大跨度空间结构设计论文

大跨度空间结构设计论文

【摘要】在人类社会的发展历程中，能够提供更大跨度和空间的结构常常是人们追求的梦想和目标，空间结构的发展很大程度上反映了人类建筑史的发展。空间结构设计应经过多种结构体系选型对比后，再经过计算机的精确分析计算设计出既满足建筑使用功能，又符合结构安全及经济性的大跨度空间结构。

引言

大跨度空间结构的设计、建造所采用的技术已经成为衡量一个国家建筑水平的重要标志，大跨度空间的结构以合理的受力及优美的造型在体育建筑、公共建筑，诸如展览馆、候机大厅、候机楼、会堂、大型室内游乐中心、商业中心、大型工业厂房、飞机库等得到了广泛应用，目前大跨度空间结构的建造和建造所使用的建筑技术可以用来衡量一个国家的建筑水平，许多宏伟而富有特色的大跨度建筑已成为当地的象征性标志和著名的人文景观[1]。近几十年，科学技术的发展和生产力水平的提高，计算机的广泛应用，以及高强度材料和新型材料的出现，极大地促进了大跨度空间结构的发展，本文介绍了目前几种常用大跨度空间结构的结构形式及特点，并分析了预应力结构、桁架结构和网架结构的设计关键点。

一、几种常见大跨度空间结构范例与特色

1.网架结构

网架结构是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。网架结构主要形式：按结构组成分，有双层和三层网架；

大跨空间结构案例分析

通过这一个学期建筑结构选型将建筑结构分类如下:●平面结构 梁柱结构(框架结构 桁架结构 单层钢架结构 拱式结构 ●空间结构 薄壁空间结构 网架结构 网壳结构网格结构 悬索结构 薄膜结构 ●高层建筑结构 ●平面结构 平面屋盖结构空间跨度相比较小,节点、支座形式较简单。 2008年奥运会摔跤比赛馆总建筑面积约23950平方米,比赛馆平面是一个82.4*94米平面,屋面是反对称的折面,采用巨型门式钢钢架结构,将建筑塑造为富有韵律感的

造型,如图所示。三维整体模型工程屋盖由12榀空间门式钢钢架组成,跨度82.4米,中心距8,0米,钢刚架为四肢组合的格构式结构。构件间的连接节点均为相贯节点,钢架柱(钢管连接于看台部分的钢筋混凝土柱,屋盖结构外形简洁、流畅,节点形式简单,刚度大,几何特性好。 单榀空间门式钢刚架单榀空间门式钢刚架(有连系杆单榀空间门式钢刚架(有连系杆

刚架柱支座 ●空间结构 ●网格结构 ?网架结构 一:2008奥运会国家体育馆 国家体育馆位于北京奥林匹克公园中心区,建筑面积80 476m2 ,固定座席118 万座,活动座2 000座,用于举办2008 年奥运会的体操、手球比赛,赛后用于举办体育比赛和文艺演出。虽然体育馆在功能上划分为比赛馆和热身馆两部分,但屋盖结构在两个区域连成整体,即采用正交正放的空间网架结构连续跨越比赛馆和热身馆两个区域,形成一个连续跨结构。空间网架结构在南北方向的网格尺寸为815m,东西方向的网格有两种尺寸,其中中间(轴a和○K之间的网格尺寸为1210m,其他轴的网格尺寸为815m。按照建筑造型要求,网架结构厚度在11518~31973m之间。不包括悬挑结构在内,比赛馆的平面尺寸为114m ×144m,跨度较大,为减小结构用钢量,增加结构刚度,充分发挥结构的空间受力性能,在空间网架结构的下部还布置了双向正交正放的钢索,钢索通过钢桅杆与其上部的网架结构相连,形成双向张弦空间网格结构。其中最长桅杆的长度为91237m,钢索形状根据桅杆高度通过圆弧拟合确定。在

图书馆建筑结构设计毕业论文

图书馆建筑结构设计毕业论文 一.建筑设计论述 （一）.设计依据： 1.依据建筑工程专业2007届毕业设计任务书。 2.《建筑结构荷载规》 3.《混凝土结构设计规》 4.《建筑抗震设计规》 5.《建筑地基基础设计规》及有关授课教材、建筑设计资料集、建筑结构构造上资料集等相关资料。 （二）.设计容： 1.设计容、建筑面积、标高： （1）设计题目为“某学校图书馆设计”。 （2）建筑面积：5971.5m2，共五层，层高均为3.9m。 （3）室外高差0.450m，室外地面标高为-0.450m。 （4）外墙370mm厚空心砖，隔墙240mm厚空心砖，楼梯间墙为370mm厚空心砖。 2.各部分工程构造： (1)屋面( 不上人屋面) SBS型改性防水卷材 冷底子油一道 30mm厚1:3水泥砂浆找平层 煤渣找坡层2%（最薄处15mm厚）平均厚度81mm 20mm厚1:3水泥砂浆找平层 80mm厚苯板保温层 20mm厚1:3水泥砂浆找平层 120mm厚钢筋混凝土板 20mm厚混合砂浆板下抹灰 刮大白二遍 (2)楼面：

