新中国大跨空间钢结构的应用与应用

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

大跨度空间钢结构的结构形式浅析

大跨度空间钢结构的结构形式浅析 大跨空间钢结构是目前发展最快的结构类型，本文通过对大跨度空间钢结构几种主要形式：网架结构、空间网壳、张力结构的分析和讨论，通过几个大跨度空间钢结构的工程实例，讨论大跨度空间钢结构各种结构形式力学模型以及优缺点。 标签：大跨度；空間网架；张力结构；膜结构 空间结构是指具有不宜分解为平面结构体系的三位形体，具有三维受力特征，在荷载作用下成空间工作的结构。其主要的结构类型有：平面网架、网壳结构和张力结构。世界各国为大跨度空间结构的发展投入了大量的研究经费。这些研究工作为各国大跨度建筑的蓬勃发展奠定了坚实的理论基础和技术条件。 1、结构形式 1.1网架结构 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，具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点：可用作体育馆、影剧院、展览厅、候车厅、体育场看台雨篷、飞机库、双向大柱距车间等建筑的屋盖。缺点是汇交于节点上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂。 1.2网壳结构 网壳结构是一种与平板网架类似的空间杆系结构，系以杆件为基础，按一定规律组成网格，按壳体结构布置的空间构架，它兼具杆系和壳体的性质。其传力特点主要是通过壳内两个方向的拉力、压力或剪力逐点传力。 网壳结构主要应对使用阶段的外荷载（包括竖向和水平向）进行内力和位移计算，对单层网壳通常要进行稳定性计算，并据此进行杆件设计。此外，对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载，应根据具体情况进行内力、位移计算。 1.2.1强度、刚度分析 网壳结构的内力和位移可按弹性阶段进行计算。网壳结构根据网壳类型、节点构造，设计阶段可分别选用不同的方法进行内力、位移计算：双层网壳宜采用空间杆系有限元法进行计算；单层网壳宜采用空间梁系有限元法进行计算；对单、双层网壳在进行方案选择和初步设计时可采用拟壳分析法进行估算。 1.2.2稳定性分析 网壳的稳定性可按考虑几何非线性的有限元分析方法（荷载认一位移全过程

大跨空间结构答案.doc

大跨空间结构(答案整理) 一、单项选择题（共20分,每小题2分） 1. 下列哪一种空间结构在高空作业时施工费用最高（ B ） A. 网格结构 B. 折板结构 C. 平板结构 D. 混合结构 2. 下列哪一种网架结构的刚度最差（ D ） A. 两向正交正放网架 B. 两向正交斜放网架 C. 三向网架 D. 单向折线形网架 3. 若三角锥网架的全部杆件等长（其中h 为网架高度，s 为弦杆长度），必须满足下列哪 一种条件（ D ） A. 腹杆与高度方向的夹角为33arccos B. 腹杆与高度方向的夹角为2 3arccos C. 腹杆与高度方向的夹角为32arccos D. A 、B 、C 都不对 4. 下列哪种网架的节点处杆件汇交的数量最少（ B ） A. 两向正交正放网架 B. 蜂窝形三角锥网架 C. 棋盘形四角锥网架 D. 抽空三角锥网架 5. 下列哪种网架的节点处杆件汇交的数量最多（ A ） A. 三向网架 B. 三角锥网架 C. 四角锥网架 D. 星形四角锥网架 6. 下列哪一种网架屋面构造最为复杂（ D ） A. 星形四角锥网架 B. 棋盘形四角锥网架 C. 斜放四角锥网架 D. 两向斜交斜放网架 7. 正放四角锥网架须满足下列哪种条件方能做到所有杆件等长（ A ） A. 网架腹杆与弦杆的夹角为60° B. 网架腹杆与竖向的夹角为60° C. 网架腹杆与腹杆的夹角为60° D. 以上答案均不正确。 8. 下列哪一种网架受力的均匀性较差（ C ） A. 正放四角锥网架 B. 正放抽空四角锥网架 C. 星形四角锥网架 D. 棋盘形四角锥网架 9. 有一间接承受动力作用的网架，其受拉杆的容许长细比[]λ为（ D ） A. 180 B. 200 C. 250 D. 300

