大跨度拱形钢结构桁架设计论文
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大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析随着建筑业的不断发展和技术的进步,大跨度钢结构的应用越来越广泛,尤其是在大型体育馆、展览馆、航站楼等建筑中。
而在大跨度钢结构中,空间管桁架是一种常见的结构形式,具有结构稳定性好、自重轻、构造灵活等优点。
本文将针对大跨度钢结构空间管桁架的设计要点进行深入分析,以期为工程师在设计中提供一定的参考。
一、结构形式空间管桁架是由若干根钢管通过节点连接而成,形成一个具有一定刚度和强度的整体结构,常用于跨度较大的建筑中。
空间管桁架的主要构件包括主杆、次杆和节点。
主杆一般沿着桁架的主要荷载方向布置,次杆则连接在主杆之间,并与主杆组成网格状结构。
节点则是连接主杆和次杆的重要部件,负责传递荷载和保证结构的整体稳定性。
二、荷载分析在进行空间管桁架的设计时,首先需要进行土建结构的荷载分析,包括自重荷载、活载和风荷载等。
针对大跨度建筑,特别需要关注风荷载的影响,因为在强风环境下,建筑结构需要能够稳定地抵御风的作用力。
在设计时需要考虑风荷载的大小和影响,合理设置剪力墙或者设置风柱来增加结构的稳定性。
三、节点设计节点作为空间管桁架的重要连接部件,其设计和连接质量直接关系到整个结构的安全性和稳定性。
在节点的设计中,需要考虑节点的承载能力、刚度和变形能力,以及节点的连接方式、焊接方法和构造细节等。
一般来说,节点设计需要满足强度和刚度的要求,同时要考虑节点连接的可靠性和施工的便利性。
四、材料选择在大跨度钢结构空间管桁架的设计中,材料选择是至关重要的一环。
常见的材料包括碳钢、合金钢和不锈钢等,需要根据具体使用条件和要求来选择合适的材料。
材料的选择不仅需要考虑到强度和韧性等力学性能,还需考虑到耐腐蚀性、抗疲劳性、可焊性等方面的性能。
五、构造细节在空间管桁架的设计中,构造细节的合理性和精准度直接关系到结构的整体质量和稳定性。
需要对于结构的构造细节进行精心设计和施工。
包括焊接接头的设计、节点的连接方式、管杆的切割和加工等都需要考虑到细节的处理和施工质量。
大跨度钢管桁架结构设计分析[摘要] 近些年来,随着经济的发展,钢产量的提升。
大跨度结构迅速发展,钢管结构以其力学性能优,造型适应性好,建筑表现力佳而越来越受到建筑师和结构师的青睐。
由于生产工艺及空间的要求,厂房的屋面也开始采用大跨度结构,钢管桁架屋面梁由于可以充分利用材料的特性,本文结合某工业厂房为例,对管桁架结构设计和施工进行了阐述,仅供同仁参考。
关键词:钢管桁架设计施工吊装一、钢结构厂房设计的要点1钢结构厂房设计采用的结构体系钢结构厂房因为工艺布置的要求,一般都需要大空间,结构通常采用框架结构,在层数较多、工艺条件许可的情况下也可以采用框剪结构。
结构布置的原则是:尽量使柱网对称均匀布置,使房屋的刚度中心与质量中心相近,以减小房屋的空间扭转作用,结构体系要求简捷、规则、传力明确。
避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩,以及竖向变化过多的外挑和内收,力求沿竖向的刚度不突变或少突变。
由于多层厂房跨度方向尺寸较大,柱子少;而柱距方向尺寸较小,柱子多。
一般都是横向控制,使纵横向的抗震能力大致相同,不仅有利于抗震,也使设计更为经济合理。
2框架结构的节点设计连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一,“三强”设计原则中有两条涉及到节点的设计.在结构分析前就应对节点的形式有充分思考与确定,最终设计的节点与结构分析模型应与使用形式完全一致.按传力特性不同,节点分刚接、铰接和半刚接.节点设计主要包括以下内容:①焊接.对焊接焊缝的尺寸及形式等,规范有强制规定,应严格遵守,焊条的选用应和被连接金属材质适应,E43对应Q235,E50对应Q345,Q235与Q345连接时应该选择低强度的E43,而不是E50.焊接设计中不得任意加大焊缝,焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近.②栓接.普通螺栓抗剪性能差,可在次要结构部位使用.