石板 15mm水泥砂浆找平层 120mm厚钢筋混凝土板 20mm厚石灰沙浆抹灰 刮大白二遍 3.建筑材料选用： 墙：普通粘土空心砖窗:采用塑钢窗 二.结构设计论述 1.气象条件：雪荷载0.50KN/m2，基本风压：0.55KN/m 2. 2.工程地质条件： 根据地质勘探结果,给定地质情况如下表: 地质条件一览表 序号岩土分类土层深度厚度围地基土承载力桩端阻力桩周摩擦力 1 杂填土0.0—0.8 0.3 ——— 2 粉土0.8—1.8 0.5 120 —10 3 中砂 1.8—2.8 0.8 200 —25 4 砾砂 2.8—6. 5 3.7 300 2400 30 5 圆砾 6.5—12.5 5.6.0 500 3500 60 注：1 拟建场地地形平坦，地下稳定水位距地表-6m，表中给定土层深度由自然地坪算起。 2 建筑地点冰冻深度-1.2m。 3 建筑场地类别：Ⅱ类场地土。 4 地震设防基本烈度：7 度。 3.材料情况： 非承重空心砖MU5；砂浆等级为M5； 混凝土：C30（基础）、C30（梁、板、柱、楼梯） 纵向受力钢筋：HRB335级；箍筋：HPB235级钢筋 4.抗震设防要求：设防基本烈度为7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度 值为0.10g。 5.结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构。

大跨度空间结构工程案例样本

大跨度空间结构案例及分析

1、大跨度空间结构选型的概念 跨度超过30米的空间结构就是大跨度空间结构。大跨度空间结构使建筑实现较大的跨度, 满足建筑大空间的使用要求, 而且结构轻巧, 造型优美, 受力合理, 实用耐久, 用钢量低。大跨度空间结构不但使空间的水平分隔的灵活性增大, 而且也增大了垂直方向的自由调整的可能性。大跨度空间结构的选型即大跨度空间结构体系方案的优化选择, 实际上就是对适合建筑设计的多种结构体系方案进行分析、比较、判断、假设、择优的过程。 2、大跨度空间结构选型的原则 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; 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。因此大跨度空间结构的发展是在结构受力合理, 造型美观等诸多因素的限制下发展起来的。各种结构不同的优势与劣势, 只有将它们合理的运用起来, 才能达到技术与艺术都最合适的结构选择, 甚至创造出完美的建筑。 在大跨度空间结构中引入现代预应力技术, 不但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。经过适当配置拉索, 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”结构体系将改进原结构的受力状态, 降低内力峰值, 增强结构刚度、经济效果明显提高。

一、案例 南京医科大学新建新基础医学教学与科研楼/教研服务中心工程, 位于南京市江宁大学城,分教学楼和教研服务中心两部分。其建筑群皆为四周办公楼中间设中庭的结构形式,中庭跨度约55米,屋面采用折叠钢屋架结构,钢屋架上铺设玻璃采光天窗,有效的解决了楼内的采光问题,外观造型线条优美,气势磅礴,在满足使用功能的同时,又给人以美的享受。 1.1 工程概况 中庭钢结构屋面, 结构形式为一倾斜的折叠钢屋架。位于一区、二区、三区、四区之间, 高端支撑于一区和四区的屋面钢结构上, 经过固定支座与一区和四区的屋面钢结构相连; 低端支撑于二区和三区的屋面钢结构上, 经过滑动支座与一区和四区的屋面钢结构相连, 边榀下设箱型柱支撑。 中庭折叠钢屋架由5榀正三角形管桁架组成, 两边悬挑。低端钢桁架下弦标高从15.831米至17.271米, 上弦标高从17.940米至19.080米, 高约2米, 宽23.477米; 高端下弦标高20.490米至22.274米, 上弦标高从24.752米至26.524米, 高约4米; 跨度: 第一榀40.306米, 第二榀48.133米, 第三榀56.825米, 第四榀58.673米, 第五榀53.862米, 钢折梁屋面部