大跨度空间结构复习题

1空间结构的特点：1）空间结构具有合理形体，三维受力特性，内力均匀，结构整体刚度大，抗震性能好。对集中荷载的分散性较强，能很好的承受不对称荷载或较大的集中荷载。2）自重轻，经济性好。3）便于工业化生产4）形式多样化，造型美观。5）有较大的跨越能力，为建筑功能提供较大的空间。6）建筑，结构和使用功能的统一。 2大跨度空间结构分类按大跨度空间结构的受力特点可分为刚性，柔性空间结构和杂交结构体系按单元划分分为板壳单元，梁单元，杆单团，索单元和膜单元。 3刚性空间结构体系包括薄壳，空间网络和立体桁架结构。薄壳结构多为钢筋混凝土整体浇灌而成 4空间网格结构一般是由钢杆件按一定规律组成的网格状高次超静定空间杆系结构。空间网格结构根据外形分：网架——外形呈平板状，网壳——其外形呈曲面状 5立体桁架结构是以钢管通过焊接有机连接而成的一种空间结构。 6柔性空间结构体系是指由柔性构件构成，通过施加预应力而形成的具有一定刚度的空间结构体系（包括：悬索结构，膜结构，张拉整体结构）。 7杂交空间结构体系：第一类为刚性结构体系之间的组合，第二类为柔性结构体系于刚性结构体系的组合，第三类为柔性体系之间的组合。 8单层网壳由梁单元组成，而双层网壳由杆单元组成 9网架结构具有空间三维受力、整体性好、刚度好、施工简单、快捷等优点。优点：1，应用范围广2，建筑高度小，能更有效的利用建筑空间，获得良好的经济效益。3，网格结构的刚度大，整体性好，抗震性好。4，网格尺寸小，可采用小规模的杆件界面，并为采用轻型屋面提供了便利的条件。5）便于制造定型化，网格可做成少数几种标准尺寸的组合单元，节点和零件，在工厂大量生产。组合单元若采用螺栓连接，网架可装可拆，也可任意加长或缩短，灵活性更大。6）由于网架杆件与节点的单一性，一般结构设计所需的施工图纸比较少。 10网架结构形式按结构组成分有双层和三层网架；按支承情况，可分为周边支承、点支承、三边支承和两边支承，周边支承与点支撑相结合的混合支承，按网格组成情况，可分为有两向或三向平面桁架组成的平面桁架体系和由三角锥、四角锥组成的空间桁架体系。根据搁置方式不同，可分为周边支承、点支撑、三边支撑和两边支承，以及周边支承与点支撑相结合的情况。 11双层网架由上下两个平放的平面构架做表层，上、下表层设有层间杆件相联系。组成上下表层的杆件称为网架的上弦杆或下弦杆，位于两层之间的杆件称为副杆。 12三层网架由3个平放的平面构架及层间杆件组成。三层网架结构的稳定性能比双层网架好，杆件密集，传力路径众多，结构有更好的安全储备，致使结构有很好的延性。三层网架结构杆件内力分布均匀。三层网架也存在不足之处是节点和杆件数量增多，中层节点上的链接的杆件较密。 13常用的柱帽形式有3种：1柱帽设置在网架下弦平面下，就是在支点处向下延伸一个网架高度，这种柱帽能很快将柱顶反力扩散，由于假设柱帽将占据一部分室内空间。2柱帽在网架上弦平面之上，就是在支点处向上延伸一个网架高度，其优点是不占室内空间，柱帽上凸部分可兼作采光天窗。3柱帽布置在网架内，将上弦节点直接搁置于柱顶，使柱帽呈伞形，其优点是不占室内空间，屋面处理较简单。这种柱帽承载力较低，适用轻屋盖或中小跨度网架。 14按网格形式分类,网架可分为平面桁架系和空间桁架系。平面桁架体系由平行斜架组成，杆件较多，刚度较大，适用与各种跨度。平面桁架体系分为1两向正交正放网架2两向正交斜放网架3两向斜交斜放网架空间桁架体系分为四角锥体系和三角锥体系四角锥体系是由许多四角锥按一定规律组成，组成的基本单位为倒置四角锥，这类网架上下弦平面均为方

大跨空间结构学习心得

大跨空间结构的学习心得 上大学以来，我总是喜欢看一些建筑类的书籍，每每看到那些对我来说不可思意的建筑，我都会被她们的雄伟气势、美妙绝伦的造型所深深吸引和被她们的设计者所完全折服。当然对于一个即将成为建筑人的我来说，这更是一种自豪。在这其中大跨空间结构，印象尤为深刻。这一学期的《大跨空间结构》课程让我更进一步的认识了空间结构。 记得小时候和朋友交换着把绳子在手指间支成各种各样的空间形状，那时侯的小游戏---“玩翻绳”，仔细想来它其实附含着一个很深的哲理---结构是变化的、是简单和复杂的综合体。两点一线、三点一面，面和面组合成空间。任何结构物本质上都是空间性质的，只不过出于简化设计和建造的目的，人们在许多场合把它们分解成一片片平面结构来进行构造和计算。与此同时，无法进行简单分解的真正意义上的空间体系也始终没有停止其自身的发展，而且日益显示出一般平面结构无法比拟的丰富多彩和创造潜力，体现出大自然的美丽和神奇。空间结构的卓越工作性能不仅仅表现在三维受力，而且还由于它们通过合理的曲面形体来有效抵抗外荷载的作用。当跨度增大时，空间结构就愈能显示出它们优异的技术经济性能。事实上，当跨度达到一定程度后，一般平面结构往往已难于成为合理的选择。从国内外工程实践来看，大跨度建筑多数采用各种形式的空间结构体系。 大跨空间结构的类型和形式十分丰富多彩，可分为如下这些类型：钢筋混凝土薄壳结构、平板网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构和索－膜结构。钢筋混凝土薄壁结构在50年代后期及60年代前期在我国有所发展，当时建造过一些中等跨度的球面壳、柱面壳、双曲扁壳和扭壳，在理论研究方面还投入过许多力量，制定了相应的设计规程。但这种结构类型日前应用较少，主要原因可能是施工比较费时费事。平板网架和网壳结构，还包括一些未能单独归类的特殊形式，如折板式网架结构、多平面型网架结构、多层多跨框架式网架结构等，总起来可称为空间网格结构。这类结构在我国发展很快，且持续不衰。悬索结构、膜结构和索-膜结构等柔性体系均以张力来抵抗外荷载的作用，可总称为张力结构。这类结构富有发展前景。 薄壳结构也叫实体结构。从某些方面可以说他是拱的演变，这与他的受力和造型特点有关。早在古罗马时代，人们就建造了万神殿，其中央大殿为直径43.5米的半圆球型穹顶。与传统的平面结构相比，薄壳结构造型优美、传力路线直接、受力性能良好。薄壳结构除了承重结构作用外又是维护结构，