高强螺栓使用日益广泛,常用8.8级和10.9级两个强度等级,根据受力特点分承压型和磨擦型,两者计算方法不同,高强螺栓最小规格M12,常用M16~M24,超大规格的螺栓性能不稳定,设计中应慎重使用. ③连接板.可简单取其厚度为梁腹板厚度加4mm,然后验算净截面抗剪等. ④梁腹板.应验算栓孔处腹板的净截面抗剪,承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压. ⑤节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等,此外,还应尽可能使工人能方便地进行现场定位与临时固定.⑥节点设计必须考虑制造厂的工艺水平,比如钢管连接节点的相贯线的切口需要数控机床等设备才能完成.二、工程概况1、工程概况该项目位于江苏省昆山市,为框排架结构,局部二层,一层为钢筋砼柱,钢结构屋面,局部二层为钢筋砼框架结构,独立承台桩基础。
浅谈大跨度空间管桁架的结构设计【摘要】近年来,钢管结构在工业及民用建筑中的应用日益广泛,大跨度的车站、机场、体育场馆等多采用钢管桁架结构,本人有幸参加大庆侏罗纪公园室内游乐场的设计,主体建筑为128米X112米的空间桁架结构。
本文通过对该建筑结构设计的回顾,在理论分析和实际工程计算紧密结合的基础上,总结了空间桁架结构设计的一些方法和经验。
标签空间桁架;方案选择;计算分析;关键技术1、工程概况本工程位于大庆市区,单体建筑为八边形,建筑面积13475.74㎡,单向拱形屋面,长度128m,矢高12.8m;拱顶净高度28.5m。
桁架最大跨度64米。
室内景观游乐设施复杂繁多,地面高低起伏,建筑四周墙体均安装美国公司设计的布景,整个建筑对美观及空间要求很高,因此,整个建筑除四周设柱外,中间仅允许有4根圆柱支撑整个屋面体系。
屋面三角形桁架内设置通长猫道,兼做表演照明和电缆桥架使用,合理的利用了建筑空间。
2、钢管桁架结构的形式及特点2.1 管桁架的分类:根据受力特性和杆件布置不同,可分为平面管桁结构和空间管桁结构。
平面管桁结构的上弦、下弦和腹杆都在同一平面内,结构平面外刚度较差,一般需要通过侧向支撑保证结构的侧向稳定。
空间管桁结构通常为三角形截面,与平面管桁结构相比,它能够具有更大的跨度,且三角形桁架稳定性好,扭转刚度大且外表美观。
在不布置或不能布置面外支撑的场合,三角形桁架可提供较大跨度空间。
一组三角形桁架类似于一榀空间刚架结构,且更为经济。
可以减少侧向支撑构件,提高了侧向稳定性和扭转刚度。
对于小跨度结构,可以不布置侧向支撑。
2.2 连接件的截面形式常用的杆件截面形式为圆形、矩形、方形等,本建筑弦杆和腹杆均为圆管相贯。
2.3 桁架的外形:从桁架外形(即从弦杆类型来分)方面可分为:直线型与曲线型管桁架结构。
为了满足对建筑物美观和使用功能的要求,以及空间造型的多样性,管桁架结构多做成各种曲线形状,以丰富结构的立体效果。
大跨度拱形钢结构桁架设计探讨作者:刘俊江来源:《中国新技术新产品》2013年第16期摘要:随着工程施工的发展以及施工需求的不断增长,在工程建筑施工中,对于大跨度拱形钢结构形式的应用越来越多,进行大跨度拱形钢结构桁架设计分析,有利于提高大跨度拱形钢结构桁架的设计水平,提高工程结构施工建设质量水平。
本文将以某大跨度拱形钢结构工程为例,结合该工程的具体特点与施工条件,对该工程的立体管桁架设计进行分析论述。
关键词:大跨度;拱形;钢结构;桁架;设计;地面拼装;空中拼装;分析中图分类号:U446 文献标识码:A某大跨度拱形钢结构立体管桁架设计工程是某地区的体育中心工程项目,该项目是一个综合性的室内体育馆建筑工程项目,施工建设的总面积约为14000多平方米,在进行该工程项目的施工建设中,工程的屋盖部分采用钢结构形式进行设计施工建设,工程屋盖钢结构形式主要是由24榀的大跨度变截面拱形立体管桁架壳体通过平行穿插方式构成的,如下图1所示,为该工程项目的屋盖整体结构形式示意图。
在进行该工程项目的屋盖结构部分设计与施工中,屋盖结构体系的总长度设计约为167米,屋盖部分施工的总用钢量约为870吨。
在该工程项目的屋盖结构部分中,屋盖结构体系中的壳体结构主要是由一些倒三角形的横向梭性管桁架以及纵向的方管檩条,在孔径大小为36的圆钢拉索共同作用下构成的壳体结构形式,在该壳体结构形式中,将桁架底座设置为与45度角的斜面混凝土支墩进行铰接,以保证该工程屋盖结构部分的应力平衡,保证结构的设计与施工质量。