基于性能下大跨度钢结构设计的分析 许霞

基于性能下大跨度钢结构设计的分析许霞 发表时间：2018-08-13T14:43:36.510Z 来源：《基层建设》2018年第19期作者：许霞[导读] 摘要：随着社会经济的发展和建筑施工技术的不断进步，大跨度钢结构在建筑工程中的应用越来越广泛，基于性能的大跨度钢结构设计也逐渐成为关注热点。 广州市设计院 510620 摘要：随着社会经济的发展和建筑施工技术的不断进步，大跨度钢结构在建筑工程中的应用越来越广泛，基于性能的大跨度钢结构设计也逐渐成为关注热点。本文从基于性能的大跨度钢结构设计思路、大跨度钢结构性能设计以及几何非线性承载力的研究三个方面入手，对基于性能的大跨度钢结构设计展开论述，同时对基于性能下大跨度钢结构设计要点进行深入分析，希望能为相关设计工作的开展提供参考。 关键词：大跨度钢结构；性能设计；施工技术前言：大跨度钢结构在建筑工程中的广泛应用对于提高建筑结构的抗变形能力有着重要作用，但是由于大跨度钢结构比普通钢结构设计更为复杂，在实际设计过程中容易出现各种问题，所以需要在大跨度钢结构设计中严格遵循设计原则，正确选用科学的使用功能结构类型。同时，为了进一步提高钢结构的作用效果，还需要在基于性能的大跨度钢结构设计实践过程中，结合实际情况对设计方案进行不断优化。 一、基于性能的大跨度钢结构设计概述（一）基于性能的大跨度钢结构设计思路从当前建筑工程中钢结构设计的应用情况来看，基于性能的大跨度钢结构设计是应用最为广泛的一类设计方法，通过对建筑工程中设计需要的以及钢结构自身的基本特性的综合考虑，利用科学性的设计理念和严格的结构分析标准，对建筑过程中钢结构的整体性能进行客观判断[1]。从建筑工程整体设计方案的角度出发，基于性能的大跨度钢结构设计思路大致如下：（1）将钢结构中的某个横截面作为判断钢结构受力与基线荷载的基础；（2）重点关注大跨度钢结构设计中相关材料的延性性能；（3）在大跨度钢结构设计过程中应用充分考虑到结构荷载到达最大限度的同时，结构材料对于能量的吸收作用。（二）大跨度钢结构性能设计 大跨度钢结构性能的设计主要是指通过利用工程方法对钢结构设计目标和设计方案的确立过程。通常情况下，设计人员在进行大跨度钢结构性能设计时，会在充分掌握大跨度钢结构设计的实际性能需求的基础上，对其结构进行分析与计算，同时对大跨度钢结构在不同条件下的具体表现情况进行合理预测，从而帮助设计人员可以进一步了解大跨度钢结构的性能是否符合相关规定标准以及能否满足实际的设计需求，保证基于性能下大跨度钢结构设计方案的合理性与科学性。（三）几何非线性承载力的研究 大跨度钢结构设计中几何非线性承载力的研究是随着科学技术的发展和建筑工程中高强度材料的广泛应用而出现的，目前国内建筑工程中关于大跨度钢结构的应用逐渐向着轻质量的方向发展。从钢材料本身具有的特征与性能的角度考虑，钢结构设计在建筑工程整体中的应用在未达到屈服荷载之前，通常会出现一定程度的形变现象，进而呈现出较为明显的几何非线性性质。针对这种现象，设计人员需要在大跨度钢结构设计过程中，不断加强几何非线性与材料非线性两者之间的耦合双重非线性考量，灵活的借助有限元方法来实现对钢结构中位移弹性过程的分析与计算，从而为设计人员提供精准可靠的钢结构设计全过程计算分析方案。 二、基于性能的大跨度钢结构设计要点（一）大跨度钢结构设计需要面对的问题大跨度钢结构与其他材料结构相比，在整体的性能与结构稳定性等方面占有一定的优势，当前建筑工程施工中应用的钢结构最大跨度已经达到了百米以上。从当前材料市场的实际情况来看，钢材由于自身较强的实用性和多用性特点，其价格始终处于较高的位置，而建筑工程施工中的钢结构设计一般需要耗费大量的钢材，所以考虑到钢材材料价格和相关防火涂料价格相对较高的问题，设计人员会实际的设计中往往会延用传统的钢筋混凝土柱代替钢材，从而为建筑工程带来很大的安全隐患[2]。此外，大跨度钢结构设计在建设过程中的应用虽然为建筑物的设计与施工提供了可靠的支持，但是由于当前针对大跨度钢结构设计还缺乏完善的参数研究，也会在很大程度上为基于性能的大跨度钢结构设计工作增添难度。 （二）基于性能的大跨度钢结构整体受力特性分析基于性能的大跨度钢结构整体受力特性的分析工作，主要目的是为了进一步提高建筑结构的合理性。从传统的建筑工程钢筋混凝土柱与钢屋梁的设计方案分析来看，其拉杆设置显然存在很多问题，其中对于结构设计整体受力计算的不明确也会在很大程度上造成后期结构受力分析的难度增加。因此，为了保证建筑工程结构设计的科学性，需要对大跨度钢结构整体受力特性展开必要的分析。基于性能的大跨度钢结构受力特性分析大多依靠平面杆系计算软件来实现，具体操作流程如下：（1）充分掌握钢结构设计的实际需求，提出一个平截面假设，然后在不同构件持续受力的过程中保证平截面始终处于稳定不变的状态，同时严格控制杆件支架的夹角以及杆件受力过程中钢梁与钢柱之间夹角的位置不变；（2）在对门式钢架进行设计时，需要保持结构受力的合理性，在设置拉杆过程中应当尽量避免构件出现水平位移现象；（3）如果在受力分析过程中出现构件水平位移情况，会使软件计算结果与工程实际受力情况产生一定的误差，这时设计人员应用充分掌握计算误差与工程误差两种的差别，切实保证结构受力分析的准确度。（三）大跨度钢结构设计中的构件性能设计基于性能的大跨度钢结构设计中的构件性能设计主要包括以下两个部分：第一，钢结构设计中构件承载力性能的设计。从当前建筑工程施工中大跨度钢结构设计的实际作业情况来看，钢结构设计的整体稳定性与各个组成构件的实际性能和局部稳定性有着直接的关系[3]。因此，为了保证大跨度钢结构设计的质量，设计人员在具体的设计操作过程中需要严格遵守相关设计规范进行，（比如现行规范GB50017-2003等），通过对钢结构设计中钢构件开展的经验式指导性设计，进一步提高钢构件的自身的稳定系数，从而为大跨度钢结构设计奠定坚实基础；第二，钢结构设计中的钢构件变形性能设计。钢构件变形性能的设计需要遵循以下两种原则，一是不能对钢结构设计整体的实用性与美观性造成影响，二是需要将钢构件自身变形状态控制在额定范围之内。（四）大跨度钢结构设计中的荷载类型设计

