時(shí)間：2023-06-01 15:44:33
序論：在您撰寫(xiě)大跨度結(jié)構(gòu)建筑工程實(shí)例時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：大跨度；鋼結(jié)構(gòu)房屋；抗震性能；抗震性能設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及我國(guó)人均生活水平的提高，為滿足人們對(duì)生活空間的追求，需要擴(kuò)大我國(guó)建筑行業(yè)的規(guī)模并提高發(fā)展速度。大跨度鋼結(jié)構(gòu)的研發(fā)迅速被應(yīng)用到房屋結(jié)構(gòu)的建筑中。我國(guó)大陸板塊結(jié)構(gòu)復(fù)雜，處于地震多發(fā)地帶，每年因地震產(chǎn)生的損失不計(jì)其數(shù)，更極大的威脅著人民的人身安全。因此，房屋建造時(shí)，房屋建筑的抗震性能要引起足夠重視。
一、設(shè)計(jì)、研究大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震性能
首先，要在大跨度房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上添加抗震性能因素，然后在進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑的抗震性能的設(shè)計(jì)，并制定相應(yīng)的性能優(yōu)化目標(biāo)。設(shè)計(jì)大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震功能，必須要非常了解設(shè)計(jì)的方案，具體問(wèn)題具體對(duì)待，不允許套用同一個(gè)方案解決不同的問(wèn)題。要針對(duì)具體問(wèn)題撰寫(xiě)并分析相應(yīng)的方案，找出每個(gè)鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)特殊性，制定出與之符合的易于操作和實(shí)現(xiàn)的抗震性能優(yōu)化目標(biāo)，同時(shí)，為滿足預(yù)期優(yōu)化的目標(biāo)有必要采取應(yīng)對(duì)措施。實(shí)際情況下建筑設(shè)計(jì)要復(fù)雜的多，會(huì)受到很多因素影響，這些因素會(huì)大大影響鋼結(jié)構(gòu)建筑房屋的抗震效果。影響因素是：場(chǎng)地條件，抗震設(shè)防類(lèi)別，設(shè)防烈度，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊性，建筑開(kāi)支，恢復(fù)難易程度，震后損失等。根據(jù)大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震效果，可以把結(jié)構(gòu)的抗震效果分為五個(gè)水準(zhǔn)。
同時(shí)，通過(guò)樹(shù)立不同的建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的目標(biāo)，可把抗震性能的目標(biāo)分為四個(gè)等級(jí)。結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)應(yīng)分析結(jié)構(gòu)方案不符合抗震概念設(shè)計(jì)的情況、選用適宜的結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)，并分析論證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)的符合性。結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)分為A、B、C、D 四個(gè)等級(jí)。
性能水平1：完好、無(wú)損壞
性能水平2：基本完好、輕微損壞；
性能水平3：輕度損壞
性能水平4：中度損壞
性能水平5：比較嚴(yán)重?fù)p壞
二、設(shè)計(jì)大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑房屋的延性性能
1 大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)延性性能的重要意義
隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在建筑的普遍高要求，高強(qiáng)度建筑材料的發(fā)展及應(yīng)用，這些都促使鋼結(jié)構(gòu)建筑的跨度越做越大，設(shè)計(jì)高效的延性性能對(duì)建筑的抗震效果非常重要，甚至是大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑抗震性能的中流砥柱，它直接影響到房屋的抗震效果。如果設(shè)計(jì)的大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑的延性性能較好，在使用后期其部件和結(jié)構(gòu)會(huì)比較牢固，彈性較強(qiáng)，能承受一定的變形，使用壽命延長(zhǎng)。
2 大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑房屋延性性能的應(yīng)用原理
傳統(tǒng)延性性能的分析方法兩種假設(shè)是線性假定和平面假定，但現(xiàn)在已不在使用傳統(tǒng)的方法，因其有缺陷。缺陷是大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑在達(dá)到屈服載荷承受極限時(shí)，變形程度很大，表現(xiàn)出來(lái)的是幾何的非線性性質(zhì)，而不是傳統(tǒng)的線性性質(zhì)。該情況出現(xiàn)的原因是當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)建筑房屋達(dá)到屈服載荷時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)處于最大載荷階段，同時(shí)，房屋建筑材料的性能也在隨之轉(zhuǎn)變，其彈性力度逐漸減弱，向塑性性能轉(zhuǎn)變。因此，建筑材料的性能由傳統(tǒng)的線性性質(zhì)向幾何的非線性性質(zhì)轉(zhuǎn)變。所以傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析方法已不在適用。
在大跨度建設(shè)下的鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的延性性能進(jìn)行控制，主要的設(shè)計(jì)思路表現(xiàn)為:1)在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的延性性能進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其中關(guān)鍵性的性能參數(shù)有:破壞變形、屈服變形、破壞荷載、屈服荷載等;破壞荷載指的是結(jié)構(gòu)響應(yīng)的過(guò)程中，構(gòu)件的加載曲線中最大的荷載;屈服荷載指的是結(jié)構(gòu)響應(yīng)的全過(guò)程中，構(gòu)件加載曲線出現(xiàn)轉(zhuǎn)折時(shí)的荷載，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，破壞荷載就是最大荷載，而其中的破壞變形指的是破壞荷載所對(duì)應(yīng)的構(gòu)件的形變，屈服變形指的是屈服荷載所對(duì)應(yīng)的構(gòu)件的形變；2)在鋼結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是要得到相關(guān)的延性性能的參數(shù)，以此來(lái)確定出合理的屈服變形值、屈服荷載值，保證在鋼結(jié)構(gòu)的運(yùn)行過(guò)程中是在安全的設(shè)計(jì)荷載下使用，同時(shí)要對(duì)承載力系數(shù)進(jìn)行合理的確定，保證鋼結(jié)構(gòu)在運(yùn)行的過(guò)程中有一定的承載力儲(chǔ)備；3)在鋼結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)中還有一個(gè)重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)就是變形比例系數(shù)，其能保證鋼結(jié)構(gòu)在運(yùn)行的過(guò)程中有足夠的變形能力儲(chǔ)備。
三、設(shè)計(jì)大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震預(yù)制性能
1 大跨度鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件拼接建筑結(jié)構(gòu)
將鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件拼接建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用在大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋中，會(huì)大大增加大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震效果。由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拼接增加了房屋建筑塑性鉸的數(shù)量，這樣就大大提高了大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震性能。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件拼接建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)有兩點(diǎn)：一是使鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能提高，二是當(dāng)突發(fā)地震時(shí)，其較強(qiáng)的抗壓、抗拉、抗剪性能可有效減緩房屋倒塌的過(guò)程，延長(zhǎng)坍塌時(shí)間，大大提高了鋼結(jié)構(gòu)建筑房屋的抗震性能。
2 大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑房屋的支撐布置結(jié)構(gòu)
現(xiàn)在，鋼結(jié)構(gòu)的諸多優(yōu)點(diǎn)促使其在鋼結(jié)構(gòu)高層建筑中應(yīng)用廣泛。由于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的高度問(wèn)題，為保證高層建筑的穩(wěn)定性，必須有強(qiáng)有力的支撐。這種支撐不僅需要豎直方向的支撐，還需要水平方向的加強(qiáng)層。水平的加強(qiáng)層的加設(shè)能夠大幅度提高鋼結(jié)構(gòu)建筑整體的剛度，其具體作用是有效控制樓層的頂點(diǎn)位移及樓與樓之間的位移設(shè)置。另外，水平加強(qiáng)層的加設(shè)不但能使鋼結(jié)構(gòu)房屋整體的剛度增強(qiáng)，而且能確保房屋建筑施工中鋼的使用量減少，以節(jié)約成本?？梢?jiàn)，大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑支撐布置結(jié)構(gòu)的重要性之大。
3 大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋的輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)