此外,在该工程项目的大跨度拱形钢结构屋盖体系设计中,为方便对于该部分的施工建设,将工程项目中的整个屋盖结构体系按照功能不同划分设计为四个结构区域,即A、B、C和D,其中,屋盖结构体系中A区域为7榀桁架区域,该结构区域跨度大小总共设置为73米,该结构区域的拱形高度约设置为21米,施工建设中使用的单榀桁架重量约为37吨;而在该工程项目屋盖结构体系的B区域部分,主要为10榀桁架区域,总跨度设计约为66米,拱形结构高度约设置为20米,单榀桁架重量约为24吨;C区域为7榀桁架区,该区域的总跨度约为62米,拱形高度约为16米,单榀桁架重量约设计为23吨;最后,在该工程项目屋盖结构体系的D区域中,主要设计为1榀桁架区,总跨度约为39米,拱形高度约为10米,单榀桁架重量约为21吨。
54科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NFO R MA T ION工 程 技 术1 挠度的产生由于自重与作用在桥梁之上的荷载,桥梁会发生一定的变形,从而使桥轴线由水平线变为向下弯曲的弧线。
为方便研究,取桥轴线方向为x轴,并假定自重与荷载产生的弯矩M为对称分布,则此时桥梁的横截面形心在垂直于轴线的方向的线位移w称为该截面的挠度,横截面相对于原来位置的角位移θ,称为该截面的转角。
由于挠度远小于桥梁的跨度,因此变形后的桥轴线是一条平坦的曲线,而横截面形心沿x轴方向的线位移为挠度的高阶微分,因此可忽略不计,梁变形后的轴线可表示为:w=f(x)由于挠曲线为一平坦曲线,故有。
根据曲率与弯矩的关系,有,因为。
通过积分有,。
2 荷载作用下钢桥的挠度计算取钢桥形式如图1,主桁杆件使用钢材为Q345q。
根据规范,假设桥面受到的均布荷载为p 1=10kN/m,桥面系p 2=6.29kN/m,主桁架p 3=14.51kN/m,联结系p 4=2.74kN/m,检查设备p 5=1.02kN/m,螺栓、螺母和垫圈p 6=0.02(p 2+p 3+p 4),焊缝p 7=0.015(p 2+p 3+p 4)。
当全桥满布单位均布荷载时简支桁架跨中挠度为:f 1=∑N 0N 1lE A m式中:N 1为单位集中荷载作用在跨中时各杆件内力;N 0为全桥满布单位均布荷载时各杆内力,即杆件影响线总面积;L、A m 为桁架各杆长度和毛截面积;E为钢材的弹性模量。
跨中单位集中荷载作用下各杆内力分别为:弦杆N 1=±Lα 2H =±77α2×10.59 =±3.64α;斜杆N 1=±12sin θ=±1 2×0.8090 =±0.618吊杆A 5E 5 N 1=1.00;其余竖杆N 1=0。
式中α、H为分别为影响线顶点位置及桁高;θ为斜杆与弦杆夹角。
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析
大跨度钢结构空间管桁架是一种结构形式独特、适用范围广泛的钢结构。
它以钢管为主要构件,具有独特的设计特点和应用优势。
本文将从设计要点的角度对大跨度钢结构空间管桁架进行分析,以期加深对该结构形式的理解和应用。
大跨度钢结构空间管桁架的设计要点之一是结构稳定性。
由于大跨度结构受风荷载和自重等影响,结构稳定性是设计的重点之一。
在设计中,需充分考虑大跨度结构的整体稳定性,采取合适的措施来增强结构的抗风荷载和自重的能力。
合理设置稳定杆件和增强节点连接等均是提高结构稳定性的重要手段。
施工和安装是大跨度钢结构空间管桁架设计的重要考虑因素。
由于大跨度结构的体量和尺寸较大,因此在设计中需充分考虑结构的施工和安装性能。
需要合理设置构件的尺寸和连接方式,以便于施工和安装。
在设计中也要考虑到结构的拼装和拆卸方便性,以减少施工过程中的工期和成本。
结构的经济性也是大跨度钢结构空间管桁架设计的关键要点之一。
在设计中,需要充分考虑结构的成本和性能,选用合适的材料和构造形式,以满足结构的使用需求和减少工程投资。
还需要优化设计,减少结构的自重和构件数量,从而提高结构的经济性。
大跨度钢结构空间管桁架的设计要点涉及结构稳定性、刚度和承载力、施工和安装性能、以及经济性等多个方面。
在设计和实际应用中,需要综合考虑这些因素,并根据具体工程要求采取相应的措施,以确保结构的安全、可靠、经济和实用。