大跨度复杂钢结构连廊的设计思考

大跨度复杂钢结构连廊的设计思考 阳耀锋 / 511023************ 【摘 要】近年来，随着我国城市化建设进程的不断加快，推动了建筑业的发展速度，各类建筑工程随之与日俱增。出于对建筑使用功能和外观造型的要求，一些建筑工程项目建设中需要采用连廊结构，其主要起连接作用。想要确保连廊结构的安全性和稳定性，就必须保证连廊的设计质量，特别是对于一些大跨度复杂钢结构连廊的设计其质量更为重要。若是设计中存在差错，很可能导致非常严重的后果。基于此点，本文首先对连廊结构的特点进行分析，并在此基础上提出大跨度复杂钢结构连廊的设计要点。 【关键词】高层建筑；大跨度；钢结构；连廊 一、连廊结构的特点分析 现代建筑结构学对连廊给出了如下定义：所谓的连廊是复杂高层建筑结构体系中的一种，其具体是指两幢及以上的高层建筑之间由架空连接体互相连接，进而满足建筑造型和使用功能的要求，这里的连接体即连廊。连廊的跨度少则几米，多则几十米。通常情况下，连廊都是按照建筑功能的要求进行设置的，它能够方便两个塔楼之间的相互联系，并且还能为建筑结构增添一定的特色。消防连廊是连廊结构中的一种特殊形式，其能够起到安全通道的作用，所有的消防连廊都对防火有着十分严格的要求，在结构设计中必须全部采用防火材料。由于连廊结构自身的特殊性，使其具有一系列不同于普通结构的特点，具体体现在以下几个方面上： （一）扭转效应 与其它的体型结构相比，连廊结构的扭转振动变形比较大，这使得该结构形式的扭转效应非常明显，这也是采用连廊结构时必须特别注意的问题之一。通常情况下，在风荷载或是地震荷载作用下，结构本身除了会产生出一定平动变形之外，也会产生出扭转变形，而扭转效应则会随着两个塔楼之间不对称性的不断增加而进一步增大，即便是对称双塔连廊结构，连廊楼板发生变形后，也有可能引起两个塔楼的相向运动，此时这种振动形态也会随之变得更加复杂，相应的扭转效应就会更加明显。 （二）连廊部分的受力情况较为复杂 在带有连廊的建筑结构当中，连廊是较为重要的部位之一，它的受力也相对比较复杂。这是因为连廊部分不但要协调两端结构的变形，从而在水平荷载的作用下需要承受较大的内应力，同时，当连廊自身跨度较大时，除了会受到竖向荷载的作用之外，竖向地震作用对连廊结构的影响也十分明显。为了确保结构的整体安全性，我国现行的JGJ3-2003规范中明确规定，连接体结构应当加强构造措施，其边梁截面应加大且楼板实际厚度不得小于150mm，并且应当采用双向双层钢筋网，每一层每个方向上的钢筋网配筋率不得小于25%。在建模过程中，由于连接体结构本身体型的特殊性，使得连接部位较为复杂，所以应当采用有限元分析法进行建模，而连体部位的楼板则应当采用弹性楼板进行计算。JGJ3-2003中还规定8度抗震设计时，连体结构的连接体应当充分考虑竖向地震作用的影响，这一点在实际设计过程中必须予以特别注意。 （三）连廊两端结构的连接方式 连廊结构与两端塔楼的支座连接是整个结构设计中最为关键的环节，若是该部分处理不当，会使结构的整体安全性受到严重影响。连接处理方式通常都是按照建筑方案与实际布置情况进行确定的，可以采用的方式主要包括以下几种：刚性连接、柔性连接、铰接连接以及滑动连接等等。由于每一种连接方式的处理方法均不相同，所以都需要进行详细的分析和设计，这有助于确保结构的整体稳定性。 二、大跨度复杂钢结构连廊的设计要点 为了便于本文的研究，下面以某工程实例为依托对大跨度复杂钢结构连廊的设计进行介绍。 （一）工程概况 该工程项目的开发功能为办公与商业综合体，其中具体包括3栋办公塔楼（1-3号楼）和一座多层商业楼（4号楼），四栋楼之间利用5座连廊相互连通，进而使整个建筑形成一个有机的整体，该工程建好后将会成为当地的标志性建筑之一。各塔楼之间均由连廊进行互相连接，连廊采用的是带钢拉杆的桁架结构形式，连廊结构与两端塔楼以滑动连接方式相连接。在五座连廊当中，2号连廊的跨度最大，为45.8m。下面对该连廊的设计要点进行详细阐述。 （二）连廊的结构设计 2号连廊为双层结构，宽7.5m，跨度为45.8m，属于比较典型的大跨度连廊，总体高度12m，主要负