大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋的輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)分為兩種，分別為變截面門(mén)式剛架和等截面門(mén)式剛架。其結(jié)構(gòu)主體的組成部分是變截面門(mén)式剛架或等截面門(mén)式剛架。鋼結(jié)構(gòu)房屋一般采用鉸接或剛接的柱腳設(shè)計(jì)。輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)非常多，比如重量較輕、安裝便捷、易于施工、施工速度較快、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等。綜合以上優(yōu)點(diǎn)，使用輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的群體也越來(lái)越大，其常常應(yīng)用在大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑中。
4大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋的巨型梁設(shè)置結(jié)構(gòu)
在建筑行業(yè)中，巨型梁的設(shè)置是鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能的關(guān)鍵，它是設(shè)計(jì)巨型鋼結(jié)構(gòu)抗震性能的重要因素，它的應(yīng)用與否，是保證大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震性能能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。雖然巨型梁的設(shè)置很重要，但并不是數(shù)量越多越好，建筑結(jié)構(gòu)的不同所需要的巨型梁數(shù)量也不一樣。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，巨型梁位置的稍微改變都會(huì)引起對(duì)鋼結(jié)構(gòu)房屋整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)烈的反映。因此，在應(yīng)用中，巨型梁的設(shè)置應(yīng)該引起我們足夠的重視。
四、案例分析
1工程簡(jiǎn)介
渭南市體育中心體育館包括比賽區(qū)和訓(xùn)練區(qū)，其平面結(jié)構(gòu)是220mx120m, 建筑總高度是34m, 鋼屋蓋投影面積約22000擴(kuò)?？傮w鋼結(jié)構(gòu)由鋼屋蓋、16.3m及19.3m兩個(gè)鋼夾層組成,混凝土部分分為5, 7，12m三個(gè)樓層。比賽區(qū)鋼屋蓋采用大跨度鋼結(jié)構(gòu),運(yùn)用空腹網(wǎng)殼受力體系, 網(wǎng)殼矢高5-10m,矢跨比12/0-1/10,最大跨度99m,網(wǎng)殼采用箱形截面450、250*14*14,材質(zhì)采用Q345B鋼。圖1是其剖面圖。
2荷載條件
2. 1重力荷載
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重通過(guò)程序自動(dòng)計(jì)算，鋼材容重y=78.5kN/m3。屋面恒載是0. 8kN/m2，活載是0.5 kN/m2。
2.2風(fēng)荷載
基本風(fēng)壓:50年重現(xiàn)期的基本風(fēng)壓值是0.61kN/m2，是正常使用極限的驗(yàn)算，100年重現(xiàn)期的基本風(fēng)壓值是0. 67kN/m2，是承載能力極限狀態(tài)的驗(yàn)算。
本工程的風(fēng)荷載是按《渭南市體育中心體育館風(fēng)荷載試驗(yàn)研究報(bào)告》進(jìn)行計(jì)算，50年重現(xiàn)期最大風(fēng)壓值為-3. 03 kN/m2。
2. 3溫度荷載
混凝土結(jié)構(gòu)考慮±15℃溫差，鋼結(jié)構(gòu)考慮±30℃溫差。
2.4地震作用
根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011-2001)，本工程所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，地震分組為第一組，基本加速度值為0.1g。根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》( GB50223-2004)第6. 03條，本工程抗震設(shè)防類(lèi)別為乙類(lèi)，抗震構(gòu)造措施按8度。根據(jù)場(chǎng)地安全性評(píng)價(jià)報(bào)告，地震的最大地震影響系數(shù)amax=0. 105(豎向)，0. 140(水平)，特征周期Tg=0. 40s(豎向)，0. 50s(水平)。計(jì)算結(jié)構(gòu)時(shí)，在建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向要分別考慮豎向地震影響，并進(jìn)行抗震驗(yàn)算。地震影響按安全評(píng)估報(bào)告取值。
3延性設(shè)計(jì)
所用的軟件是Midas7. 8. 0。
3.1材料選取
對(duì)材料的要求：鋼材強(qiáng)屈比大于1.2,鋼材的屈服臺(tái)階要明顯，且伸長(zhǎng)率要大于20%，因此選用Q345 B鋼，
3. 2變形要求
對(duì)大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)在重力荷載代表值、多遇豎向地震作用共同作用下組合撓度值不超過(guò)L1 /400。場(chǎng)館中部:(撓度)/D(跨度)=143/99000=1/692 < L1 /400滿足要求。
總結(jié)
隨著建筑業(yè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，特別是大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑房屋的數(shù)量越來(lái)越多，因此，要嚴(yán)格提高大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)形式并嚴(yán)格要求其相關(guān)技術(shù)要求。同時(shí)，我國(guó)處于地震極其活躍的大陸板塊，近幾年發(fā)生的地震帶來(lái)的損失巨大，根據(jù)這一實(shí)際情況，我們應(yīng)該著重提高房屋的抗震性能，對(duì)大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震性引起足夠的重視，改進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)形式，并盡可能提高其延性性能，增加房屋建筑的可靠性、穩(wěn)定性，做到把地震帶來(lái)的災(zāi)難損失最小化。
參考文獻(xiàn)
[1]熊文文.大跨度鋼拱結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D].大連理工大學(xué)，2011年
本文依據(jù)工程實(shí)例來(lái)對(duì)大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)工程桁架施工進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，主要分析的重點(diǎn)內(nèi)容包括桁架施工要點(diǎn)以及施工方法，桁架的施工關(guān)系到大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)工程的整體施工質(zhì)量，因此對(duì)其施工質(zhì)量的要求更為嚴(yán)格。通過(guò)合理的施工以及質(zhì)量控制，以提升桁架施工的整體質(zhì)量。希望本文的探究能夠?yàn)橄嚓P(guān)的人員提供一定的參考和借鑒。
關(guān)鍵詞：
大跨度屋蓋；鋼結(jié)構(gòu)工程；桁架施工
如今的大型建筑工程建設(shè)數(shù)量越來(lái)越多，而在大型建筑工程中，應(yīng)用最多的結(jié)構(gòu)形式就是大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)施工的過(guò)程中，應(yīng)用的主要施工方式就是桁架施工，本文主要就工程實(shí)例來(lái)對(duì)大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)工程桁架施工進(jìn)行詳細(xì)的研究，合理的對(duì)桁架施工的方法以及施工要點(diǎn)進(jìn)行了全面的探究，以為提升桁架施工的質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。
1工程概況
某建筑工程采用的是鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，建筑總面積為162245.7m2，而鋼結(jié)構(gòu)形式主要就是三角結(jié)構(gòu)桁架，其中鋼結(jié)構(gòu)的總重量為1200KN，而鋼結(jié)構(gòu)中的主桁架的重量則為950KN，其中每一桁架的長(zhǎng)度均在45.5m左右，而桁架的兩端位置，間隔距離在3.5m，而除了主桁架之外的其他桁架，每榀之間的距離均為8m，桁架支座的標(biāo)高則主要為25.684m，在桁架的上弦頂部位置，標(biāo)高則主要為29.560m。該建筑工程的屋面結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，其投影所覆蓋的面積為5560m2，在鋼結(jié)構(gòu)屋蓋中，主桁架主要為9榀，而次桁架的數(shù)量則為15榀，系管數(shù)量33榀，斜撐數(shù)量45榀，而在鋼結(jié)構(gòu)屋蓋上，除了這些部分以外，另外的構(gòu)成部件則為馬道以及屋面檀條等，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)成元件主要包括管材、鋼板以及各種西藥的構(gòu)建等，而選擇的管材則主要應(yīng)為無(wú)縫鋼管，而鋼板則需要采用Q345B，而次要的一些構(gòu)件則應(yīng)采用Q235B。
2施工方案
2.1具體施工要求。依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，同時(shí)在對(duì)桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體分析的基礎(chǔ)上，要合理的對(duì)屋蓋鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的分析，所應(yīng)用的屋蓋鋼結(jié)構(gòu)需要在工廠內(nèi)部進(jìn)行加工處理，將每一個(gè)屋蓋鋼結(jié)構(gòu)都進(jìn)行合理的標(biāo)注，然后依次將加工制作的屋蓋鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行運(yùn)用，將桁架盡可能的放置在需要進(jìn)行桁架施工的工程下方，對(duì)拼裝位置進(jìn)行合理的選擇，對(duì)胎架進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)、組裝以及焊接，在對(duì)汽車(chē)的吊裝位置設(shè)計(jì)完成之后，就可以對(duì)整榀的桁架進(jìn)行吊裝處理。
