其应用领域和优缺点。

施工主体应坚持从实际出发,综合考虑工程施工实际,准确选择最适宜的大跨度钢结构施工技术,并在施工过程中根据具体情况进行适当调整和优化。

1、大跨度工业厂房钢结构概念大跨度大型厂房建设的主要目的是解决传统厂房的建筑空间问题。

传统工厂的大多数工业化工厂直接使用大型混凝土建筑材料作为主要建筑材料,因为大型混凝土工厂的施工过程需要大量的人力和财力,有时,由于工厂施工过程中一个或部分工厂的空间问题,整个后续厂房建设不能如期顺利进行,大大增加了厂房的经济使用成本。

大型钢结构建筑厂房整体安装施工模式打破了以往传统的厂房施工工艺模式,近年来得到了快速稳定的发展。

厂房安装施工已由以往传统的大型混凝土厂房施工模式,转变为目前各种建筑结构、构件相互利用、组合的施工模式,具有一定的技术特点,它不仅能有效地满足现代厂房的实际使用需求,还能有效地促进现代经济社会的发展。

在当前市场经济发展环境下,大跨度厂房的钢结构施工技术逐步得到充分发展,结构趋于不断优化。

2、大跨度工业厂房钢结构安装要点2.1准备工作在开始施工之前,负责人将仔细研究图纸上标记的每个元素,了解总体设计要求和施工思路,根据项目要求土建施工和组织计划,并确定连接顺序,负责人需要进行控制。

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关于大跨度钢结构设计施工的思考
发表时间:2019-01-04T10:02:31.560Z 来源:《基层建设》2018年第35期作者:肖险峰
[导读] 摘要:随着我国建筑业的飞速发展,建筑结构样式也变得越来越丰富。

身份证号码:42222819760212xxxx
摘要:随着我国建筑业的飞速发展,建筑结构样式也变得越来越丰富。

目前,大跨度钢结构已成为现代建筑中的一种重要的结构形式,在实际设计施工过程中,一个重要任务就是要保证钢结构设计的合理性以及整体施工的稳定性和安全性。

所以,相关从业人员一定要对大跨度钢结构的设计要点和施工要点做到融会贯通,这样才能达到理想的建设效果。

本文也会对如何做好大跨度钢结构的设计施工进行较为详细的分析,以便相关单位参考借鉴。

关键词:大跨度钢结构;设计要点;施工要点;分析探讨
目前,在城市建筑中,大跨度建筑已成为较为典型的代表之一,其不仅突显了城市的经济发展水平,而且也可以满足了人们日益增长的社会需求。

在实际施工时,由于大跨度钢结构建筑与其他建筑结构不同,所以必须严格按照相应的设计图纸要求和施工技术要求来对钢结构进行合理设计,确保其整体设计施工质量,这样才能实现大跨度建筑的可持续发展目标。

所以,对大跨度钢结构设计施工进行深入的研究,很有必要。

1.设计要点分析
1.1变形能力设计要点分析
在设计大跨度钢结构时,相关设计人员一定要确保钢结构的变形能力和稳定承载能力。

即一方面要保证相关的钢结构构件强度,另一方面还要保证钢结构原材料的弹性变形要求。

在具体设计过程中,可以采用施加预应力和结构预拱两种设计方式来实现,其中,施加预应力的设计方法能够很大程度上提升大跨度钢结构的刚度、承载能力以及弹塑性变形能力,其通过在大跨度钢结构中施加一定的预应力来降低整体结构体系的破坏形变,进而达到最终的设计效果,推动大跨度钢结构建筑工程的顺利开展。

1.2荷载类型设计要点分析
1.2.1永久荷载设计
大跨度钢结构的永久载荷设计,主要是指对建筑屋顶结构重量以及覆盖材料的重量进行科学合理的设计。

其中,屋面覆盖材料重量包括:面板重量、保温层结构重量以及防水层结构重量;而屋盖结构重量则是指檩条重量,若是含有吊顶结构以及设备管道,还要将这两项设施的总重量计算出来,这样才能保证钢结构永久荷载设计的科学性和合理性。

1.2.2可变荷载设计
首先,屋面载荷设计。

其主要根据屋面水平投影面积的大小来进行设计,一般屋面上均匀分布的活载荷标准要以0.5kN/m2为基准,但是若在工程施工或维修过程中出现较大的载荷,还要制定出相对应的控制措施,使其达到基准范围后,才能进行设计。

其次,雪载荷设计。

按照相应的标准要求,屋顶雪载荷要尽量低于全部雪压的荷载,尤其对于曲目屋顶的大跨度钢结构建筑而言,由于其屋顶的雪压荷载会受到风因素以及屋顶自身的散热因素所影响所以应结合屋面形状、朝向等因素进行设计,这样才能保证雪载荷的精准性。

最后,风载荷设计。

通常,大跨度钢结构建筑会降低空气的流动速度,因为其表面存在很大的法向压力和吸力,而这些受力因素就被称之为风载荷。

当风载荷施加于大跨度钢结构建筑物表面时,会给建筑物带来一定的静、动力因素影响,所以,在设计过程中,可以采用静力学方法和动力学中的随机振动理论来计算风载荷。

1.2.3偶然荷载设计
对于大跨度钢结构设计工作而言,偶然载荷设计也是极为重要的环节内容,其对建筑物形成惯性力大小与钢结构体系的固有特性以及地面运动特性都有着很直接的关系。