(完整版)土木工程结构设计开题报告

南京工程学院 毕业设计开题报告 课题名称：南京公寓住宅楼设计 学生姓名：史精 指导教师：何培玲 所在系部：建筑工程学院 专业名称：土木工程 南京工程学院 2013年3月4日

1．根据南京工程学院《毕业设计（论文）工作管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。 2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。 3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000 字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5.开题报告检查原则上在第2?4周完成，各系完成毕业设计开 题检查后，应写一份开题情况总结报告。

课题名称 南京公寓住宅楼设计 本工程总建筑面积约为3000平方米左右，总占地面积为400平方米 左右。层数约为6层。主要立面临街。采用框架结构。主要用房：客厅, 卫生间，卧室，厨房，阳台，书房等。底层层高大约2.48m ,标准层2.9m ， 底层是储藏间和车库。一栋住宅楼分为两个单元，每个单元每层两户住 房，在单元中间设置楼梯。屋面为上人屋面。顶层以上设置阁楼。 参考密度：30%-50%、参考容积：1-2、绿化率：25%以上 依据： 所学教材：房屋建筑学，建筑制图，混凝土结构，材料力学，结构 力学，施工技术与组织管理，土力学，基础工程，建筑抗震设计等； 图集：建筑制图标准等； 国家现行有关规范和标准：混凝土结构设计规范，建筑结构何在规 范，高层建筑混凝土结构技术规程，建筑抗震设计规范，建筑制图标准 等，建筑防火设计，建筑防火规范，建筑工程标准荷载学； 其他：多高层框架结构，高等学校建筑工程专业毕业设计指导、公 寓住宅楼建筑设计规范等。 设计内容 （1） 建筑方案设计。 1 ?总平面设计：合理布置建筑主、次入口；尽可能考虑室外停车； 满足建 筑物防火间距及消防通道要求。 2. 平面设计：合理确定平面柱网尺寸；布置房间；确定楼梯数量、 位置及 形式；满足室内采光、通风要求。 3. 剖面设计：确定合理层高；给出楼（地）面、屋面、墙身工程做 法。 4. 立面设计：建筑风格、造型应富有创意，有时代感。 （2） 建筑施工图设计。 建筑施工图就是建筑工程上所用的，一种能够十分准确地表达出建筑 物的 外形轮廓、大小尺寸、结构构造和材料做法的图样。它是房屋建筑 施工的依 据。建筑施工图的组成部分：建筑平面、建筑立面和建筑剖面。 （3） 建筑结构设计与计算。 以建筑施工图为依据，确定结构平面、竖向布置方案；初定结构构件尺 寸及材料； 选定结构计算简图；进行竖向荷载统计，地震作用计算；风 荷载计算；完成选定 一榀框架的内力计算及内力组合；进行楼盖和屋盖 结构设计；结构零星构件（阳 台、雨篷、挑檐等）设计；楼梯设计；基 础设计等。 （4）绘制结构施工图。结构施工图是关于承重构件的布置 ，使用的材形 状，大小.及内部构造的工程图样，是承重构件以及其他受力构件施 工的依学生姓名 指导教师姓名 课题来源 史精 何培玲 自拟课题 240095330 专业 教授 所在系部 课题性质 土木工程 建筑工程 工程设计 毕业设计的内 容和意义