2.2工廠加工。在該建筑工程中嗎，所應(yīng)用的主桁架截面呈現(xiàn)幾何圖形樣式，而且主桁架截面的尺寸也可以設(shè)定為2500×1500mm，其中一個(gè)單獨(dú)的榀桁架的標(biāo)高則為4250mm，工廠在對(duì)桁架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析后，就可以依據(jù)相關(guān)運(yùn)輸?shù)囊笠约笆┕べ|(zhì)量控制的方法，在工廠對(duì)整榀的桁架進(jìn)行加工處理，根據(jù)相關(guān)工藝技術(shù)的要求，可以將整段的桁架均分為三個(gè)部分，按照階段進(jìn)行加工。要切實(shí)的保障彎管加工的精確性，利用弧形桿件進(jìn)行加工處理，按照相應(yīng)的比例要求，進(jìn)行放樣預(yù)拼。所有需要應(yīng)用到的一些部件，在出廠之前都需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢驗(yàn)，只有檢驗(yàn)合格的工件才能夠正式的投入到施工中，并對(duì)每一個(gè)工件都進(jìn)行清晰的標(biāo)記標(biāo)注，在安裝拼接的時(shí)候要嚴(yán)格的按照順序進(jìn)行拼接處理。
2.3現(xiàn)場(chǎng)桁架拼接。在將桁架的相關(guān)構(gòu)件制作完成后，就可以運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼接施工。而在拼接處理的過(guò)程中，要注意要找拼裝基準(zhǔn)線的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，采用胎架對(duì)桁架進(jìn)行支撐，對(duì)桁架實(shí)行有效的拼接處理，這樣可以使得桁架的空間可以保持立面結(jié)構(gòu)。要對(duì)支撐點(diǎn)的位置進(jìn)行合理的確定，單元桁架要利用汽車(chē)來(lái)進(jìn)行吊裝拼接，要注意利用電焊機(jī)來(lái)對(duì)下胎架進(jìn)行焊接處理，而焊接的順序則為接口、直腹桿、斜腹桿，在焊接的過(guò)程中，也要遵循一定的原則，要保持焊接的對(duì)稱(chēng)性。
2.4樓面加固處理。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖中了解到運(yùn)輸通道至中廳的吊車(chē)行走路線的下方均有地下停車(chē)場(chǎng)，樓板設(shè)計(jì)荷載為15kN/m2，通過(guò)驗(yàn)算在施工過(guò)程中樓面荷載達(dá)到30kN/m2，才能滿足機(jī)械行走、站位吊裝要求；在樓板下方采用鋼管腳手架進(jìn)行支撐加固，加固高度為3.72m，用φ48×3.5的腳手架管在加固區(qū)域搭設(shè)滿堂架，此區(qū)域滿堂架立桿上端必須撐緊，立桿橫向、縱向間距為600mm，步距為800mm，通過(guò)驗(yàn)算滿足施工要求。
2.5桁架吊裝。吊裝桁架時(shí)汽車(chē)吊車(chē)頭朝相對(duì)應(yīng)軸方向，使吊車(chē)的工作幅度為8m，50T汽車(chē)吊在工作幅度8m時(shí)，臂長(zhǎng)32.7m可以起吊重量為12.3T>12.28T，吊車(chē)工位幅度滿足吊裝要求。起吊前在桁架兩端系上方向牽引用風(fēng)繩，桁架底部起升到25m時(shí)，主臂朝對(duì)應(yīng)軸方向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到另一軸部位左右趴桿，桁架基本到位，微調(diào)好軸線及左右距離后，與鋼支座焊接固定。固定好后松鉤，第一榀桁架吊裝完畢，當(dāng)兩榀主桁架吊裝就位后及時(shí)完成其之間的次桁架和相關(guān)構(gòu)件，以便使兩榀主桁架形成一個(gè)穩(wěn)固的整體。
3施工控制要點(diǎn)
3.1施工規(guī)劃。本工程結(jié)構(gòu)拼裝區(qū)域場(chǎng)地、進(jìn)場(chǎng)通道、吊裝工位狹小，起吊構(gòu)件超長(zhǎng)，安裝、吊裝操作空間緊促，在道路布置、桁架拼裝、吊裝過(guò)程中必須確保所選方案合理性。且相當(dāng)部分?jǐn)?shù)量構(gòu)件在高空安裝，這些比較復(fù)雜的操作要求車(chē)間制作精度不僅要滿足施工規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，還必須較好的滿足現(xiàn)場(chǎng)安裝工藝的需要。此外，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工人員，特別是起重作業(yè)人員和起重指揮人員，分別要有相應(yīng)的施工經(jīng)驗(yàn)和指揮協(xié)調(diào)能力。
3.2施工驗(yàn)算。對(duì)于屋蓋鋼結(jié)構(gòu)本體施工驗(yàn)算：本工程擬采用樓面加固，大噸位汽車(chē)進(jìn)行單榀桁架整體吊裝?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)按照施工順序確定分析工況，施工區(qū)域、通道樓面整體驗(yàn)算，以及樓面、通道加固整體施工驗(yàn)算，整榀桁架吊裝的吊點(diǎn)內(nèi)力施工驗(yàn)算，施工機(jī)械、吊索選擇施工驗(yàn)算，為工程吊裝控制提供具體詳細(xì)的理論數(shù)據(jù)進(jìn)行指導(dǎo)。
3.3施工測(cè)量?，F(xiàn)場(chǎng)在拼裝胎架上拼裝、空中安裝，應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行跟蹤測(cè)量，確保各階段組裝安裝的準(zhǔn)確性，施工測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)施工規(guī)范、控制要求進(jìn)行確定，確保觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的代表性。施工測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)向工程技術(shù)負(fù)責(zé)人報(bào)告，查找原因并提出整改措施。
4安全保障措施
在大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)的安裝過(guò)程中，必須要做好一定的保護(hù)措施，以免在施工中發(fā)生意外事故，給施工現(xiàn)場(chǎng)人員的人身安全帶來(lái)威脅，同時(shí)也避免了事故發(fā)生對(duì)工期進(jìn)度的影響。一般要求現(xiàn)場(chǎng)施工中所使用的吊裝機(jī)索具都應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定，尤其是當(dāng)這些機(jī)械設(shè)備需要進(jìn)行局部變更時(shí)，一定要征得工程技術(shù)部的批準(zhǔn)，以確保安全。
5結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，在對(duì)大型建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工的過(guò)程中，采用的結(jié)構(gòu)形式通常為大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)，而在該結(jié)構(gòu)工程中，桁架是其中的重要構(gòu)成部分，桁架施工的質(zhì)量，將直接影響到大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，要想能夠使得大跨度的構(gòu)件以及相類(lèi)似的工程可以進(jìn)一步的得到質(zhì)量上的提升，就需要合理的采用有效的施工方法對(duì)桁架進(jìn)行施工處理，以保障大型建筑整體的施工質(zhì)量，從而更好的推動(dòng)大型建筑的發(fā)展和建設(shè)。
參考文獻(xiàn)：
[1]束偉農(nóng)，朱忠義.鋼結(jié)構(gòu)在機(jī)場(chǎng)航站樓工程中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2011(1).
[2]李乘建.大跨度空間管桁架施工關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2012.
[3]張愛(ài)莉.大跨度鋼桁架結(jié)構(gòu)施工方案的優(yōu)選研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2013.
本文依據(jù)工程實(shí)例來(lái)對(duì)大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)工程桁架施工進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，主要分析的重點(diǎn)內(nèi)容包括桁架施工要點(diǎn)以及施工方法，桁架的施工關(guān)系到大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)工程的整體施工質(zhì)量，因此對(duì)其施工質(zhì)量的要求更為嚴(yán)格。通過(guò)合理的施工以及質(zhì)量控制，以提升桁架施工的整體質(zhì)量。希望本文的探究能夠?yàn)橄嚓P(guān)的人員提供一定的參考和借鑒。
關(guān)鍵詞：
大跨度屋蓋；鋼結(jié)構(gòu)工程；桁架施工
如今的大型建筑工程建設(shè)數(shù)量越來(lái)越多，而在大型建筑工程中，應(yīng)用最多的結(jié)構(gòu)形式就是大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)施工的過(guò)程中，應(yīng)用的主要施工方式就是桁架施工，本文主要就工程實(shí)例來(lái)對(duì)大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)工程桁架施工進(jìn)行詳細(xì)的研究，合理的對(duì)桁架施工的方法以及施工要點(diǎn)進(jìn)行了全面的探究，以為提升桁架施工的質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。
1工程概況
某建筑工程采用的是鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，建筑總面積為162245.7m2，而鋼結(jié)構(gòu)形式主要就是三角結(jié)構(gòu)桁架，其中鋼結(jié)構(gòu)的總重量為1200KN，而鋼結(jié)構(gòu)中的主桁架的重量則為950KN，其中每一桁架的長(zhǎng)度均在45.5m左右，而桁架的兩端位置，間隔距離在3.5m，而除了主桁架之外的其他桁架，每榀之間的距離均為8m，桁架支座的標(biāo)高則主要為25.684m，在桁架的上弦頂部位置，標(biāo)高則主要為29.560m。該建筑工程的屋面結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，其投影所覆蓋的面積為5560m2，在鋼結(jié)構(gòu)屋蓋中，主桁架主要為9榀，而次桁架的數(shù)量則為15榀，系管數(shù)量33榀，斜撐數(shù)量45榀，而在鋼結(jié)構(gòu)屋蓋上，除了這些部分以外，另外的構(gòu)成部件則為馬道以及屋面檀條等，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)成元件主要包括管材、鋼板以及各種西藥的構(gòu)建等，而選擇的管材則主要應(yīng)為無(wú)縫鋼管，而鋼板則需要采用Q345B，而次要的一些構(gòu)件則應(yīng)采用Q235B。
2施工方案
2.1具體施工要求。
