大跨度空间结构(城规专业)

大跨度空间结构

空间结构与高耸结构

空间结构与平面结构

梁、拱等，所承受的

壳、网架等，荷载、

空间结构与航天结构

?太阳帆板可展结构

?雷达天线结构

生活中的空间结构

蜘蛛网强度相当

于钢材的50倍

直径几微米

1:120“形态学”（Morphology）起源于古希腊，Morphology一词由希腊语Morphe（形态）和Ology （科学）构成。形态学最初是一门研究人体、动物、植物的形式和结构的科学。

结构形态学作为形态学的一个分支是一门从整体上研究建筑形状与结构受力之间关系的学科，目的在于寻求二者的协同统一。“形”关注的是结构的外形，即结构的几何形状；“态”关注的是结构的受力，可以延伸为“力流”、连接方式或是一种变化。

蜂窝

Eden Project(British)

Polyhedron (Platonic and Archimedean)Frei Otto’s greenhouse

P. Drew, Frei Otto Form und Konstruktion, Verlag Gerd Hatje, Stuttgart, 1976The fly’s eye dome (Buckminster Fuller)

1895-1983

American archite

ct,systems

theorist, author,

designer, inventor,

and futurist

SPUNT’S MODULAR DOME

CSU at Northridge, CA, USA. Design by Leonard Spunt in the 1970’s.

Geodesic dome (Paris)

2002年美国盐湖城冬奥会颁奖广场舞台

Hoberman拱门

Basket with fabric

空间结构的主要形式

空间结构发展简史

皮革、木材智能结构

2008

鸟巢结构1856智能材料1986

索穹顶

膜结构1975

1970

网格结构

1957

混凝土薄壳

悬索结构

1953

A. D123拱壳

B.C3000

帐篷钢筋混凝土1864

B.C2000largest span masonry domes

St Peter’s Basilica in Rome (1588–93)

圣母百花大教堂Santa Maria del Fiore in Florence (1420–34)，approximately 42 m diameter

世界上跨度最大的薄壳（边长218m,矢高48m）

法国巴黎国家工业与技术中心陈列大厅（1959）深圳国际机场

广东省人民体育场Xian Gymnasium(1999)

96mX96m,4 supports

上海美罗城

D=48m

Coal storage(Beijing,2004, span:120m)

天津新体育馆（直径135m ）1994

首都机场T3航站楼

北京首都国际机场新航站楼T3A(180,000m2）

属铝板。钢结构总用钢量为1860t。

印象海南岛剧场

?仿生结构：主体建筑的外型来源于海胆的外壳，突出体现了生态性、景观性和海洋文化特性。

?屋盖采用了弦支拱桁架与三次双曲抛物面网壳相结合的结构形式,用钢量510t。

广东佛山岭南明珠体育馆（2006）

?广东省第十二届运动会场馆，主体育馆直径

为128.4m，副馆的直径为78m

深圳湾体育中心

钢结构屋盖由单层网壳、双层网架及竖向支

撑系统构成。单层网壳为复杂的空间曲面网

形截面构件直接“编织”而成。

?树形柱与网壳的相贯节点

48根阻尼器。

达116m。桁架长度最大64.5m。

北京南站

亚洲最大的火车站，主站房建筑面积31万平方米，双曲穹顶，两侧雨篷为悬索形结构，整个钢结构总用钢量6.5万吨。

。无站台柱雨棚面积达7.1万m2，最大跨度3.组合网架结构

由作为上弦构件的钢筋混凝土板与钢腹

杆及下弦杆构成的网架结构。

徐州夹河煤矿大食堂（蜂窝三角锥）

21m X 54m 1980

悬索结构

北京工人体育馆（1961）浙江人民体育馆

（1967）

吉林滑冰馆（1986）

?矩形平面：59×72m，预应力空间

双层索系，耗钢量35.5kg/m2

?被认为是世界上第一座优秀的大跨度索网结构屋盖建筑，开创了现代建筑索结构的历史华盛顿杜勒斯机场候机楼（1962）

悬索屋顶：跨度45.6m，长度182.5m

美国建筑师：埃罗?沙里宁

慕尼黑奥林匹克体育中心（1972）主体育场由九个连续的

索网单元组成。索网由

方形单元组成，单元节

点间距75米，桅杆直径

达3.5m。通过力的平衡，

索网被施以必需的预应

年世博会汉诺威26号展厅

Herzog，他以关注技术，展厅长200m，宽116m，

布置成三跨。整个建

筑外观是一种独具艺

术性的技术，是建筑

结构和对环境中可持

续发展的能量形式进

行优化开发的完美体

中国航海博物馆中央帆体结构

帆体为钢结构空

间桁架，双面外

包铝板。中部形

成两片双曲面单

位于上海浦东临港新城

浙江黄龙体育中心

雅典奥林匹克综合体育场（2004）

后，有盖座位由35%增加至95%

7. 预应力结构

广东清远体育馆

D93 . 64m 六边形1995

Coal Storage(Henan Province,2005) Span:92m, Prestress system 索网架结构

深圳市市民中心博物馆玻璃采光顶30×54m

Snelson的双X模型

最早的张拉整体模型

张力海洋中的一座座孤岛”

自适应、自平衡。

(a)(b)

(c)(d)

6杆回路型6杆钻石型6杆Z字型

12杆回路型12杆钻石型12杆Z字型

30杆回路型30杆钻石型30杆Z字型

亚特兰大佐治亚穹顶外景（1996）

?弦支穹顶

11. 张弦结构上海浦东机场航站楼

?82.6m

国家体育馆

?座位1.5万。双向张弦桁架。

?双向张弦空间桁架结构

?114m×144.5m

奥运会羽毛球馆（弦支穹顶）

济南奥体中心体育馆

?弦支穹顶结构。直径122m，矢高12.2m

常州市奥林匹克中心

?体育馆：椭球形弦支穹顶，80米×120米

大型环状空间索桁结构体系

——韩国釜山体育场

?深圳大梅沙海滨广场

美国丹佛国际机场侯机大楼（1993）

67mx305m 佛山世纪莲体育中心（2006）

?佛山世纪莲体育中心

德国慕尼黑安联球场(2005)

?258 m x 227 m x 50 m

?建筑面积5万m2，长267m,宽207m，高40m，座位46000。结构采用管桁结构、网格结构和薄膜结构相结合。

日本出云穹顶（Izumo Sports Dome，1992）（支承骨架：木骨架；D=143m）香港大球场（Hong Kong Stadium，1994）（支承骨架：落地钢拱+立体桁架

上海八运会体育场（1997）

秦皇岛市奥林匹克体育中心（2004）

?北京奥运会足球分赛场体育场

?屋盖椭圆形：长轴246m，短轴230m,4.8万㎡。整

个膜屋盖由24榀基本张拉单元组成，钢桁架最大

深圳欢乐谷

Frankfurt露天体育馆

2006年世界杯球赛体育场，可拉伸膜结构英国伦敦千年穹顶D = 320m，1999

由13根大桅杆、数十根缆索和

巨大幕布巧妙组成。6个巨型

“阳光谷”，最大直径97m，

设计：德国SBA公司

14.充气膜结构东京巨蛋

外高0.3%。可透5％日光。

美国密歇根州庞蒂亚克穹顶（1975）

15. 可展结构

Expandable icosahedron16. 开启结构

加拿大多伦多天空穹顶(1989)

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

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

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

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。

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