大跨度建筑结构选型的关键因素研究

大跨度建筑结构选型中关键因素研究 摘要： 大跨度结构是近年来在全世界越来越风行的新型结构，它发展迅速，应用广泛。本文在介绍了大跨度的基本信息后，主要研究的是大跨度建筑结构选型的两方面关键要素——基本要素和深入研究要素。从这两方面仔细分析结构选型的重要切入点与选择理由。 基本要素主要是各种大跨度的表面比较浅显的特点与它所对应的建筑功能因素，是结构选型的基础。深入因素是进一步完善选型的更近一步研究，只有两者都深入了解了，才能真正理解大跨度建筑结构选型的要点，做到建筑与结构的和谐统一。 关键词：大跨度结构选型影响因素美观经济合理 引言 大跨空间结构近年来在全球发展迅速，结构形式丰富多样，技术水平也在不断提高。我国大跨度空间结构的基础原来比较薄弱，但随着国家经济实力的增强和社会发展的需要，近年来也取得了比较迅猛的发展，并且国内也开展了大跨度空间结构的一系列具有较高学术价值的研究工作。 大跨度结构属于空间结构，所谓空间结构，其形状呈空间状，并同时具有三维受力特性，所以大跨度结构通常是比较复杂而多样的。但是，空间结构往往比平面结构更美观、经济和高效，更能满足人类不断追求改善与扩充其生活空间的要求。于是空间结构建造及其所采用的技术往往反映了一个国家建筑技术的水平，一些规模宏大、形式新颖、技术先进的大型空间结构也成为一个国家经济实力与建筑技术水平的重要标志。 凡此种种都决定了大跨度结构选型工作是很重要并且与国家发展息息相关的。而大跨度结构选型的不仅仅是要了解各种结构的分类及特点，仔细把握相关结构选型的关键因素，并且能使各因素协调统一，达成最佳方案才是最重要的。 大跨度结构 在建筑结构上来说，大跨度建筑通常是指跨度在30m以上的建筑。民用建筑中主要用于影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑，而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。 大跨空间结构的类型和形式十分丰富多彩，通常将空间结构按形式分为五大类，它们特点应用各有特点，我以表格的方式对它们进行了总结与对比： 名称定义跨度特点主要应用 网架由多根杆件按照某种规 律的几何图形通过节点 连接起来的空间结构大中小 均适用 传力途径简捷，重量轻、刚度大、 抗震性能好施工简便， 生产效率高，平面布置灵活， 造型轻巧，美观 最为广泛

大跨度空间结构中的钢网架结构设计分析

大跨度空间结构中的钢网架结构设计分析 发表时间：2019-11-15T16:04:56.187Z 来源：《建筑细部》2019年第12期作者：苏海丽[导读] 近些年，在社会发展的影响下，我国的城市建筑技术快速进步，以及人们生活空间需求的增大，城市建设中超大型复杂结构的建筑物不断涌现，钢结构有多方面的优势，在此类建筑中广泛运用。苏海丽 华电重工股份有限公司北京 100070 摘要：近些年，在社会发展的影响下，我国的城市建筑技术快速进步，以及人们生活空间需求的增大，城市建设中超大型复杂结构的建筑物不断涌现，钢结构有多方面的优势，在此类建筑中广泛运用。文章分析了大跨度空间钢网架结构的设计要点，供业内人士参考。 关键词：大跨度；钢网架结构；设计 引言 近些年来，钢网架结构设计在我国的空间结构设计中得到了广泛的应用，主要是因为自身重量较强，实际安装操作比较简便，受力传递比较合理，具有较强的刚度以及抗震性，所以设计师可以利用这些优点，根据自己的想象进行自由创作，为其提供了丰富的创作空间，可以将自己的想法充分的展现在建筑结构设计中。在建筑平面设计方面，可以适用圆形、矩形、多边形等多种形状，在外形上可以形成椭圆面、球面以及旋转抛物面等各种形式，所以能够展现出良好的外观。因为钢网架的杆件以及节点能够进行定型化，所以可在工厂中进行批量的定制，实施工业化生产，可有效的提高施工效率，节约施工成本。在实际设计的过程中，还需要根据建筑的用途以及周围环境进行合理构思，在保证各项技术参数合理的情况下，还要考虑到经济性，从而达到最高的性价比。 1钢网架结构的选型 钢网架结构是使用比较普遍的一种大跨度屋顶结构。这种结构整体性强，稳定性好，空间刚度大，防震性能好。网构架高度较小，能利用较小杆形构件拼装成大跨度的建筑，有效地利用建筑空间。适合工业化生产的大跨度网架结构，外形可分为平板型网架和壳形网架两类，能适应圆形、方形、多边形等多种平面形状。平板型网架多为双层，壳形网架有单层和双层之分，并有单曲线、双曲线等屋顶形式。钢网架结构较为复杂，需要进行科学的选型，才能确认整体结构。钢网架结构是空间铰接杆系结构，一定要全面考虑到整体结构在力学上的问题，确保结构更加稳定。按现行标准要求，网架结构设计要满足受力需要，对外部压力、受力方向要严格遵守设计要点，保证在受到任何外力作用下，网架结构均稳定平衡，不发生几何变形问题，实现结构整体的安全性。要想从根本上确保网架结构稳定，就需要对网架结构做合理的选型，合理的选型结构直接关系到整体结构，所以要根据实际情况确定选型，保证安全稳定。选型时，一要全面考虑几何问题，因为结构几何不确定则会出现更多的可变量，影响到结构稳定。在实际施工过程中，网架结构样式非常多，要根据使用功能、所处区域特征做好选型，在具体选择时，要看建筑平面、尺寸、荷载、网架、安装及成本，做好全面选择，以经济性原则为出发点，从几个设计方案中择优选择一个设计思路。在选型时，要全方位考虑，一是看用钢量多少，用钢量是主要考虑的方向，要在经济性原则基础上，确保用量最少，材料最少；二是连接节点造价，杆件与节点连接部位造价也要保证安全的前提下，成本最低；三是安装费用，各种材料运输和安装费用也关系到经济效益，所以要综合考虑各项经济指标。通过实践证明，选型最好的结构是三角锥网格和四角锥网格，按这种几何单元确定的网架结构非常稳定，是施工中经常用到的几何单元形式，能够保证各个结构单元上的稳固，具有不变性的明显特点。 2大跨度钢网架结构的设计要点 大跨度钢网架结构的荷载形式应被重点关注，设计时应全面考虑荷载类型，荷载类型则主要包含永久荷载、可变荷载、偶然荷载三个方面。设计取值时，永久荷载应采用标准值作为代表值；可变荷载则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；偶然荷载，是按照设计的建筑结构使用的特点确定其代表值。下面就这几种荷载类型做具体说明。 2.1永久荷载 大跨度钢网架结构在设计时，永久荷载包含网架结构的自重、檩条的自重以及屋面覆盖材料的自重。网架结构的自重计算可由计算机自动完成，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，檩条的自重根据檩距、拉条及撑杆的布置进行计算。屋面覆盖材料通常是指防水层、屋面板、屋面保温层等所有上盖材料的自重总和，此外，检修马道、屋内吊顶或设备管道等装修构造，则按实际情况计算。 2.2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，屋面活荷载标准值采用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。由于风的特性，使得风荷载取值设计时须考虑风的静力和动力作用的双重特点。对风敏感的或大跨度（大于60m）的柔性屋盖结构，须考虑风压脉动对大跨度钢网架结构屋盖产生风振的影响。这种情况须先进行风洞试验，根据结果按随机振动理论计算确定风荷载取值。 3钢网架结构设计方法 3.1网架结构杆件设计 钢网架是网架结构设计中比较常用的一种形式，主要以Q235和Q345钢材较多。这两种钢材具有很好的力学性能，并且焊接性能较佳，具有很强的稳定性，所以应用范围较广。作为钢网架结构中的杆件，其截面形式有很多种，其中的空腹载面较好，包括圆钢管和方钢管，这两种截面形式在各向惯性矩方面都较强，易于承受一定的外力作用。在空腹截面焊接封闭后，内部不易受到腐蚀，并且在表面不易积水积灰，所以防腐性能较佳，也是应用比较广泛的原因。