依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，同時(shí)在對(duì)桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體分析的基礎(chǔ)上，要合理的對(duì)屋蓋鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的分析，所應(yīng)用的屋蓋鋼結(jié)構(gòu)需要在工廠內(nèi)部進(jìn)行加工處理，將每一個(gè)屋蓋鋼結(jié)構(gòu)都進(jìn)行合理的標(biāo)注，然后依次將加工制作的屋蓋鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行運(yùn)用，將桁架盡可能的放置在需要進(jìn)行桁架施工的工程下方，對(duì)拼裝位置進(jìn)行合理的選擇，對(duì)胎架進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)、組裝以及焊接，在對(duì)汽車(chē)的吊裝位置設(shè)計(jì)完成之后，就可以對(duì)整榀的桁架進(jìn)行吊裝處理。
2.2工廠加工。
在該建筑工程中嗎，所應(yīng)用的主桁架截面呈現(xiàn)幾何圖形樣式，而且主桁架截面的尺寸也可以設(shè)定為2500×1500mm，其中一個(gè)單獨(dú)的榀桁架的標(biāo)高則為4250mm，工廠在對(duì)桁架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析后，就可以依據(jù)相關(guān)運(yùn)輸?shù)囊笠约笆┕べ|(zhì)量控制的方法，在工廠對(duì)整榀的桁架進(jìn)行加工處理，根據(jù)相關(guān)工藝技術(shù)的要求，可以將整段的桁架均分為三個(gè)部分，按照階段進(jìn)行加工。要切實(shí)的保障彎管加工的精確性，利用弧形桿件進(jìn)行加工處理，按照相應(yīng)的比例要求，進(jìn)行放樣預(yù)拼。所有需要應(yīng)用到的一些部件，在出廠之前都需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢驗(yàn)，只有檢驗(yàn)合格的工件才能夠正式的投入到施工中，并對(duì)每一個(gè)工件都進(jìn)行清晰的標(biāo)記標(biāo)注，在安裝拼接的時(shí)候要嚴(yán)格的按照順序進(jìn)行拼接處理。
2.3現(xiàn)場(chǎng)桁架拼接。
在將桁架的相關(guān)構(gòu)件制作完成后，就可以運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼接施工。而在拼接處理的過(guò)程中，要注意要找拼裝基準(zhǔn)線的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，采用胎架對(duì)桁架進(jìn)行支撐，對(duì)桁架實(shí)行有效的拼接處理，這樣可以使得桁架的空間可以保持立面結(jié)構(gòu)。要對(duì)支撐點(diǎn)的位置進(jìn)行合理的確定，單元桁架要利用汽車(chē)來(lái)進(jìn)行吊裝拼接，要注意利用電焊機(jī)來(lái)對(duì)下胎架進(jìn)行焊接處理，而焊接的順序則為接口、直腹桿、斜腹桿，在焊接的過(guò)程中，也要遵循一定的原則，要保持焊接的對(duì)稱(chēng)性。
2.4樓面加固處理。
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖中了解到運(yùn)輸通道至中廳的吊車(chē)行走路線的下方均有地下停車(chē)場(chǎng)，樓板設(shè)計(jì)荷載為15kN/m2，通過(guò)驗(yàn)算在施工過(guò)程中樓面荷載達(dá)到30kN/m2，才能滿足機(jī)械行走、站位吊裝要求；在樓板下方采用鋼管腳手架進(jìn)行支撐加固，加固高度為3.72m，用φ48×3.5的腳手架管在加固區(qū)域搭設(shè)滿堂架，此區(qū)域滿堂架立桿上端必須撐緊，立桿橫向、縱向間距為600mm，步距為800mm，通過(guò)驗(yàn)算滿足施工要求。
2.5桁架吊裝。
吊裝桁架時(shí)汽車(chē)吊車(chē)頭朝相對(duì)應(yīng)軸方向，使吊車(chē)的工作幅度為8m，50T汽車(chē)吊在工作幅度8m時(shí)，臂長(zhǎng)32.7m可以起吊重量為12.3T>12.28T，吊車(chē)工位幅度滿足吊裝要求。起吊前在桁架兩端系上方向牽引用風(fēng)繩，桁架底部起升到25m時(shí)，主臂朝對(duì)應(yīng)軸方向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到另一軸部位左右趴桿，桁架基本到位，微調(diào)好軸線及左右距離后，與鋼支座焊接固定。固定好后松鉤，第一榀桁架吊裝完畢，當(dāng)兩榀主桁架吊裝就位后及時(shí)完成其之間的次桁架和相關(guān)構(gòu)件，以便使兩榀主桁架形成一個(gè)穩(wěn)固的整體。
3施工控制要點(diǎn)
3.1施工規(guī)劃。
本工程結(jié)構(gòu)拼裝區(qū)域場(chǎng)地、進(jìn)場(chǎng)通道、吊裝工位狹小，起吊構(gòu)件超長(zhǎng)，安裝、吊裝操作空間緊促，在道路布置、桁架拼裝、吊裝過(guò)程中必須確保所選方案合理性。且相當(dāng)部分?jǐn)?shù)量構(gòu)件在高空安裝，這些比較復(fù)雜的操作要求車(chē)間制作精度不僅要滿足施工規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，還必須較好的滿足現(xiàn)場(chǎng)安裝工藝的需要。此外，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工人員，特別是起重作業(yè)人員和起重指揮人員，分別要有相應(yīng)的施工經(jīng)驗(yàn)和指揮協(xié)調(diào)能力。
3.2施工驗(yàn)算。
對(duì)于屋蓋鋼結(jié)構(gòu)本體施工驗(yàn)算：本工程擬采用樓面加固，大噸位汽車(chē)進(jìn)行單榀桁架整體吊裝?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)按照施工順序確定分析工況，施工區(qū)域、通道樓面整體驗(yàn)算，以及樓面、通道加固整體施工驗(yàn)算，整榀桁架吊裝的吊點(diǎn)內(nèi)力施工驗(yàn)算，施工機(jī)械、吊索選擇施工驗(yàn)算，為工程吊裝控制提供具體詳細(xì)的理論數(shù)據(jù)進(jìn)行指導(dǎo)。
3.3施工測(cè)量。
現(xiàn)場(chǎng)在拼裝胎架上拼裝、空中安裝，應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行跟蹤測(cè)量，確保各階段組裝安裝的準(zhǔn)確性，施工測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)施工規(guī)范、控制要求進(jìn)行確定，確保觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的代表性。施工測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)向工程技術(shù)負(fù)責(zé)人報(bào)告，查找原因并提出整改措施。
4安全保障措施
在大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)的安裝過(guò)程中，必須要做好一定的保護(hù)措施，以免在施工中發(fā)生意外事故，給施工現(xiàn)場(chǎng)人員的人身安全帶來(lái)威脅，同時(shí)也避免了事故發(fā)生對(duì)工期進(jìn)度的影響。一般要求現(xiàn)場(chǎng)施工中所使用的吊裝機(jī)索具都應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定，尤其是當(dāng)這些機(jī)械設(shè)備需要進(jìn)行局部變更時(shí)，一定要征得工程技術(shù)部的批準(zhǔn)，以確保安全。結(jié)束語(yǔ)綜上所述，在對(duì)大型建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工的過(guò)程中，采用的結(jié)構(gòu)形式通常為大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)，而在該結(jié)構(gòu)工程中，桁架是其中的重要構(gòu)成部分，桁架施工的質(zhì)量，將直接影響到大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，要想能夠使得大跨度的構(gòu)件以及相類(lèi)似的工程可以進(jìn)一步的得到質(zhì)量上的提升，就需要合理的采用有效的施工方法對(duì)桁架進(jìn)行施工處理，以保障大型建筑整體的施工質(zhì)量，從而更好的推動(dòng)大型建筑的發(fā)展和建設(shè)。
參考文獻(xiàn)
[1]束偉農(nóng)，朱忠義.鋼結(jié)構(gòu)在機(jī)場(chǎng)航站樓工程中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2011(1).
[2]李乘建.大跨度空間管桁架施工關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2012.
[3]張愛(ài)莉.大跨度鋼桁架結(jié)構(gòu)施工方案的優(yōu)選研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2013.
【關(guān)鍵詞】大跨度體育館； 鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
一、前言
針對(duì)我國(guó)的國(guó)情而言，對(duì)于高層的結(jié)構(gòu)建筑，采取鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是最為合適的施工技術(shù)，并受到了建設(shè)部的推薦和推廣使用。該技術(shù)顧名思義，就是采取鋼筋混凝土構(gòu)件和鋼構(gòu)件、組合構(gòu)件等相互組合，從而形成一種混合型的新體系。在體系中由于存在鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)，因此該體系能夠很好地將兩者的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，起到了相互補(bǔ)充的作用。針對(duì)一些大型的場(chǎng)館建設(shè)，例如大跨度體育館的設(shè)計(jì)施工上，由于結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的要求，最后在確保功能性得到體現(xiàn)的基礎(chǔ)上，往往會(huì)采用下部混凝土結(jié)構(gòu)和上部大跨度鋼屋頂相結(jié)合的混合型結(jié)構(gòu)體系。本文以某大型體育館為例子來(lái)分析大跨度鋼-混凝土結(jié)構(gòu)之間的協(xié)同效應(yīng)。并未其它可能采取該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的建筑提供一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和參考借鑒。
二、大跨度體育館的基本概述
1.工程概況
在本文中選擇工程建筑項(xiàng)目是某一大跨度體育館建筑，其具體的工程概況為：體育館的總建筑面積是2.2萬(wàn)平方米，大跨度的體育館東西長(zhǎng)約130米，南北長(zhǎng)約86米，計(jì)劃修建為地上三層的規(guī)模，其中的高度分別設(shè)計(jì)為中間層的高度是5.4米，其余兩層的高度是6米，網(wǎng)架支座底標(biāo)高為18米，屋面建為坡屋面，其中最高點(diǎn)標(biāo)高是23.6米。
2.結(jié)構(gòu)選型
在本工程中滿足建筑的基本功能基礎(chǔ)上，并且充分的考慮工程的經(jīng)濟(jì)性，最終確定本工程中的體育館主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，而鋼屋蓋采用正放四角錐網(wǎng)架形式和下弦支撐，在體育館周圈和內(nèi)部設(shè)混凝土框架柱，在框架柱頂設(shè)置混凝土環(huán)梁。設(shè)計(jì)具體的體育館布置圖如圖1與圖2 所示。