大跨度空间钢结构施工及预算

大跨度空间钢结构施工及预算 由于现在越来越多的工厂建立，钢结构厂房的应用也是相继广泛，但是不同的商家和不同的材质价格却有着千差万别，对于其中多少的水分，很多非专业的甚至专业的人士都很难计算出这样一个钢结构厂房的造价是多少，不过这个也是相对比较复杂的，各种成本都需要计算，很多细节都很容易造成疏忽，一个不小心就会出现很大的失误，所以对于它的预算分析很重要。 现在假设如果单做一个简单的单层钢结构厂房，首先就是一个材料费，现在钢的价格是落差不大，平均价位保持在3700每吨的幅度左右徘徊，估计也能在这个水平保持一段时间，相对比较便宜的；其次造价和厂房的跨度高度有关系，如果是不超过8米,跨度不超过30米，带5吨吊车的厂房，且外围护采用保温的做法，那么平米造价要500元左右。如果不带吊车，造价会下降，跨度的变化对造价的影响则分几种情况：超过15米的厂房，随着跨度的增加单位面积的造价会下降，但是从15米开始，随着跨度减小单位面积的造价反而会上升；再次就是厂房的人力成本问题，像这种简单钢结构厂房就大概二十个人力左右3个月的时间可以完工，平均每个人每月的开销是3000元左右；还有就是厂房的技术成本，在前期的设计和制图相对于普通房屋过程要复杂，必须找到实力相对较强的，这种准备工作务必做到精确否则会造成很大的浪费，保守估计的成本也至少是上万元；另外还有其他很多工程方面出现问题的代价成本，综合考虑后还是在至少7000每平方左右的价位了。 商品经济化的今天，对于物价的估算也是比较难的，尤其是类似于这种工程细的项目更是无从下手，所以必须先严格的作出各项成本参考逐一分析。不过以后这方面会制定出更好的标准，规模化统一化管理，钢结构厂房的造价问题也会很轻松的估算得到。 大跨度空间钢结构的特点： 近30年来, 各种类型的大跨度空间钢结构在美国、日本、欧洲、澳大利亚等发达国家和地区发展很快,其跨度和规模越来越大, 新材料和新技术的应用越来越广泛, 结构形式越来越丰富。许多宏伟而富有特色的大跨度建筑已成为当地的象征性或标志性的人文景观。如 2000 年的悉尼奥运会、 2002 年的韩日世界杯、2004 年雅典奥运会和 2006 年的德国世界杯等各种体育场馆给人留下了深刻的印象。 我国大跨度空间钢结构原来的基础比较薄弱, 但随着国家经济实力的增强和社会发展的需要, 近10余年来也取得了迅猛的发展。特别是 2 00 8 奥运场馆建设为我国大跨空间

我国大跨度空间钢结构的发展与展望

我国大跨度空间钢结构的发展与展望 第6卷第2期空阃结构 [文章编号]1006-6578(2000)02—0003一n 我国大跨度空间钢结构的发展与展望 墼3 [摘要]奉文阐述了我国大跨度空间钢结构应用与发展的基奉情况.这些空间钢蛄拘包括 有大跨度大面积网架结构,大跨度大悬臂一壳结构,组合一架结构,组合同先蛄拘,顿应力网架 与一壳结构,许拉网架与网壳结构,船合叠或不僻钢等材料的网架与一壳结构,特种一架与一 壳结构等.最后,奉文展望了二十一世纪的大跨度空1日1钢结构. [关键词]大跨度结构;空间钢结构;空闻一格结构;应用与发展{展望 [中图分类号]TU393.[文献标识码]A 1引言 本文所指的大跨度空间钢结构主要是指网架,网壳结构及其组合结构(两种或两种以上不 同建筑材料组成)和杂交结构(两种或两种以上不同结构形式构成).这是一类结构受力合理, 刚度大,重量轻,杆件单一,制作安装方便的空间结构体系,在近一,二十年来获得蓬勃发展?并 在大跨度,大柱网的公共和工业建筑中得到广泛应用.它不仅可用于屋盖结构,而且可用于楼 层结构,墙体结构和特种结构 我国自l964年建成第一幢网架结构——上海师范学院球类房屋盖匕上来.据不完全的统 计,至l999年底我国已建成各类网架,网壳结构l0000幢(其中网壳结构占4为400

盖建筑面积约l200万平方米目前,年增长的覆盖建筑面积为80～100万平方米.我国网架, 网壳结构生产制造厂已超过lO0家,如徐州飞虹网槊集团公司,杭州大地网架制造有限公司, 常州网架厂等,逐步形成了一个新兴的空间钢结构制造行业,可进行批量规模生产. 2大跨度,大面积网架结构 众所周知的首都体育馆.平面尺寸99mX11Z.2m,为我国矩形面平面屋盖中跨度最大的 [收稿日期]ZOO0—02—10 [作者简介]董石晴(1932一),男,浙江杭州人,教授,中国工程院院士,浙江大学建筑工程学院院长,长期从 事大踌空间结构的教学,科研和设计工作. 3 网架上海体育馆,平面为圆形,直径1lOm,挑瞻7.5m,是目前我国跨度最大的网架结构. 1996年建成的首都机场哩机位机库,平面尺寸(153+153)m×90m口],见图1;1999年新 建成的厦门机场太古机库,平面尺寸(155-t-157)mx70m,是我国当前建筑覆盖面积最大的单 体网架结构,也是目前世界上最大的机库如包括前几年建成的成都双流机场机库,(平面尺寸 87cax14Ore),上海虹桥机场机库(平面尺寸95mx15Ore)等,表明了中国大型机场的机库都采 用了大跨度网架结构. 图1首都机场四机位机库 近十年来,网架结构在我国工业厂房屋盖中得到大面积的推广应用,其建筑覆盖面