某中学学生宿舍楼进行建筑和结构设计毕业论文

某中学学生宿舍楼进行建筑和结构设计毕业论文 第一章工程概况 1.1 工程背景 本项目为5层钢筋混凝土框架结构体系，占地面积约为454.45 m2，总建筑面积约为2272.25 m2；层高3.3m,平面尺寸为12.3m×36.0m。采用柱下条形基础，室地坪为±0.000m，室外高差0.6m。 框架梁、柱、楼面、屋面板板均为现浇。 1.1.1 设计资料 气象资料：基本风荷载W。=0.45kN/ m2 基本雪荷载为0.4 kN/ m2。 地质条件：钻孔深度12米，未发现地下水。不考虑地下水影响。 建筑地点冰冻深度：室外天然地面以下200mm。 地震设防烈度：8度 设计地震分组：场地为П类一组Tg（s）=0.35s, a max=0.08 1.1.2 建筑材料 柱采用C30，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235，梁采用C30，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。基础采用C30，纵筋采用HRB400，箍筋采用HPB235。 1.2 工程特点

本工程为五层，主体高度为16.5米，属多层建筑。 经过结构论证和设计任务书等实际情况，以及本宿舍楼有较单一的空间布置，和较高的抗震等级等特点，决定采用钢筋混凝土框架结构体系。 1.3 本章小结 本章主要论述了本次设计的工程概况、相关的设计资料以及综合本次设计所确定的结构体系类型。 第二章结构设计 2.1框架结构设计计算 2.1.1 工程概况 本项目为5层钢筋混凝土框架结构体系，占地面积约为454.45 m2，总建筑面积约为2272.25 m2；层高3.3m平面尺寸为12.3m×36.0m。采用柱下条形基础，室地坪为±0.000m，室外高差0.6m。 框架平面同柱网布置如下图：