3.荷載條件
荷載類(lèi)型：根據(jù)建筑領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范，在本工程項(xiàng)目中選擇的大跨度體育館鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中充分的考慮了自重附加恒載、活載、馬道荷載、雪荷載及風(fēng)荷載。
建筑受地震的影響作用：依據(jù)對(duì)體育館地震安全的評(píng)價(jià)報(bào)告，在本次的跨度體育館鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中按抗震設(shè)防烈度7度計(jì)算，設(shè)計(jì)地震分組為第三組，場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅲ類(lèi)。
溫度的影響：根據(jù)所建體育場(chǎng)所處的氣候環(huán)境具體情況，對(duì)本工程在具體的使用期間溫度做出詳細(xì)合理的設(shè)定。
二、大跨度體育館鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)
1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與建筑材料強(qiáng)度
在本文的研究中，針對(duì)大跨度體育館的規(guī)劃上，采用的抗震級(jí)別大部分為三級(jí)，除了支承鋼結(jié)構(gòu)的混凝土柱環(huán)梁大跨度框架需要為二級(jí)；采取的建筑標(biāo)準(zhǔn)依照一級(jí)的安全等級(jí)來(lái)執(zhí)行。建筑物的使用設(shè)計(jì)為五十年。體育館一般為災(zāi)難的緊急避難場(chǎng)所，因此對(duì)于抗震等級(jí)要求較高，為甲等，主要在地基和樁基的設(shè)計(jì)上給予重視。
2.結(jié)構(gòu)控制標(biāo)準(zhǔn)
混凝土結(jié)構(gòu)的配箍率剪壓比和位移軸壓比這些指標(biāo)都應(yīng)該按照既定的標(biāo)準(zhǔn)去執(zhí)行。
3.抗震性能化指標(biāo)
在規(guī)劃的初期本文對(duì)體育館的抗震要求指標(biāo)主要如下：（1）抗剪中震彈性和抗彎中震不屈服性能指標(biāo)是混凝土框架柱的基本要求。
（2）滿足抗彎中震彈性性能和承載力滿足抗剪中震彈性是對(duì)于網(wǎng)架支承鋼結(jié)構(gòu)以及關(guān)鍵構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的混凝土柱的基本要求。
（3）小震彈性下要求整體的結(jié)構(gòu)變形不會(huì)太大的改變。
4.有限元模型
根據(jù)最初的設(shè)想，將想法輸入計(jì)算機(jī)之后，可以得到以下三種結(jié)構(gòu)模型。并分別針對(duì)三種模型進(jìn)行分析計(jì)算。（1）鋼屋蓋的單獨(dú)計(jì)算模型（圖3（a））（2）下部結(jié)構(gòu)和鋼屋頂協(xié)同工作的整體模型。（圖3（b）） （3）對(duì)于鋼材的屋頂，采取整體并用平面無(wú)限剛的屋面。（圖3（c））
三、結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)
本工程中鋼屋蓋的主要特點(diǎn)就是多跨連續(xù)型網(wǎng)架，并且相鄰兩跨網(wǎng)架跨度相差懸殊。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，此種情況下的大小跨相接處的小跨網(wǎng)架外側(cè)部分支座承受拉力，而帶過(guò)渡板的橡膠支座承受拉力的性能較差，此時(shí)可采用滑動(dòng)球鉸支座， 滑動(dòng)球鉸支座能夠有效地承受拉力，同時(shí)能夠釋放溫度荷載引起的水平位移。
1.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
工程采用高強(qiáng)混凝土預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，樁布置圖支承鋼屋蓋的框架柱的最大軸力約4500kN，最小不到1000kN，其余框架柱最大軸力約為2000kN，最小約為500kN。 框架柱軸力相差懸殊，若框架柱之間產(chǎn)生過(guò)大的沉降差，將使鋼屋蓋支座發(fā)生初始位移，網(wǎng)架桿件內(nèi)力重新分布，對(duì)網(wǎng)架受力造成不利影響 因此，控制基礎(chǔ)沉降值及沉降差成為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一。
框架柱以及周邊框架柱沉降之間的差距的減少，需要在實(shí)踐中依照在支承鋼屋蓋的框架柱下多布樁其余框架柱下盡量少布樁的原則。支承鋼屋蓋的框架最少需要兩個(gè)，最多為5個(gè)，其余的下框架柱的樁數(shù)最少一個(gè)，最多為3個(gè)。而根據(jù)已經(jīng)得到的相關(guān)土層數(shù)據(jù)和勘察報(bào)告，可以計(jì)算出五個(gè)樁承臺(tái)基礎(chǔ)的沉降值大概在28mm左右，承臺(tái)基礎(chǔ)在相鄰間的水平距離為8.4m，沉降值大概在20mm，兩個(gè)樁之間的沉降差大概為0.95‰，為8mm，這個(gè)數(shù)字比要求達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)2‰要低。從圖6中，我們可以觀察到預(yù)應(yīng)力管樁的布置，預(yù)測(cè)當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，對(duì)樁基的水平力進(jìn)行預(yù)測(cè)也是一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，為了避免在地震中樁基受到破壞性的剪切力而造成屈服彎曲。在本文的研究中，將工程管孔進(jìn)行填實(shí)為3m，并將這段樁身的螺旋箍筋直徑加粗間距加密。
2.超長(zhǎng)措施
由于體育館長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，達(dá)到了130多米，為了滿足建筑物的功能性需要，在施工中不設(shè)置伸縮縫，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中不需要設(shè)伸縮縫的容許值的兩倍多，屬于超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu) 除根據(jù)溫度作用計(jì)算結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)外，本工程還采取措施如下：（1）網(wǎng)架支座大部分采用板式橡膠支座，個(gè)別位置采用滑動(dòng)球鉸支座，兩種支座形式均可以釋放溫度應(yīng)力，減小鋼屋蓋在溫度應(yīng)力下的變形對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響。（2）加強(qiáng)保溫隔熱措施。（3）本工程混凝土采用硅酸鹽低水化熱水泥，嚴(yán)格控制砂石骨料含泥量和級(jí)配，施工單位應(yīng)采取可靠的混凝土養(yǎng)護(hù)措施，混凝土澆灌過(guò)程中控制溫差，采取有效措施保潮保濕，并應(yīng)有詳細(xì)的施工技術(shù)方案。（4）設(shè)置后澆帶，帶寬800mm，后澆帶間距控制在40～ 50m，后澆帶采用比相應(yīng)結(jié)構(gòu)部位高一級(jí)的微膨脹混凝土澆筑，后澆帶混凝土必須充分作好養(yǎng)護(hù)，澆搗結(jié)束，表面初凝后即噴灑養(yǎng)護(hù)劑，及時(shí)覆蓋塑料膜，并每天噴水養(yǎng)護(hù)且不少于28d。
四、結(jié)束語(yǔ)
以體育館為例對(duì)大跨度的鋼結(jié)構(gòu)-混凝土混合結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析是本文的主要內(nèi)容，本文主要采用了局部分析和整體分析的方式來(lái)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)在實(shí)踐中是如何相互協(xié)同發(fā)揮功效進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。并在這樣的基礎(chǔ)上提出了三種模式進(jìn)行實(shí)例分析，由于在本次研究中所涉及的體育館的結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)，因此在實(shí)際的設(shè)計(jì)中需要對(duì)溫度因素進(jìn)行充分的考慮，以減少其對(duì)于構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力的影響。在實(shí)際設(shè)計(jì)上也充分運(yùn)用了多種方法減少由于溫度所造成的對(duì)于鋼-混凝土結(jié)構(gòu)的負(fù)面作用。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：大跨度；超重；鋼結(jié)構(gòu)；桅桿；提升
Abstract: combining with practical engineering examples super large span structure mast construction technology at ascension is not borrow any large mechanical equipment, artificial use lifting mast, chain blocks, double mast car, gantry effective combination slip method will steel structure components are installed in place. Successfully solved due to the venue and the lifting height, lifting radius, lifting weight place is restricted, large hoisting machinery is not able to use or lifting high cost under the condition of the installation of the structure.
Keywords: big span; Overweight; Steel structure; Mast; ascension
中圖分類(lèi)號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）
在當(dāng)前國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)建筑工程中大跨度鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來(lái)越多，隨之而來(lái)的大跨度鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)也成為我們研究和解決的課題。本文主要介紹鋼結(jié)構(gòu)吊裝時(shí)由于施工場(chǎng)地所限，普通大型起重機(jī)械無(wú)法靠近，超大型起重機(jī)械造價(jià)過(guò)高，因此結(jié)合工程實(shí)踐，采用桅桿配合手動(dòng)倒鏈吊裝方法進(jìn)行吊裝，并總結(jié)出了大跨度超重鋼結(jié)構(gòu)桅桿提升施工技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)對(duì)完成各種大跨度超重鋼構(gòu)件的安裝具有吊裝高度高、吊裝重量大、吊裝場(chǎng)地不受限制、可靠、經(jīng)濟(jì)、施工安全，工程質(zhì)量容易保證，不需要大型吊裝設(shè)備和鋼腳手工具，降低施工費(fèi)用等特點(diǎn)。適用于工業(yè)與民用建筑工程中大跨度超重鋼構(gòu)件安裝工程，尤其適合由于場(chǎng)地及吊裝高度、吊裝半徑、吊裝重量所限，大型吊裝機(jī)械無(wú)法使用或吊裝費(fèi)用過(guò)高的情況下的結(jié)構(gòu)安裝。本文根據(jù)鄂爾多斯市國(guó)泰商務(wù)廣場(chǎng)Ⅱ區(qū)（T3）-裙樓出屋面鋼結(jié)構(gòu)穹頂工程詳細(xì)介紹大跨度超重鋼結(jié)構(gòu)桅桿提升施工技術(shù)。