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

关于现代大跨度空间钢结构施工技术的研究

关于现代大跨度空间钢结构施工技术的研究 摘要：在当前社会经济的快速发展下，人们对建筑空间需求提出了更高的要求。大跨度空间钢结构作为极其重要的组成形式，在施工中需要结合行业的发展需求，探索合适的施工技术，在保证施工质量的同时降低施工风险，这样才能真正实现 建筑工程的创新发展。 关键词：现代大跨度空间；钢结构；施工技术 1现代大跨度空间钢结构的类型分析 1.1网架结构分析 在现代大跨度空间钢结构中，网架结构是在建筑施工过程中被应用最频繁的 一种大跨度空间结构。指的是根据特殊的空间布局将诸多建筑构件连接起来而形 成的一种空间架构，网架结构可以对屋顶起到支撑的作用，并且性能十分优越， 而其网架结构的下部则形成了悬空空间。网架结构的优势有三点，第一，支撑力 超强，第二稳定性能强，第三外形漂亮。网架结构的缺陷有三点，第一，网架结 构的施工难度大，第二，施工效率低，第三，施工成本高。在某种程度上，这些 缺陷影响了网架结构的实际应用。 1.2网壳结构分析 在现代大跨度空间钢结构中，网壳结构就是所谓的网状结构，因为建筑结构 的相关构件以网状分布的形式呈现出来而命名。网壳结构的特点是，可以对其添 加水平压力以及拉力，从而使建筑物的顶部结构更加稳定。网壳结构的优点有以 下四点。第一支撑力相对稳定、第二施工方便、第三自重低，第四具有可靠性。 所以该结构具有广阔的应用前景。 1.3悬索结构分析 在现代大跨度空间钢结构中，悬索结构也是应用非常普遍的一种结构形式， 主要是通过柔性绳索的拉力来达到结构承重。所以柔性绳索的材质越好，性能越好，结构的承重性能越好。随着科学技术的不断进步，各种新型的柔性材料也不 断地涌现，导致绳索的力学性能大幅度提升，进而也使得悬索结构的承重性能较 之以前上升了一个等级，变成建筑行业中应用最重要的一种结构形式。悬索结构 的优势具有四点。第一自重轻，第二施工便利，第三跨度大，第四节省材料。所 以悬索结构也会在未来建筑行业中广泛的应用，目前已经在桥梁工程以及水利工 程中应用的比较多。 2大跨度空间钢结构的基本特点 2.1空间跨度比较大且质量严格 目前，空间钢结构朝着大跨度发展已经成为了当前的关键所在。其中在研究 中需要注意到的一点是建筑空间是横向拓展，可为建筑功能的丰富性奠定基础， 提供环境支撑。但是需额外注意的一点是结构荷载也会增加，所以怎样保证钢结 构建筑质量的安全性成为了关键所在。相关部门出台了大跨度空间钢结构建筑质 量审查标准，无论是施工设计流程还是钢材选择均给予了明确的说明，所以在施 工过程中需要严格按照相应的标准，保证建筑工程的有效性。 2.2结构形式与功能呈现出多样性 受到设计理念与施工技术等因素的影响，传统模式下钢结构建筑形式和使用 功能都比较单一。然而在当前科学技术的不断发展下，大跨度空间钢结构结构的 出现不仅改变了传统的缺陷与不足，并且也可以满足人们的多种需求。比如鸟巢 作为最具代表性的大跨度空间钢结构，不仅是比赛场地，并且在奥运会结束之后