希望本文的内容能够对大跨度钢结构空间管桁架的设计和应用提供一定的参考和帮助。
试析大跨度拱形钢结构桁架设计一、引言在经济与科技水平不断提高的前提下,我国建筑行业发展也是十分迅速,各种形式的建筑不断出现在工业以及民用领域中。
大跨度建筑,通常情况下,是指那些跨度超过六十米以上的建筑,这种建筑从外观上来看,非常具有特点,一般在各种剧场,展览馆等公共建筑中比较常见,同时在一些工业厂房中也有所应用。
这种结构的建筑,在使用上能够满足人们的特殊要求,但是,其结构方面则需要我们十分注意,相关的工作人员在进行大跨度拱形钢结构桁架设计的时候,要严格的按照国家规定标准记性,在施工材料方便,要选择性能优良并且节能环保的产品,对施工工程要进行全面的了解和分析,进而采取最为科学的设计方案记性施工,这样才能够达到事半功倍的效果。
二、大跨度建筑大跨度建筑通常是指跨度在60m以上的建筑,主要用于民用建筑的影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑。
在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。
大跨度建筑结构包括网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等基本空间结构及各类组合空间结构。
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,需要建造高大的建筑空间来满足群众集会、举行大型的文艺体育表演、举办盛大的各种博览会等;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。
一是需要,二是可能,两者相辅相成,相互促进,缺一不可。
三、大跨度拱形钢结构立体管桁架设计工程是某地区的体育中心工程项目,该项目是一个综合性的室内体育馆建筑工程项目,施工建设的总面积约为14000多平方米,在进行该工程项目的施工建设中,工程的屋盖部分采用钢结构形式进行设计施工建设,工程屋盖钢结构形式主要是由24榀的大跨度变截面拱形立体管桁架壳体通过平行穿插方式构成的。
四、大跨度拱形钢结构桁架屋盖的结构设计我们在进行这项工程无盖结构设计的时候,采取就是大跨度拱形钢结构桁架这种建筑形式,因此在设计方面,要对其应力计算以及结构形式进行全面细致的分析和研究,具体如下:1.设计依据这项工程的设计,无盖结构中所需要的钢管和应力负载,我们主要是根据国家的相关规定和标准进行计算的。
大跨度建筑结构形式论文建筑造型论文摘要:建筑造型和建筑结构的设计工作和拱材料选择是否得当是影响大跨度建筑结构整体质量的重要因素。
由于建筑结构和材料更新速度的加快。
设计师们需要深入研究建筑造型和建筑结构的多样性。
设计出具有创新化和独特化的建筑物。
引言建筑与美学息息相关。
建筑造型更是美学功能与作用的体现。
随着社会经济的进步和建筑行业的不断发展。
结构和建筑美学对于建筑行业的快速发展都起到了积极的作用。
因此建筑设计师们纷纷开始将结构技术和建筑美学引进建筑形态设计过程中。
打造全新建筑结构形式。
1.拱结构以及建筑造型1.1拱结构概述作为古代建筑结构的外在表现形式,拱具有以下特点:第一,就受力特点而言。
拱的形状呈曲面结构式。
一旦受到外压力的作用可以使拱内弯矩值降到最小。
究其原因是拱内力在外力作用下变为轴压力。
且应力分布均匀。
拱将应力和材料强度进行有机结合。
可以减小结构构件截面高度。
增大结构跨度。
第二。
就拱结构稳定性而言。
拱结构在外力和内力双重作用下会将结构内部荷载力逐渐向横向演变。
从而影响结构的稳定性。
基于上述情况。
需要根据拱结构实际情况设置拱脚支座抵抗横推力。
最为常见的方式是在拱的两侧作两道后墙支撑拱。
墙厚随拱跨增大而加厚。
如果墙体变厚。
就会大大缩小建筑结构整体空间面积。
第三。
就拱材料而言。
拱结构材料质量的好坏是影响拱抗震性能和抗压性能高低的关键因素。
因此在选购拱结构材料时。
应该选择抗压性能和抗震性能较好的拱材料。
古代建筑的拱主要采用砖石材料。
但是这种材料的拱抗压性能不高。
会影响建筑工程整体质量。
近代随着社会的进步和建筑工程业的快速发展。
现代建筑工程拱结构材料一般是选用钢筋混凝土。
有的采用钢桁架拱。