1.工藝原理
大跨度超重鋼結(jié)構(gòu)桅桿提升施工技術(shù)是不借用任何大型機(jī)械設(shè)備，人工利用吊裝桅桿、手拉葫蘆、雙桅桿小車(chē)、龍門(mén)架有效結(jié)合滑移法將鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝到位。
2. 工藝流程及操作要點(diǎn)
2.1施工工藝流程
構(gòu)件驗(yàn)收測(cè)量彈線雙桅桿小車(chē)吊裝鋼柱鋼柱測(cè)量校正地腳螺栓、纜風(fēng)繩固定滑移軌道安裝鋼梁滑移柱頂設(shè)置桅桿及吊耳、倒鏈鋼梁吊裝就位緊固高強(qiáng)螺栓現(xiàn)場(chǎng)焊縫焊接結(jié)構(gòu)驗(yàn)收。見(jiàn)圖1（結(jié)構(gòu)平面布置）：本技術(shù)主要針對(duì)此工程中GL-1、GL-16兩根重量較大主梁安裝進(jìn)行闡述。
圖1 結(jié)構(gòu)平面布置圖
2.2操作要點(diǎn)
2.2.1安裝前準(zhǔn)備
（1）熟悉施工方案，對(duì)各個(gè)作業(yè)班組做詳細(xì)的技術(shù)交底，掌握各步驟施工方法。
（2）詳細(xì)查看圖紙，提供鋼柱安裝基礎(chǔ)標(biāo)高、軸線等數(shù)據(jù)。
（3）將鋼柱縱、橫中心線彈至基礎(chǔ)頂面。
（4）逐個(gè)測(cè)量地腳錨栓標(biāo)高，確定調(diào)整螺母位置后將螺母就位。
（5）清理現(xiàn)場(chǎng)，保證吊裝構(gòu)件部位平整。
（6）施工機(jī)具準(zhǔn)備就緒。
2.2.2鋼柱的安裝
鋼柱的安裝是使用雙桅桿行走式小車(chē)進(jìn)行吊裝就位。
（1）雙桅桿行走式小車(chē)的設(shè)計(jì)
雙桅桿小車(chē)桅桿高度應(yīng)高于鋼柱高度1.5米左右，在桅桿頂端設(shè)置一800mm長(zhǎng)的牛腿，以便設(shè)吊點(diǎn)，見(jiàn)圖2。
圖2 雙桅桿小車(chē)搭設(shè)三維示意圖
（2）鋼柱吊裝過(guò)程
將雙桅桿行走式小車(chē)推到作業(yè)位置，用纜風(fēng)繩將其固定來(lái)保證穩(wěn)定，將鋼柱利用雙桅桿緩慢提起，同時(shí)柱另一端用坦克車(chē)拖住，緩慢前移向前遞送，直至鋼柱被吊離地面，將坦克車(chē)撤去，鋼柱就位。用經(jīng)緯儀測(cè)量鋼柱垂直度，并調(diào)整至規(guī)范要求偏差之內(nèi)。
2.2.3主鋼梁GL-1、GL-16安裝
（1）鋼梁組拼
由于主鋼梁長(zhǎng)度較長(zhǎng)，運(yùn)輸時(shí)將鋼梁分割成幾段，吊裝前需將鋼梁組拼成整體，組對(duì)設(shè)備選擇多個(gè)組拼龍門(mén)架。龍門(mén)架分別設(shè)置在鋼梁的兩端及中間分段位置處，鋼梁拼裝在龍門(mén)架上完成。
（2）鋼梁移動(dòng)
鋼梁組對(duì)完成后，需要將鋼梁從拼裝位置移動(dòng)到鋼柱下方才能進(jìn)行吊裝。鋼梁移動(dòng)利用混凝土頂面上設(shè)置滑動(dòng)軌道，軌道選用2根H400*200*8*13并排斷續(xù)焊接，鋼梁在軌道上滑動(dòng)時(shí)梁下設(shè)置坦克車(chē)，鋼梁在坦克車(chē)上通過(guò)軌道緩緩移動(dòng)到鋼柱的根部，穩(wěn)妥放置等待就位.見(jiàn)圖3。
圖3 鋼梁滑移平面布置圖
為避免滑軌在混凝土圈梁外懸挑，將滑軌的另一端與鋼柱支撐牛腿固定。
由于鋼梁重量較大，為了將鋼梁順利移至軌道上，現(xiàn)運(yùn)用自制龍門(mén)架采用遞奪法進(jìn)行移動(dòng)，見(jiàn)圖4。
圖4龍門(mén)架遞奪法移動(dòng)鋼梁示意圖
（3）主鋼梁GL-1、GL-16吊裝
主鋼梁移至吊裝位置后，需將剩余鋼柱及環(huán)向鋼梁利用雙桅桿小車(chē)進(jìn)行安裝，安裝完畢鋼柱與環(huán)梁形成整體，此時(shí)可進(jìn)行主鋼梁GL-1、GL-16的吊裝。吊裝前需在鋼柱頂部分別設(shè)置桅桿及吊耳，采用20t倒鏈完成主鋼梁的提升就位工作，同時(shí)采用兩臺(tái)10t倒鏈對(duì)稱(chēng)布置在20t倒鏈兩側(cè)進(jìn)行安全防護(hù)。為了保證吊裝桅桿的穩(wěn)定性，在桅桿側(cè)后方需設(shè)置纜風(fēng)繩，纜風(fēng)繩下端利用后置埋件固定在周邊附近的混凝土梁上，纜風(fēng)繩角度控制在45°左右為宜。吊裝示意圖見(jiàn)圖5。
圖5吊裝示意圖
提升過(guò)程中鋼梁兩端存在高低差，在高端鋼梁提升時(shí)，低端鋼梁需用倒鏈穩(wěn)固同時(shí)用坦克車(chē)輔助托住鋼梁端部，在低的一端鋼梁進(jìn)入與鋼柱內(nèi)側(cè)平齊位置，利用上部20噸倒鏈將低端微微提升，提升同時(shí)坦克車(chē)撤消，鋼梁低端有向鋼柱內(nèi)側(cè)擺動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)用側(cè)向穩(wěn)固倒鏈緩慢放鏈，控制梁端的擺動(dòng)速度，待梁端緩緩放至鋼柱內(nèi)側(cè)，然后同時(shí)提升鋼梁兩端，使鋼梁整體緩緩上升安裝就位，施工時(shí)派專(zhuān)人觀察控制滑移與提升的同步性。安裝就位后及時(shí)進(jìn)行高強(qiáng)螺栓和焊接施工。
3.相關(guān)安全措施
（1）鋼結(jié)構(gòu)柱安裝采用定型式爬梯、靠梯及A型梯子解決人員上下的問(wèn)題。
（2）在混凝土板上進(jìn)行高空作業(yè)采用活動(dòng)腳手架進(jìn)行施工，施工時(shí)活動(dòng)腳手架必須與主體結(jié)構(gòu)可靠連接、固定，腳手架上人員要站穩(wěn)把牢，謹(jǐn)防失足墜落。
（3）在鋼梁上施工作業(yè)采用自制掛籃，在此掛籃施工時(shí)安全繩務(wù)必與鋼梁上設(shè)置的安全繩可靠連接，不可以連接于掛籃上。
(4)在鋼梁上設(shè)置安全繩，操作人員將安全帶掛在安全繩上，且在結(jié)構(gòu)下方滿掛安全網(wǎng)，保證操作人員的安全。
(5)嚴(yán)格遵守防止違章和事故的“十不盲目操作”
(6)嚴(yán)格遵守防止機(jī)械傷害的“一禁、二必須、三定、四不準(zhǔn)”
(7)嚴(yán)格遵守防止觸電傷害的“十項(xiàng)基本安全操作要求”
（8）嚴(yán)格遵守防止高處墜落、物體打擊的“十項(xiàng)基本安全要求”
4.結(jié)語(yǔ)
本技術(shù)已成功應(yīng)用于鄂爾多斯市國(guó)泰商務(wù)廣場(chǎng)Ⅱ區(qū)（T3）-裙樓出屋面鋼結(jié)構(gòu)穹頂工程，本工程為砼框架結(jié)構(gòu)中間頂部凸出屋面的鋼結(jié)構(gòu)采光穹頂，整個(gè)結(jié)構(gòu)頂面為斜面，結(jié)構(gòu)最高點(diǎn)柱高7830mm，最低點(diǎn)柱高3980mm，相對(duì)高差3850mm。梁為焊接H型，鋼梁最重21t，跨度36m，此工程按本技術(shù)施工，實(shí)現(xiàn)了安全、經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量好，工期短的目標(biāo)，獲得了業(yè)主和監(jiān)理單位的好評(píng)，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。工程實(shí)例圖片見(jiàn)圖6。
關(guān)鍵詞 大跨度；鋼結(jié)構(gòu)；空間管桁架
中圖分類(lèi)號(hào) T323 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-（2012）112-0178-02
鋼結(jié)構(gòu)管桁架技術(shù)已經(jīng)在國(guó)外流行多年，我國(guó)建筑業(yè)在經(jīng)歷著快速發(fā)展的同時(shí)，對(duì)建筑的屋蓋體系逐步重視。在這個(gè)基礎(chǔ)上，鋼結(jié)構(gòu)管桁架技術(shù)得到了深入的研究發(fā)展和運(yùn)用。下面我們就對(duì)這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行探究。
1 管桁架結(jié)構(gòu)的初步認(rèn)識(shí)
隨著技術(shù)的發(fā)展，鋼管結(jié)構(gòu)在當(dāng)今建筑的使用范圍上，已經(jīng)從大型建筑工程范圍上擴(kuò)展到了工業(yè)建筑以及民用建筑范圍上。例如上海、長(zhǎng)春的體育場(chǎng)，成都的機(jī)場(chǎng)航站樓、哈爾濱的滑雪場(chǎng)、揚(yáng)州體育館、上海洋子港大橋、廣州國(guó)際會(huì)議展覽中心以及北京奧運(yùn)會(huì)老山自行車(chē)館等等，在屋蓋體系上都選擇了鋼結(jié)構(gòu)空間管桁架的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
管桁架依據(jù)桿架布置的不同以及受力特征的不同，一般分為平面、空間兩種管桁結(jié)構(gòu)。顧名思義，平面管桁結(jié)構(gòu)就是上、下弦以及腹桿全部處于同一平面。這種結(jié)構(gòu)的外部剛度較差?？臻g管桁結(jié)構(gòu)的上、下弦同腹桿通常處在三角形截面上，這種結(jié)構(gòu)的跨度大，穩(wěn)定性高，外觀通常也比較富有美感。在外支撐不能布置的時(shí)候，采用穩(wěn)定性高的三角形桁架來(lái)構(gòu)建一個(gè)跨度大的空間。這種結(jié)構(gòu)方式減少了支撐夠件的數(shù)量，所以比較經(jīng)濟(jì)。
對(duì)于管桁架的連接件桿件截面的種類(lèi)，一般常用的為圓形、正方以及長(zhǎng)方形，選擇不同圖形的截面相應(yīng)的桁架類(lèi)型也有所不同：如果連接件截面是圓形，就選擇C-C型桁架；如果連接件截面是正方形，就選擇R-R型桁架；如果連接件截面是長(zhǎng)方形，就選擇R-C型桁架。
弦桿的類(lèi)型決定了桁架的外形，基本上可以分為直線型桁架和曲線型桁架兩種。這其中，曲線型桁架可以更好的體現(xiàn)建筑的美觀程度，也被最常用于施工過(guò)程中。為了在最小的成本支出下獲得最佳的建筑效果，在曲線型管桁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，桿件仍然使用直桿形式，將折線近似來(lái)替代曲線。
鋼管桁架結(jié)構(gòu)的外形優(yōu)美，經(jīng)濟(jì)成本低，受力較其它材料合理，正是這些相對(duì)的優(yōu)勢(shì)使得鋼結(jié)構(gòu)管桁架在建筑中得到了最普遍的使用。大量的建筑工程實(shí)踐可以證明，鋼管結(jié)構(gòu)的運(yùn)用一方面滿足了建筑的基本原則，另一方面也滿足了建筑的基本要求，并且與最新的設(shè)計(jì)理念吻合。