房屋建筑中大跨度空间钢结构的运用分析

房屋建筑中大跨度空间钢结构的运用分析 发表时间：2018-01-19T15:00:49.530Z 来源：《建筑科技》2017年第17期作者：陈小虎 [导读] 我国当前经济和文化快速发展的阶段，大跨度建筑和空间结构的技术，代表了国家整体建筑水平。 中铁二十局集团第六工程有限公司陕西西安 713200 摘要：随着时代不断进步，大跨度空间结构发展速度也较快，我国当前经济和文化快速发展的阶段，大跨度建筑和空间结构的技术，代表了国家整体建筑水平，也在广泛推广和应用。因此，重点对大跨度空间结构自身特点进行阐述，将施工中出现的技术问题进行深入分析，保证为房屋施工技术提供帮助。 关键词：房屋建筑；大跨度空间；钢结构 当前，大跨度钢结构在发达国家的发展速度较快，逐渐扩大跨度和规模，逐渐采用先进的材料和技术，丰富整体建筑结构。由此看来，国内应用大跨度空间结构的技术比较薄弱，由于当前经济发展和实力水平提高，也提高了大跨度空间结构发展速度。 大跨度空间钢结构特点 我国现阶段大跨度空间钢结构应用基础比较薄弱，但实际发展速度和规模创造了一个新的阶段，展现我国经济社会发展的速度。大跨度空间钢结构自身特点具备很多，主要包括以下几个方面。 1.1节点形式比较复杂 目前，我国大跨度空间钢结构在应用过程中，具备一个非常显著特点，节点形式非常复杂。阶段形式自身不仅具备铸钢节点，也具备锻钢节点等等。 1.2内部结构具备多样化和复杂化 大跨度空间钢结构在初步发展阶段，内部结构相对简单，由于经济社会快速发展，也促使大跨度空间钢结构迎接一个新的难题。大跨度空间钢结构逐渐复杂，也加快大跨度空间钢结构发展速度。例如，鸟巢体育馆施工过程中，应用的结构是扭曲空间析架结构，结构内部较复杂，反应大跨度空间钢结构实际发展状态，推进其内部形式和结构向复杂化发展。 1.3加工难度加强，提高加工精度 对于一些国家级别和标志性的建筑施工时，对各方面的要求都非常高，在对精度较高构建要求的同时，对焊接技术的要求也非常严格，站在其他角度来看，给大跨度空间钢结构的施工质量，提出更加严格的控制和标准。 1.4钢材等级提高，加大结构跨度 我国现阶段一些大型建筑规模和跨度的范围逐渐加大，从而几十米到上百米的跨度，甚至是到几百米的跨度，各方面的发展速度都非常快。另外，钢材自身的等级也在逐渐提高，钢板的厚度也在不断加厚。根据相关数据统计得出的结果，其中一些建筑中采用的钢板厚度已经超过了120毫米，依据现阶段的状态，钢板厚度还有持续增加的趋势。 1.5增加构件数量，提高设计难度 我国当前房屋建设中构建的数量逐渐呈上升的发展趋势，不断从几百个和上千个发展到现阶段的几万个。由于这些构建的横截面积都是完全不同的，就使构件的尺寸和长度都会有所差异，给房屋施工过程中造成很大的影响。 1.6应用现代化技术 在房屋施工过程中，采用预应力的技术，不仅可以提高构建自身的刚度，还可以促使自身更加持久和耐用，在弦支弯顶结构施工过程中，就会运用到预应力技术。例如，在建设背景工业大学体育馆的过程中，他是开展奥运会时时羽毛球馆，同样是在弦支弯顶结构施工的过程中采用预应力技术。 1.7提高焊接工作和技术难度 我国现阶段在运用大跨度空间钢结构构建数量的工程数量在持续上涨，这些工程的出现，不仅提高了对工程精确度的要求，也增加了焊接工作的工作量，整体施工男滴也在提高，这就需要运用比较先进的管理制度和技术方法，才能够保障施工整体的质量。 大跨度空间结构房屋施工中注意的技术问题 建造大型空间钢结构过程中，施工技术具有举足轻重的作用。建立一套科学施工方案和，才可以确保房屋整体结构的安全和经济。当前，我国大部分空间结构施工时，都取缔传统施工技术方法，不断向着高科技领域发展，推进传统技术面临全新挑战。在实际研究和开发以及创造时，应该注意一下几个方面的问题。 2.1采用施工监测分系统 实际施工的过程中，要对实现目标过程造成影响的原因进行分析，需要采用施工时检测系统进行严格检测。使用这个系统的同时，还可以对施工过程中的参数进行检测，其中主要包括误差参数和状态参数以及结构设计等等，最终有效确保施工质量控制在合理的范围之内。另外，在对施工检测的过程中，在对工程实际施工进行控制的同时，还可以保证施工过程中结构的安全和标准。施工检测自身主要工作包括，采用仪器仪表，对构建中的几何尺寸进行测量，而材料的容重、弹性的模量、环境温度和施工阶段的变形以及应力等等都需要进行准确的测量。对于施工检测来说，主要包括变形检测和应力检测等等。首先，变形检测的过程中普遍采用的是测距仪、水准仪和全站仪以及光电图像式挠度仪等等。除此之外，在对温度进行监测的过程中，需要格外注意，在保障构件和结构温度稳定的情况下，进行实际的检测，有效预防最终结果出现误差较大的现象和问题。应力监测的过程中，需要运用科学合理的电阻传感器和钢弦式传感器，电阻传感器自身具备多个方面缺点，使用不便和持久性较差，只适合在短时间内的荷载增量的应力监测。实际监测的现场情况相对复杂，监测时间也相对较长，所以，最适合监测的方法还是钢弦式传感器。 2.2安装施工仿真技术 近期，我国大跨度空间钢结构施工中出现的问题，主要是在选择仿真技术应用的过程中，。采用仿真技术，可以对整个施工现场进行实时模拟，对其过程中的重点和构件自身受理情况进行前期预测。在仿真工作进行的过程中，需要重点对施工过程中的安全因素进行考