大跨度空间结构的主要形式及特点

大跨度空间结构的主要形式及特点 摘要: 大跨度空间结构往往是衡量一个国家或地区建筑技术水平的重要标志。其结构形式主要包括网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等五大空间结构及各类组合空间结构。形态各异的空间结构在体育场馆、会展中心、影剧院、大型商场、工厂车间等建筑中得到了广泛的应用。 关键词: 大跨度空间结构形式特点 1 网架结构 由多根杆件按照某种规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构称之为网格结构，其中双层或多层平板形网格结构称为网架结构或网架。它通常是采用钢管或型钢材料制作而成。 1．1 网架结构的形式 (1)平面桁架系组成的网架结构。主要有:两向正交正放网架、两向斜交斜放网架、两向正交斜放网架、三向网架等型式。 (2）四角锥体组成的网架结构。主要有:正放四角锥网架、斜放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星型四角锥网架、单向折线型网架等型式。 (3)三角锥组成的网架结构。主要有:三角锥网架、抽空三角锥网架(分Ⅰ型和Ⅱ型)、蜂窝形三角锥网架等型式。 (4）六角锥体组成的网架结构。主要形式有：正六角锥网架。 1.2 网架结构的主要特点 空间工作，传力途径简捷；重量轻、刚度大、抗震性能好;施工安装简便；网架杆件和节点便于定型化、商品化、可在工厂中成批生产,有利于提高生产效率；网架的平面布置灵活，屋盖平整,有利于吊顶、安装管道和设备;网架的建筑造型轻巧、美观、大方，便于建筑处理和装饰。 2 网壳结构

曲面形网格结构称为网壳结构，有单层网壳和双层网壳之分。网壳的用材主要有钢网壳、木网壳、钢筋混凝土网壳等。 2.1 网壳结构的形式 主要有球面网壳、双曲面网壳、圆柱面网壳、双曲抛物面网壳等。 2.2 网壳结构主要特点 兼有杆系结构和薄壳结构的主要特性,杆件比较单一,受力比较合理；结构的刚度大、跨越能力大；可以用小型构件组装成大型空间，小型构件和连接节点可以在工厂预制;安装简便,不需大型机具设备，综合经济指标较好;造型丰富多彩，不论是建筑平面还是空间曲面外形，都可根据创作要求任意选取。 3 膜结构 薄膜结构也称为织物结构,是20世纪中叶发展起来的一种新型大跨度空间结构形式。它以性能优良的柔软织物为材料，由膜内空气压力支承膜面,或利用柔性钢索或刚性支承结构使膜产生一定的预张力，从而形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。 3.1 膜结构的主要形式 主要有空气支承膜结构;张拉式膜结构；骨架支承膜结构等形式。 3.２膜结构主要特点 自重轻、跨度大；建筑造型自由丰富;施工方便；具有良好的经济性和较高的安全性;透光性和自结性好；耐久性较差。 4 悬索结构 悬索结构是以能受拉的索作为基本承重构件,并将索按照一定规律布置所构成的一类结构体系,悬索屋盖结构通常由悬索系统,屋面系统和支撑系统三部分构成。用于悬索结构的钢索大多采用由高强钢丝组成的平行钢丝束,钢绞线或钢缆绳等，也可采用圆钢、型钢、带钢或钢板等材料。 4.１悬索结构形式

关于大跨度钢结构设计施工的思考

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

某教学楼建筑结构设计毕业论文

某教学楼建筑结构设计毕业论文 目录 摘要·Ⅳ ABSTRACT·Ⅴ 1前言 2 建筑设计 2.1 设计基本资料··2 2.1.1工程概况··2 2.1.2 地质、水文、气象资料··2 2.2 建筑设计说明·3 2.2.1 设计概要·3 2.2.2 建筑立面剖面设计··4 2.2.3 抗震设计·4 2.2.4 防火设计·5 2.2.5细部构造总说明·5 2.3 建筑细部具体构造做法·6 2.3.1 屋面做法·6 2.3.2楼面做法·6 2.3.3 墙面做法·7 2.3.4 散水做法·7 3 结构设计 3.1结构的选型及布置·8 3.1.1 结构的选型··8 3.1.2 柱网布置··8 3.1.3 初选构件尺寸··9 3.2荷载统计··9

3.2.1 竖向荷载计算··9 3.2.2 水平荷载计算··16 3.3 力分析·19 3.3.1 恒荷载作用下的力计算··19 3.3.2 活荷载作用下的力计算·28 3.3.3 风荷载作用下的力计算··38 3.3.4 水平地震作用下的力计算··42 3.4 力组合·· 50 3.4.1 荷载组合·50 3.4.2框架梁的力组合·51 3.4.3 框架柱的力组合·55 3.5 梁、柱截面设计·60 3.5.1 框架梁截面设计·60 3.5.2 挑梁设计·66 3.5.3 框架柱的截面设计·68 3.6 板的设计·80 3.6.1 双向板的设计·80 3.6.2 单向板的设计·84 3.7 基础设计·86 3.7.1 桩的设计·86 3.7.2 承台设计·92 3.8 楼梯的设计·96 4施工组织设计 4.1编制说明··100 4.1.1编制依据··100 4.1.2 编制围·100 4.2工程概况·100 4.2.1 工程特点··100 4.2.2工程概况··100 4.3 施工总平面布置·101

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