2 空間管桁架結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)代很多大型的建筑均采用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)造的，而且伴隨著建筑業(yè)的不斷深化與發(fā)展，建筑理念也發(fā)生了翻天覆地的變化與創(chuàng)新，在鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和實(shí)踐上，出現(xiàn)了許多類(lèi)似跨度大、空間形狀相對(duì)復(fù)雜多變的鋼結(jié)構(gòu)的建筑。這些新型鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)，同時(shí)也對(duì)鋼構(gòu)件的優(yōu)化與創(chuàng)新提供了基礎(chǔ)。近些年我國(guó)出現(xiàn)的，比較著名的類(lèi)似于水立方、國(guó)家大劇院以及中央電視臺(tái)新辦公樓等等大型的體育場(chǎng)館、文化場(chǎng)館、展覽館等無(wú)一例的使用了大跨度、復(fù)雜空間鋼結(jié)構(gòu)，來(lái)充當(dāng)建筑自身的屋蓋結(jié)構(gòu)體系。
如今，建筑水平的科技含金量已經(jīng)成為了衡量一個(gè)國(guó)家建筑水平的標(biāo)準(zhǔn)，其中，空間結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展的好壞決定了建筑水平的科技含量。我國(guó)的建筑業(yè)從未停止過(guò)對(duì)于大跨度空間結(jié)構(gòu)研究方面的腳步，相應(yīng)的施工技術(shù)也有了質(zhì)的飛躍。
大跨度空間管桁架在國(guó)家重要的場(chǎng)館建設(shè)時(shí)，發(fā)揮了不可替代的作用。但是，由于在跨度、桁架截面以及規(guī)格上的不同，造成建筑相互間壁厚對(duì)接、K型節(jié)點(diǎn)等方面上或多或少的存在些差異。
3 空間管桁架結(jié)構(gòu)問(wèn)題的解決
3.1 主管不等壁厚對(duì)接問(wèn)題及辦法
大跨度變截面的主管對(duì)接口處，是不等壁厚對(duì)接問(wèn)題主常出現(xiàn)的位置。設(shè)計(jì)單位往往要求所有的主管對(duì)接口，在工廠內(nèi)實(shí)行打內(nèi)坡口并且要求加折板已充當(dāng)襯墊。但是，大量的內(nèi)坡口構(gòu)件應(yīng)用到施工中會(huì)導(dǎo)致工期的延長(zhǎng)、難度的增大。而且，由于國(guó)內(nèi)的無(wú)縫管制造技術(shù)還與國(guó)外有一定的差距，必須要采用卷管制作的方法，這就造成了直縫鋼管的圓度差異問(wèn)題。
按照相關(guān)的規(guī)定，直縫鋼管的外徑偏差率不能大于或小于0.75%，彎曲度偏差不能大于3.0mm/m。焊接兩個(gè)構(gòu)件時(shí)，焊件的寬度與厚度不等同，其中，如果焊件的厚度在一側(cè)上存在著4mm以上的差距，那么就要分別在寬度、厚度方向，沿著一側(cè)或者兩側(cè)做成斜角，這個(gè)斜角的坡度應(yīng)該控制在小于或等于1：2.5的范圍內(nèi)。此外，可以通過(guò)沿著焊件焊接的縫隙的垂直方向添加插筋板，還可以在焊縫位置加上箍圈對(duì)焊接構(gòu)件進(jìn)行固定。
3.2 K型搭接節(jié)點(diǎn)處不可視焊接問(wèn)題及辦法
搭接節(jié)點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)構(gòu)造上一共可分為間隙、部分搭接以及完全搭接，這些不同結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)在設(shè)計(jì)與施工的過(guò)程中，如何搭接就成了最為關(guān)鍵的問(wèn)題，也會(huì)增加內(nèi)隱藏焊縫的幾率。而相關(guān)規(guī)定并未對(duì)這方面的問(wèn)題有具體的規(guī)定。
通常情況下，主管與腹桿的直徑比要控制在大于等于0.2、小于等于1的范圍內(nèi)，腹桿之間的搭接量要控制在大于等于25%的范圍內(nèi)。在節(jié)點(diǎn)的選擇上，要多選擇間隙節(jié)點(diǎn)替代部分搭接節(jié)點(diǎn)，因?yàn)殚g隙節(jié)點(diǎn)比部分搭接節(jié)點(diǎn)更容易被組裝。對(duì)于部分搭接節(jié)點(diǎn)的隱藏部分一般是不焊接的，只有出現(xiàn)腹桿與主管之間的不平衡系數(shù)大于1.5的情況，那么部分搭接節(jié)點(diǎn)就必須要進(jìn)行焊接。搭接節(jié)點(diǎn)的選擇，要注意搭接管與被搭接管至少要將25%的寬度疊合在一起，最佳的選擇是有一般的寬度疊合。另外，對(duì)于部分搭接的K型節(jié)點(diǎn)，如果主管垂直方向的內(nèi)力與腹管內(nèi)力之間存在低于五分之一的差距，那么被搭接桿件的趾部是不需要進(jìn)行焊接的。
除此之外，搭接節(jié)點(diǎn)構(gòu)件中，圓管外層直徑同構(gòu)件壁的厚度之間的比值不能大于100。K型節(jié)點(diǎn)構(gòu)件的搭接率應(yīng)該被控制在大于等于25%、小于等于100%的范圍內(nèi)。如果腹桿出現(xiàn)厚度不同的情況，那么在焊接時(shí)，要在厚壁管上方搭薄壁管。綜上所述，空間管桁架設(shè)計(jì)時(shí)，不只需要考慮桿件以及桿件節(jié)點(diǎn)承受力，節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造也是很重要的環(huán)節(jié)，節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以有效地將各個(gè)構(gòu)件聯(lián)系起來(lái)，對(duì)于整個(gè)建筑設(shè)計(jì)起到承上啟下的關(guān)鍵作用。
3.3 空間管桁架施工的步驟
“先點(diǎn)焊，后全焊”是管桁架施工的主要程序，在桁架施工中如果有搭接節(jié)點(diǎn)存在，就一定要事先明確需要焊接的搭接部位，這也側(cè)面要求施工過(guò)程中要對(duì)各個(gè)構(gòu)件安裝的先后進(jìn)行有效確認(rèn)，以防因?yàn)闃?gòu)件安裝順序的顛倒導(dǎo)致建筑安全隱患。空間管桁架的安裝步驟通常是：主管先行安裝，接著安裝只管，每安裝一個(gè)只管后，對(duì)直管趾部進(jìn)行焊接，最后進(jìn)行支管與支管間的焊縫焊接。
3.4 如何進(jìn)行相貫口補(bǔ)塊
一個(gè)建筑工程的施工中，從設(shè)計(jì)到施工整個(gè)過(guò)程不可能完美，或多或少都會(huì)出現(xiàn)一些不足或者誤差，特別是在施工過(guò)程中人為的失誤會(huì)加大這些誤差出現(xiàn)的幾率。這些失誤往往會(huì)造成相貫口出現(xiàn)縫隙過(guò)大問(wèn)題，需要及時(shí)有效地進(jìn)行查缺補(bǔ)漏。
1）如果桁架同主弦管相貫口間隙長(zhǎng)度大于8mm，那么解決方法之一就是徹底替換相貫口，方法之二就是對(duì)相貫口周?chē)糠纸Y(jié)構(gòu)進(jìn)行切割，切割的要求是長(zhǎng)橢圓形，長(zhǎng)度要大于或者是等于500mm，針對(duì)切割的部分進(jìn)行替換，在替換中應(yīng)該打坡口焊接。
2）支管相貫口間隙過(guò)大，要對(duì)支管相貫口的局部構(gòu)件補(bǔ)塊，補(bǔ)塊要求是長(zhǎng)橢圓形，長(zhǎng)度要大于或者是等于300mm，對(duì)于焊接的要求同樣是坡口焊接。
4 總結(jié)
鋼結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域的作用日趨重要，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的自身重量較小而且強(qiáng)度較高，可塑性和柔韌性都較其它材料強(qiáng)，加之鋼結(jié)構(gòu)無(wú)法比擬的抗震性能，是之成為公認(rèn)的具有良好性能的結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)也被應(yīng)用到了空間結(jié)構(gòu)體系中，尤其是跨度較大，標(biāo)高較高的大型場(chǎng)館，空間鋼結(jié)構(gòu)管桁架設(shè)計(jì)做為其屋蓋結(jié)構(gòu)發(fā)揮著很多的優(yōu)點(diǎn)，滿足了場(chǎng)館大跨度的要求，而且符合建筑設(shè)計(jì)的美觀實(shí)用、經(jīng)濟(jì)安全的基本原則。這一設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)在未來(lái)會(huì)被更多地運(yùn)用到實(shí)際建筑中去。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞]大跨度、鋼結(jié)構(gòu)、應(yīng)用、發(fā)展
中圖分類(lèi)號(hào)： TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
一、前言
大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑在奧運(yùn)會(huì)以后得到了快速的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的形式和種類(lèi)也在不斷的增加，相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用也逐漸的成熟，在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和新技術(shù)、新材料的不斷應(yīng)用進(jìn)一步推進(jìn)了大跨度鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，大跨度鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)具有十分廣闊的發(fā)展空間。
二、空間結(jié)構(gòu)的應(yīng)用進(jìn)展
三十年來(lái)，我國(guó)空間結(jié)構(gòu)技術(shù)水平有了很大的提高，其應(yīng)用范圍有了很大的擴(kuò)展，以下按十年一個(gè)發(fā)展周期，回顧一下我國(guó)空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程。
1、成長(zhǎng)發(fā)展期
1982 -1992 年是我國(guó)空間結(jié)構(gòu)的成長(zhǎng)發(fā)展期。當(dāng)時(shí)空間結(jié)構(gòu)的應(yīng)用還主要局限于體育場(chǎng)館，以各省會(huì)城市的中型體育場(chǎng)館建設(shè)為主。為迎接 1990 年在北京召開(kāi)的第十一屆亞運(yùn)會(huì)，北京新建了13個(gè)體育館。這一時(shí)期，體育事業(yè)得到了高度重視，但限于經(jīng)濟(jì)實(shí)力，體育館的跨度一般為 70 ～ 80 m，體育場(chǎng)開(kāi)始采用挑蓬覆蓋看臺(tái)，懸挑跨度約為25 ～30 m。在這些中型體育場(chǎng)館的建設(shè)中，焊接空心球節(jié)點(diǎn)的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是主要的結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)雖大部分以平板網(wǎng)架為主，但也開(kāi)始了結(jié)構(gòu)形式的多樣化，如北京體育學(xué)院體育館、石景山體育館采用了雙層網(wǎng)殼，北京亞運(yùn)會(huì)奧林匹克體育館采用斜拉網(wǎng)殼，這些都開(kāi)啟了以后雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和斜拉結(jié)構(gòu)的研發(fā)及應(yīng)用。
2、壯大發(fā)展期