大跨空间结构答案

四、简答题（共20分,每小题5分） 1.在进行网架节点设计时，有哪些基本要求？ 答：①牢固可靠，传力明确简捷；（1分） ②构造简单，制作简单，安装方便；（1分） ③用钢量省，造价低；（1分） ④构造合理，使节点尤其是支座节点的受力状态符合设计计算假设。（2分） 2.确定网架结构的网格尺寸时，需要考虑哪些因素？ 答： 1)与屋面材料有关。钢筋混凝土板尺寸不宜过大，否则安装有困难，一般不宜超过 3m；当采用有檩体系构造方案时，网架一般不超过6 m。（3分） 2)与网架高度有一定比例关系。夹角过大、过小，节点构造会产生困难。（2分） 3. 当网架只承受恒载、活载、风载作用时，应考虑哪些荷载组合？ 答： ①永久荷载+可变荷载（1分） ②②永久荷载+半跨可变荷载（2分） ③网架自重+半跨屋面板+施工荷载（2分） 4．在螺栓球节点网架中杆件的计算长度L0等于杆件几何长度L，而在焊接球节点网架中杆件的计算长度L0小于杆件几何长度L，试说明理由。 答：在焊接球网架中，焊接球通过焊缝与杆件连接，由于焊接抗弯刚度大，工作性能接近于刚节点，故计算长度L0

市场常供钢管。（4）考虑到杆件材料负公差的影响，宜留有适当的余地。 6.用有限单元法对网架进行分析时，采用了哪些基本假设？ 答：①假定节点为铰节点，每个节点有三个自由度，忽略节点刚度的影响；②荷载作用在网架节点上，杆件只承受轴力；③材料在弹性阶段工作，符合胡克定律；④假定网架的变形很小，由此产生的影响予以忽略。 7.屋面排水坡度的做法共有几种方式？这几种方式有何特点？ 答：（1）上弦节点上加小立柱找坡：当小立柱较高时，应注意小立柱自身的稳定性，此法构造比较简单。（2）网架变高度：当网架跨度较大时，会造成受压腹杆太长的缺点。（3)支承柱变高：采用点支撑的网架可用此法找坡。（4）整个网架起拱：一般用于大跨度网架。网架起拱后，杆件、节点的规格明显增多，使网架的设计、制造、安装复杂化。 8．焊接球节点有哪些优缺点？ 答：优点：构造和制造均较简单，球体外型美观、具有万向性，可以连接任意方向的杆件。缺点：用钢量较大，节点用钢量占网架总用钢量的20%~25%；冲压焊接费工，焊接质量要求高，现场仰焊、立焊占很大比重；杆件下料长度要求准确；当焊接工艺不当造成焊接变形过大后难于处理。 9.空间结构与平面结构有何不同？ 答：平面结构,荷载作用方向平行于结构中面并沿结构中面方向均匀分布,或不同平面的结构单一在各向平面内的平行荷载作用下相互间的合作效应没有影响或影响很小。空间结构，具有不宜分解为平面结构体系的三维形体,具有三维受力特性,在荷载作用下呈空间工作的结构。 10.空间结构有哪几种基本类型？各类基本类型有哪些主要形式？ 答：（1）实体结构（薄壳、折板、平板）。（2）网格结构（网架、网壳、立体桁架）。（3）张力结构（悬索、薄膜）。（4）混合结构（张弦梁（桁架）、斜拉网架（网壳）、索承网壳） 11.何为实体结构、网格结构、弦力结构、混合结构？ 答：实体结构：用钢筋混凝土材料建造，内部无空洞或空洞率很小的结构，特点①以薄膜压力为主，能充分发挥混凝土强度；②折板抗弯刚度大，可作为受弯和压弯构件；③既是承重结构，又是维护结构；④曲面壳体模板复杂，耗工、耗材、耗时。网格结构：由标准化的刚构件和加大组成，并按一定规律相连而成的高次超静定空间网状结构。张力结构：通过对

现代大跨度空间钢结构施工技术

现代大跨度空间钢结构施工技术 摘要：伴随着时代的进步，我国的大跨度空间钢结构施工技术也是得到了广泛地运用，成绩显著。大跨度空间钢结构在我国取得了了显著的成绩，这一切都是我国人民的共同努力。文章就现代大跨度空间钢结构施工技术进行简单的介绍，并进行简单描述。 关键词：大跨度；空间钢结构；高空散装；滑移施工 0 前言 随着时代的发展，科技不断的进步，国家的经济状况逐渐得到改善，各方面也随之提高。我国建筑业的建筑技术也是在各个方面不断提升，不断引入新技术，研究新型材料，建筑业飞速发展起来，大批人才开始出现在建筑业。国家的战略政策都是要为人民服务，为了国民更好的生活，有更舒适的居所，我国的建筑理念在不断的创新，许多新型建筑模式也开始流行起来。许多大型商场、大型体育馆都在不断地创新，基本都采用了现代大跨度空间钢结构施工技术，使房屋设计更加具有美感。 2 现状 随着许多新型建筑理念的涌现，我国的建筑业迎来了一个新的高度，开始逐渐接近世界前沿。我国政府对建筑业的新形势也是大力支持，培养了大批人才支持新型理念。国家建筑业是一片繁荣昌盛的局面。我国对最近涌现的现代大跨度空间钢结构施工技术的运用也是非常广泛，许多大型建筑中就都运用了该技术，比如深圳国际会展中心。深圳国际会馆中心造型非常独特，而且成本很低，但建筑物的强度非常