这种钢桁架拱的跨度可达百米以上。
拱结构与拱结构之间形成的组合空间。
不仅可以用来修建建筑大型商场。
还可以建造体育馆和展览馆等。
1.2拱结构建筑造型分析就拱结构建筑造型而言。
其影响因素主要包含矢高大小和平横拱推力的方式。
1 《中大跨建筑结构体系及选型》课程论文钢结构拱摘要:钢拱结构具有重量轻、强度高等良好的力学性能,非常适合于桥梁、体育场馆等大跨度和超大跨度结构,其主要结构形式有实腹式钢拱、格构式钢拱和索—拱结构3大类。
首先分析拱的节点,以及矢跨比对其影响;接着分析钢拱结构的结构组成,受力性能与失稳机理;接着提出钢拱结构的适用范围,以46.5m大跨度钢拱结构为例,分析其布置方式和构造要求;最后,分析其屋盖结构与采光形式,然后分别介绍了国内外典型建筑。
钢拱结构以其跨度大、承载力高、截面薄、变形小的优点,同时又具有与其他先进结构组合应用的优势,在大跨建筑中具备很强的竞争力与发展的潜力。
关键词:钢拱结构;矢跨比;格构式钢拱;受力性能;失稳机理;屋盖结构Steel Arch StructureAbstract: Steel arch structure with a light weight, high strength good mechanical properties, ideal for bridges, sports stadiums and other large span and large span structures, the main structure in the form of solid abdominal steel arches, lattice-type steel arch and cable - arch structure . First analysis of arch nodes, and span ratio of their impact; then analyzes the structure of the steel arch structure, mechanical properties and the instability mechanism; then proposed the use of steel arch structure to 46.5m-span steel arch structure, for example , analysis of the layout and construction requirements; Finally, the analysis of the roof structure and light form, and then introduced the typical domestic architecture. Its large span steel arch structure, high bearing capacity, thin section, the advantages of small deformation, but also has other advanced structural composite applications with the advantages of a large building with a strong cross-competitiveness and development potential.Key words: steel arch structure; span ratio; lattice steel arch; mechanical properties; instability mechanism; roof structure拱是一种古老的结构,古罗马人最早开始使用砖石拱,并且用拱创造了无数伟大的建筑,可以说,拱是古罗马建筑的重要特征,因而拱结构具有古典的意味。
论大跨度体育馆桁架的设计在当今的钢结构建筑屋盖体系中,钢结构桁架的结构支撑体系成为众多大跨度体院馆设计建造的主要形式。
大跨度体育馆有着得天独厚的优势,其不但桁架结构线条流畅、安全实用、外形丰富,而且在人员数量容纳和采光、通风等方面作用显著,因此本文旨在通过对这种设计结构进行简要的分析,以达到进一步认识钢结构管桁架技术的目的。