一般情况下,大跨度钢结构建筑的重量越大,地震作用越强。

所以,在对偶然载荷进行设计时,可以采用振型分解反应谱法来进行,即对于规则简单的钢结构,可以应用简化计算方法来进行设计,而分析大型外形复杂的钢结构,则要采用时程分析法来进行设计。

1.3整体刚度控制要点分析
通常,大跨度钢结构构件的截面强度是由其整体结构体系的稳定性来决定的,但是结合钢结构施工特点来看,结构体系的刚度与其构件截面强度也有着很大的联系,尤其对于那些薄壁构件设计而言,钢结构体系的刚度更为重要。

所以,相关设计人员在对大跨度钢结构进行整体设计时,必须对整体结构刚度设计给予相应的重视,这样才能确保建筑质量,满足社会需求。

首先,设计人员要注重钢材料的合理选择,尽量保证其刚性强度可以达到国家相应的标准要求;其次,设计人员要对各钢构件的稳定性设计、钢结构体系的单位设计和耐火性设计等进行充分的考虑,使其所有环节的设计质量都能达到最高标准。

同时,还要对钢结构进行有效的防锈和除锈处理,以便在延长钢结构使用寿命的基础上,使其整体设计施工质量能够达到最大化。

2.关键施工技术
2.1高空散装技术
该施工技术是指将所有大跨度钢结构构件细分成若干细小的散件,然后再在高空设计位置上进行整体安装。

在实际施工时,可采取支架施工方法来进行,因为支架施工可以节省重型机械设备的应用成本,缩短钢结构施工周期,但是其在实施过程中却会造成大量施工材料浪费现象,所以,必须结合实际情况,合理进行选择使用。

2.2分条分块施工技术
该施工技术是指直接在地面上对大跨度钢结构构件进行焊接,然后再对其进行分条分块拼装,并采用重力机械进行吊装。

所以分条分块施工技术也被称之为小片安装技术。

据相关实践证明,该施工技术可以减少支架的使用,且相应的施工方案也具有较高的灵活性,能够大大提升钢结构的施工设计质量。

2.3整体提升施工技术
该施工技术是按照小机械群体安装大框架结构的施工原则来进行的一种施工方法。

具体是指在地面上将焊接完毕的钢构件组装成一个完整的整体后,再利用吊杆将其高空安装在相应的设计位置处。

据相关实践证明,整体提升技术不仅吊装成本较低,而且施工效率和施工
安全也是十分明显。

3.施工要点分析
3.1焊接施工要点分析
首先,在对大跨度钢结构进行焊接施工之前,必须做好充分准备工作,不仅要提前准备好焊接材料、焊接电压和电流等,而且还要对施焊处进行全面的清洁,以确保焊件应用性能的最大化发挥;其次,为了保证钢结构体系的精密度,要按照先整体、后零件的焊接顺序来进行装焊加工,并对其整体变形现象进行有效控制,这样才能保证最终的焊接施工质量。

3.2装配工艺尺寸选取施工要点分析
在对大跨度钢结构进行装配施工时,首要任务就是要根据装配流程以及设计图纸需求合理选取装配工艺尺寸,这样才能减少施工误差,保证钢结构的装配质量。

另外,在放样过程中,还要控制好建筑屋架所预留的收缩量,确保合格后,才能将放样连接板与实施平台进行连接。

然后还要利用铁档方式对钢结构进行刚定位,这样才能保证钢结构装配施工的准确性。

3.3吊装施工要点分析
若是对于超大跨度的钢结构进行安装施工时,通常都要采取整体吊装的方式来进行安装。

在这一过程中,现场施工人员必须注意以下两点施工要求:第一,要将钢结构建筑的屋面作为支点,然后再对所要组装的钢构件进行整体吊装。

同时,在安装施工过程中,必须对屋架的倾斜度进行严格控制,以免其在施工过程中出现侧弯现象;第二,为了进一步提升钢结构的稳定性,在进行吊装施工时,要尽量采取螺栓来进行钢柱与钢屋架连接。

并且在屋架吊装完成后,还要对其安装位置进行全面的检验,看其是否存在安装误差。

另外,螺栓的紧固性也要进行详细的检查,若是大型的面板连接,应尽可能采取焊接方法来连接,这样才能确保整体钢结构的吊装质量,使其稳定性和安全性达到最高标准。

结束语:
综上所述,在现代建筑中,大跨度钢结构建筑形式较为常见,要想使其整体建筑质量达到相应的规范标准,就要在实际施工时,按照相应的规范要求对钢结构进行科学合理的设计,并结合实际情况,选择适宜的施工技术和设计方案,提高相关施工人员的专业素质和专业能力,这样才能达到最终的建设目标。

参考文献:
[1]周建伟.大跨度钢结构设计施工方案比选及体系优化研究[J]江苏建筑,2018,04;55-56
[2]刘艳.浅析大跨度建筑钢结构设计及施工措施[J]科技风,2018,03:16-17。

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