高，使用寿命也较外国材料更长，防腐性能也很好，这就是使用了现代大跨度空间钢结构施工技术的优势，不但能够具有建筑美还非常实用。 3 大跨度空间钢结构施工技术的特点 大跨度空间钢结构有三种结构，分为网架式、网壳式和悬索式。这三种结构各有各的优势，但都是比以往的建筑材料更加抗压，有更好的性能。他这种结构能很好的承载巨大的压力，使用寿命也相对较长，是现在建筑的优先选择技术。接下来介绍一下大跨度空间钢结构施工技术的几个特点。 3.1 跨度大，钢板厚度大 随着国家建筑业的建筑理念的发展，我国的建筑技术也在不断的革新，其中最为突出的就是现代大跨度空间钢结构施工技术的运用。这类技术的使用材料比其他材料质量要好，许多方面都是更胜一筹。比如，它的跨度非常大，能够建造出更加符合人类新一代审美的视觉效应。钢板厚度也很大，这样能够更加稳固建筑物，增强建筑物的稳定、抗震性能等等。国家目前为了保证建筑施工的质量，也是严格了建筑物的质量安全标准，所以在这一方面可以更加安全的使用。 3.2 有复杂多样的模样 空间钢结构不是唯一的，它的形式多样化，所以能够建造出千奇百怪的建筑物，让建筑物能够别具一格。它在原有的空间钢结构施工技术上创新，将以前的基础样式结合在一起，组合成更加丰富多样的样式，让建筑师可以发挥自己的头脑，去完美设计新型样式的建筑物。就比如

大跨度钢结构施工新技术分析探索

大跨度钢结构施工新技术分析探索 摘要：随着社会经济的飞速发展以及人民生活水平的日益提高，为了建造更大、更强、更长的各种超大型复杂结构物来满足人们对生活空间的追求，大跨度钢结 构随之被发展起来。同时，随着理论研究的深入和工程实践的大量增加,我国科技 人员必将进一步研制开发出适应我国大跨度空间钢结构需要的新体系、新技术、 新材料,更加充分的体现出钢结构包括大跨度钢结构的先进性、经济性与合理性， 从而促使我国大跨度空间钢结构更积极健康的发展,更好地为我国经济建设服务。 关键词：大跨度空间；钢结构；施工技术；工艺要点 现代施工技术中，钢结构建筑的特点尤为突出，尤其是其强度、自重、施工 技术、抗震性能、节能环保等方面的优点，使其成为我国重点推广的建筑项目以 及施工技术中的主流。如何在这样的大背景相爱，最大限度地提高工程质量，实 现工期的最佳工期，采用各种措施来确定钢结构安装的施工顺序和施工质量是关键。 1、钢结构新技术 1.1高层钢结构新技术 由于高层建筑的特殊性，在结构设计时要严格按照建筑高度和设计来选择框架、支撑等构件。在高层钢结构新技术中结构构件采用劲性钢筋混凝土和钢管混 凝土。劲性钢筋混凝土构件不仅刚度大，更解决了传统钢结构防火性能差问题， 在防火性能方面明显有所提高。高层钢结构新技术适用于底部结构或高层建筑。 1.2空间钢结构技术 空间钢结构以钢管为构件节点网架、网壳、多层变截面网架等等。不仅自重轻、造型美观、强度也要比传统钢结构要好。空间钢结构技术是目前最先进的钢 结构技术之一，可应用于大跨悬索结构和大跨空间结构中。 1.3轻钢结构技术 轻型彩钢和屋面围护结构组成了新的轻钢结构形式，轻钢结构技术的柱距6- 9m，跨度可达30m甚至更大，高度可达10m，并可设轻型吊车。不仅质量好， 且安装速度快、投资少、施工不受季节限制，可用于各类工业厂房施工。 1.4钢一混凝土组合结构技术 以轻钢或钢管与混凝土构件组成的梁、柱承重结构为钢一混凝土组合结构， 近年来应用范围日益扩大，适用于承受较大荷载的多层或高层建筑的框架梁、柱 及楼盖，工业建筑柱及楼盖等。 1.5钢结构防护技术 钢结构防护包括防火、防腐、防锈，一般在防火涂料处理后无需再做防锈处理，但在有腐蚀气体的建筑中尚需做防腐处理。国内防火涂料种类较多，如TN 系列、MC—10等，其中MC—10防火涂料具有防火、防腐功能。防腐防锈涂料有醇酸磁漆、氯化橡胶漆、氯橡胶涂料及氯磺化涂料等。在施工中应根据钢结构形式、耐火等级要求及环境要求选用合适的涂料及涂层厚度。 2、大跨度钢结构施工工艺要点 2.1工作坑开挖 工作坑是预制和顶进的临时性工作场地。框架桥工作坑设置于铁路北侧，由 北向南顶进。在保证既有桥台两端土体边坡稳定和安全，工作坑顶部开挖边线距