從1992-2002 年，空間結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍有了更大的發(fā)展，在體育場(chǎng)館的建設(shè)方面仍保持高速增長(zhǎng)，其一顯著特點(diǎn)是各類(lèi)結(jié)構(gòu)體系得到廣泛應(yīng)用。隨著體育館跨度的增加，雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)展示了很好的結(jié)構(gòu)性和跨越能力，如 1995 年建成的天津新體育館、1996 年建成的哈爾濱速滑館、1997 年建成的長(zhǎng)春體育館。膜結(jié)構(gòu)的研發(fā)及工程應(yīng)用取得了重大進(jìn)展，如1996 年建成的上海八萬(wàn)人體育場(chǎng)、2000 年建成的青島頤中體育館、秦皇島體育場(chǎng)等，膜結(jié)構(gòu)開(kāi)始了在體育場(chǎng)館的大面積應(yīng)用。斜拉結(jié)構(gòu)得到了業(yè)內(nèi)的重視，開(kāi)始有一定的應(yīng)用。在繼北京亞運(yùn)會(huì)奧林匹克體育館以后又一個(gè)成功的實(shí)例為 2000 年建成的浙江黃龍?bào)w育中心體育場(chǎng)，挑蓬懸挑為 50 m，斜拉索在調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力和控制位移方面起了很大作用。
3、成熟發(fā)展期
2002-2012 年是我國(guó)空間結(jié)構(gòu)全面成熟期，其結(jié)構(gòu)體系更趨多樣化，應(yīng)用范圍更廣。為迎接 2008 年北京奧運(yùn)會(huì)、2009 年濟(jì)南全運(yùn)會(huì)、2010 年廣州亞運(yùn)會(huì)和深圳 2011 年世界大學(xué)生運(yùn)動(dòng)會(huì)等大型體育賽事，各地建成了一批大型體育建筑，其中有代表性的包括北京奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”、國(guó)家游泳中心“水立方”采用多面體組合的空間剛接網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，用氣枕式乙烯和四氟乙烯共聚物、國(guó)家體育館、濟(jì)南奧體中心體育館、深圳寶安體育場(chǎng)、深圳灣大運(yùn)中心體育場(chǎng)等。
三、展 望
從中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)空間結(jié)構(gòu)委員會(huì)成立至今的三十年來(lái)，我國(guó)的空間結(jié)構(gòu)領(lǐng)域從技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)到制作安裝技術(shù)等方面都取得了很大的進(jìn)步。展望下一個(gè)十年，我們應(yīng)對(duì)空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展有一個(gè)戰(zhàn)略規(guī)劃，為了滿足我國(guó)大跨空間結(jié)構(gòu)發(fā)展的迫切需要，快速使我國(guó)空間結(jié)構(gòu)的技術(shù)和水平列于國(guó)際前列，以使我們盡快趕上世界上發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)水平，這
要求我們加強(qiáng)研發(fā)和創(chuàng)新，提高基礎(chǔ)理論水平，加速培養(yǎng)創(chuàng)新型工程技術(shù)人才，開(kāi)展新型結(jié)構(gòu)材料和新型結(jié)構(gòu)體系的研究，創(chuàng)造性地開(kāi)展新型大跨度結(jié)構(gòu)工程的實(shí)踐。
1、加強(qiáng)創(chuàng)新理念
為使我國(guó)大跨度空間結(jié)構(gòu)在下一個(gè)十年的技術(shù)水平有一個(gè)飛躍性突破，我們應(yīng)進(jìn)一步重視創(chuàng)新理念的培養(yǎng)，尤其是原創(chuàng)型創(chuàng)新。從我國(guó)空間結(jié)構(gòu)的這三十年發(fā)展來(lái)看，技術(shù)創(chuàng)新是永無(wú)止境的，我們應(yīng)按使用功能要求追求更大的跨度，探索更輕、更新穎的結(jié)構(gòu)體系，確保結(jié)構(gòu)的安全和耐久性要求，實(shí)現(xiàn)施工的簡(jiǎn)捷和更經(jīng)濟(jì)的造價(jià)。為了達(dá)到空間結(jié)構(gòu)研發(fā)的原創(chuàng)型目的，要求我們加強(qiáng)基礎(chǔ)性、公益性研發(fā)工作，注重創(chuàng)新型研究人才、創(chuàng)新型工程人才的培養(yǎng)，要求我們?cè)谛滦筒牧涎芯糠矫嬗泻芎玫耐黄?，要求我們就新型結(jié)構(gòu)體系方面開(kāi)展更多的工程實(shí)踐。
2、注重建筑與結(jié)構(gòu)的高度融合
對(duì)于大跨度空間結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，要求高素質(zhì)的建筑師與創(chuàng)新型結(jié)構(gòu)工程師在工作中的密切配合。對(duì)于結(jié)構(gòu)工程師來(lái)說(shuō)，不能要求建筑師局限于既有的結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)也不能以簡(jiǎn)單滿足建筑師的“新、奇、特”要求而不考慮結(jié)構(gòu)的合理性。對(duì)于建筑師來(lái)說(shuō)，追求美和新穎的造型是建筑創(chuàng)作的動(dòng)力源泉，但需要結(jié)構(gòu)工程師的積極配合，要在建筑方案的創(chuàng)作中更多地融合結(jié)構(gòu)理念，大跨度空間結(jié)構(gòu)發(fā)展中必須要這么做，這是高素質(zhì)建筑師與創(chuàng)新型結(jié)構(gòu)工程師必須承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任。
3、成為綠色建筑的典范
大跨度空間結(jié)構(gòu)理應(yīng)成為綠色建筑的典范，應(yīng)首先在確保結(jié)構(gòu)安全的前提下，將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得結(jié)構(gòu)效率更高、自重更輕，并積極采用高強(qiáng)材料，以節(jié)約材料和資源，即將單位面積屋面結(jié)構(gòu)自重作為大跨度結(jié)構(gòu)合理性的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo); 其次在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)與建筑應(yīng)密切配合，考慮屋面的保溫隔熱、自然采光與通風(fēng)等要求，提高大跨度公共建筑的舒適性并減少
建筑能耗; 另外是要做好大跨度空間結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能監(jiān)測(cè)和結(jié)構(gòu)維護(hù)，以確保設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的安全性并延長(zhǎng)使用壽命; 最后是達(dá)到使用壽命而進(jìn)行拆除時(shí)應(yīng)對(duì)材料做好分類(lèi)回收工作。
4、拓展空間結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍
大跨度空間結(jié)構(gòu)已從以往的以體育場(chǎng)館為主，擴(kuò)大到應(yīng)用于會(huì)展中心展覽館、航站樓和機(jī)庫(kù)、火車(chē)站及單層工業(yè)廠房或構(gòu)筑物頂蓋等，帶來(lái)了空間結(jié)構(gòu)發(fā)展的空前繁榮。但我們也應(yīng)看到，大中城市的大型體育場(chǎng)館、會(huì)展中心建設(shè)已過(guò)去，鐵路及火車(chē)站建設(shè)開(kāi)始更多關(guān)注經(jīng)濟(jì)成本。因此，在今后一段時(shí)期，空間結(jié)構(gòu)工程的應(yīng)用總量將有所減小，對(duì)我們來(lái)說(shuō)一個(gè)迫切任務(wù)是拓展空間結(jié)構(gòu)新的應(yīng)用范圍。目前，城鎮(zhèn)化進(jìn)程是今后一段時(shí)期推進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大動(dòng)力，而對(duì)中小城鎮(zhèn)的建設(shè)完善配套、對(duì)大中型城市的城市功能提升是城鎮(zhèn)化工作中二個(gè)主要方面。從城鎮(zhèn)完善配套來(lái)看，將有一大批中小型的城鎮(zhèn)文化體育設(shè)施需要建設(shè); 從提升城市使用功能考慮，結(jié)合軌道等公共交通投入將加大大中城市的城市綜合體建設(shè)。這二個(gè)與城鎮(zhèn)化進(jìn)程相關(guān)的方面我們應(yīng)密切關(guān)注，尤其是要探索與研究空間結(jié)構(gòu)在城市綜合體的應(yīng)用。
5、研發(fā)和應(yīng)用高強(qiáng)、高性能結(jié)構(gòu)材料
對(duì)于大跨度結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展的突破之一，是新型高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料的研發(fā)，每一次高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料的研發(fā)成功都會(huì)帶來(lái)一次大跨度空間結(jié)構(gòu)的飛躍發(fā)展。要實(shí)質(zhì)性地推動(dòng)結(jié)構(gòu)膜材的國(guó)產(chǎn)化研究，盡快實(shí)現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)工程用材的國(guó)產(chǎn)化，以顯著降低成本，擴(kuò)大膜結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用面。加強(qiáng)高強(qiáng)度、高性能、高抗腐性索產(chǎn)品的研發(fā)工作，如涂鋁鋅高強(qiáng)度鋼絞線、高密度聚乙烯護(hù)套高強(qiáng)鋼絞線、Z 型自密封索等高性能產(chǎn)品，探索高強(qiáng)碳纖維的應(yīng)用。
鋼結(jié)構(gòu)用材應(yīng)普遍提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，即積極推廣應(yīng)用 Q345、Q390 鋼材，逐步淘汰 Q235 鋼材應(yīng)用，通過(guò)提高鋼材強(qiáng)度等級(jí)，以減少材料消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排要求。JGJ 7—2010《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》已對(duì)結(jié)構(gòu)的撓度驗(yàn)算有所放松，即可以用結(jié)構(gòu)起拱方式放松對(duì)撓度的限制，以便高強(qiáng)度等級(jí)鋼材的應(yīng)用。
四、結(jié)束語(yǔ)
在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中大跨度鋼結(jié)構(gòu)顯然已經(jīng)成為建筑的主流，在一定程度上推進(jìn)了新材料和新技術(shù)的應(yīng)用，大型鋼結(jié)構(gòu)是我國(guó)發(fā)展的需要，具有廣闊的發(fā)展前景，為大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工的過(guò)程中，我們要不斷的對(duì)新工藝和新技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，推進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