大跨度空间钢结构施工技术研究 蒙幼丰

大跨度空间钢结构施工技术研究蒙幼丰 发表时间：2018-08-17T15:49:26.917Z 来源：《基层建设》2018年第20期作者：蒙幼丰 [导读] 摘要：随着我国社会的进步，经济水平的提高，建筑行业也得到了大力的发展。 广西建工集团第一安装有限公司广西南宁 530000 摘要：随着我国社会的进步，经济水平的提高，建筑行业也得到了大力的发展。就我国当前的实际情况进行分析，大跨度钢结构在我国的诸多建筑中均有使用。随着大跨度钢结构的不断推广和应用，在建筑中对它的施工要求也越来越严格。本文就大跨度空间结构的发展状况和它的施工技术进行分析和研究，希望能对我国大跨度空间钢结构的实际应用尽到微薄的贡献。 关键词：大跨度空间；钢结构；施工技术；钢筋材料 1.大跨度空间结构的概述 大跨度空间结构是我国建筑行业不断发展的重要证明，更是我国大型建筑行业不可或缺的重要部分。一般来说，在横向跨越能够超过60米空间的各种结构可以认定为大跨度空间结构。但是在室内时，只要空间跨度能够超过30m的建筑结构就可以被称为大跨度空间钢结构。在我国常用的大跨度空间结构形式有：折板结构、壳体结构、篷帐张力结构、网架结构、充气结构等。 2.大跨度空间钢结构的发展现状 随着近年来人们对建筑工程的需求越来越高，建筑工程的功能也越来越全面。如我国很多大型运动场中，不但包括各种专业比赛用地，还建立了对应的可以观看比赛的观众席、运动员的专门休息室、综合办公室等等。所以，在建设运动场时对建筑空间的需求不断增大，相应的建筑物功能更加完善。但是在我国，大跨度空间钢结构虽然已经有多年的施工经验，但是在实际操作过程中还是会有很多不足之处。在硬件条件上，建筑工程实施前的钢结构设计计划存在不足，在后期建筑工程钢结构的实际技术的具体操作水平不过硬。就软件条件而言，具有专业素质的施工人员十分匮乏，而应用大跨度空间钢结构的建筑对专业人才的需求量较大。所以，经常出现技术人员的数量与实际工作量不匹配的情况。并且相关的施工人员缺乏专业的理论知识，过于依赖国外优秀的大跨度空间钢结构施工技术。 3.大跨度空间钢结构的类型 3.1网架结构 大跨度空间钢结构中网架结构是最常用的结构之一。它由许多钢管按照事先排列好的顺序进行连接，最后形成一个空间架构，它能够支撑起整个建筑物，并在它的作用下形成一个大型的内部悬空的空间。这种结构形式的支撑力很强、可以起到维稳的作用并且外观塑造比较好。网架结构的优点很多，但是它需要借助焊接等形式来实现对诸多钢管的连接，连接点非常多，消耗时间较长并且对操作人员的专业水平要求比较高。所以网架结构施工难度系数很高，施工效率较低，花费的经济成本很高。所以在对网架结构的应用时，需要先在优缺点中进行权衡选择。 3.2悬索结构 悬索结构的实现主要依靠弹性绳索发生作用所产生的拉力来实现结构承重，它的承重性与绳索的构成材料和绳索的弹力度挂钩。绳索的拉力越大，它的承重能力越强，反之亦然。随着科学技术的不断发展，各种弹性材料种类不断增加，绳索的弹力性能也越来越大，悬索结构的承载能力也发展的更加完善，逐渐成为建筑行业的主要应用的结构之一。就总体性能而言，悬索结构质量较轻、可以实现较大的跨度、操作便捷高效、节约施工材料，在建筑行业中应用的较为广泛，如：桥梁、水利等工程领域的大力使用。 3.3网壳结构 网壳结构其实就是一种网状结构，它以网状的形式呈现分布出来。为了维持建筑物的顶部结构，网壳需要获得一定程度的压力和拉力，从而达到一定的支撑作用。这种结构形式的支撑力比较稳定、而且自身重量比较低、易于施工操作、稳定度高，未来会广为使用到大跨度空间结构中。 4.大跨度空间结构施工技术的特点 4.1材料厚度较大 大跨度空间钢结构所应用的钢板较一般钢板而言更加厚实，而且跨度更大。随着我国建筑行业的日益发展，建筑工程的所应用的形式也变得复杂多样。大跨度空间结构在建筑中的应用可以极大程度的满足人们对建筑越来越高的要求。而且大跨度空间钢结构可以和其他高强度的建筑材料进行混合使用，这种方法可以使建筑工程整体结构变得更加稳固。 4.2材料种类的多样化 随着建筑行业的不断发展，人们对空间造型的要求越来越高。建筑除了要满足空间的需求，还需要在形式上发展的更加丰富。各种各样的新型大跨度空间钢结构形式开始发展起来，在很大程度上满足了空间结构形式上的短缺。空间结构的丰富也为人们提供了各种各样的丰富造型、结构形式多样的大跨度空间建筑。 4.3结构构件的精准度高 在大跨度空间结构的施工中需要对钢结构构件的精准程度进行严格的操控，严格的精准度要求使得钢结构的焊接操作难度系数大幅度上升。大跨度空间钢结构在实际操作时会大幅度的应用到焊接技术，所以对钢结构工程施工的质量要求非常严格。所以在建筑施工时必须要对钢结构构件进行一系列严格的检查，保证每个构件都能达到标准质量要求，使得焊接工作可以高效的运行。 5.大跨度空间结构的施工技术 5.1预应力技术 在大跨度空间钢结构进行施工时，使用预应力技术可以在一定程度上提高钢结构的构件，并根据实际情况进行重新的排列，通过使用预应力可以使钢结构承载更大的作用力，促使大跨度空间钢结构构件的质量不断地提升。但是对大跨度空间钢结构构件施加预应力的同时，构件的受力情况会发生一系列的变化。钢筋构件内部原来的应力峰值会在一定程度上有所降低。在对钢筋构件增加预应力时，构件内部的承载质量会变得比较均衡，这样可以在一定程度上减少对钢的使用，进而降低施工方的经济成本。施加预应力之后，钢结构构件的拉力、抗压力都会较之前有所提升，有助于钢结构构件弹性承载力的加强。 5.2自适应控制 自适应控制方法是我国现阶段最高效的施工控制方式。相对于传统的控制方式而言，它可以将计算中出现的错误控制到最小化，从而