标签:大跨度体育馆;钢桁架;结构设计;内力;杆件;抗震性能钢结构自身的重量小、强度高,可塑性和柔韧性都较强的特点,使其成为公认的具有良好性能的结构,而且以桁架为代表的钢结构被广泛应用到空间结构体系中,尤其是跨度较大,标高较高的大型场馆,空间钢结构管桁架设计作为其屋盖结构发挥着很多的优点。
1 管桁架结构的分类大量的建筑工程实践证明:大跨度桁架结构的运用一方面满足了建筑的基本原则和要求,另一方面也与最新的设计理念相吻合。
伴随着建筑业的不断深化与发展,出现了许多类似跨度大、空间形状相对复杂多变的钢结构的建筑,而且在形式方面也日渐新颖。
桁架根据杆件布置的不同以及受力方式的差异,一般分为平面和空间两种结构形式。
平面桁架是指上、下弦以及腹杆全部处于同一平面,而空间桁架结构的上、下弦同腹杆通常处在一个三角形截面上。
一般说来,前者的外部刚度较差,而后者的结构跨度大、稳定性高,外观通常也比较富有美感,因此被采用的较多。
另外,对于管桁架的连接件杆件截面的种类,一般常用的为圆形、正方以及长方形,选择不同图形的截面相应的桁架类型也有所不同。
2 大跨度桁架结构的受力分析及结构设计大跨度桁架结构的受力分析及计算是钢结构屋盖体系中的重点和难点,因此无论是受力分析还是结构设计,都需要借助专业计算软件的力量来达到事半功倍的效果。
2.1 计算软件的选择大跨度桁架结构的设计一般使用同济大学的3D3S软件,同时还采用有限元软件Sap2000进行校核。
3D3S可方便输入单元、节点、局部单元荷载,各种工况荷载都可以通过导荷载的方式由面荷载转化为节点荷载,风荷载可自动考虑风压高度变化系数、风振系数;可套用多种规范进行验算,特有同一模型中对不同的单元采用不同的控制参数功能;可方便输出模型以及每一单元在各工况、组合下的内力、位移、应力比图,因此,工程中最常使用计算软件为3D3S。
大跨度钢结构管桁架施工技术及质量控制摘要:大跨度钢结构管桁架是一种重要的结构形式,它在现代建筑领域中被广泛使用。
本文以大跨钢管桁架为研究对象,对其在工程中的应用进行了探讨。
通过分析大跨度钢结构管桁架的特性和优点,明确了它在工程中的应用价值,并结合实际工程案例进行了说明,对大跨度钢结构管桁架的质量控制进行了探讨,包括材料选择、焊接工艺、检测手段等方面的内容,目的是为了提高建筑质量,确保建筑安全。
关键词:大跨度钢结构;管桁架施工;质量控制引言大跨度钢结构管桁架以其高强度、轻质、绿色和施工快速等特点,广泛应用于体育场馆、会展中心、机场终端等建设领域。
然而,大跨度钢结构管桁架的施工过程存在一定的技术难题和质量控制要求,因此需要开展相关研究,提高施工质量和工程安全性。
1.大跨度钢结构管桁架概述1.1.结构形式和特点大跨钢结构的管桁架,是以钢管为主体,以焊接、螺栓连接等方式组装而成,其结构形式多样,可以满足不同工程需求。
大跨度钢结构管桁架采用钢管作为主要构件,钢管具有轻量化的特点,与常规的混凝土和钢筋混凝土结构相比,它的重量要轻得多,可以减少对基础的要求,降低整体结构的荷载;大跨度钢结构管桁架通过焊接、螺栓连接等方式组装而成,连接点刚性好,能够承受较大的荷载,保持结构的稳定性;大跨度钢结构管桁架在设计和施工过程中,可以采用各种抗震措施,如合理布置纵向和横向支撑系统、加强节点连接等,提高结构的整体性和抗震性能,钢材的高强度和韧性使得大跨度钢结构管桁架能够更好地抵御地震力的作用,确保结构的安全性;大跨度钢结构管桁架的结构可以实现各种几何形状和空间曲线,满足不同建筑风格和美学要求,同时,可以灵活变化支撑方式,适应不同的跨度和荷载要求;大跨度钢结构管桁架采用工厂化集中加工工艺,施工过程相对快速高效。
钢材的加工和制造技术已经成熟,能够实现批量生产和标准化加工,从而提升施工效率。
1.2.应用领域和优势大跨径钢管桁架在建筑、桥梁等工程中得到了广泛的应用,其优势在于能够跨越大距离,实现大空间无柱的结构设计,它具有施工周期短,成本低等优点,适用于快速建设的工程。
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析1. 引言1.1 引言本文旨在分析大跨度钢结构空间管桁架设计的要点,从设计目的、结构形式选择要点、受力特点分析、节点连接设计以及荷载组合分析等方面进行深入探讨,以期能够为相关建筑工程的设计和施工提供一定的参考和指导。
通过对大跨度钢结构空间管桁架设计要点的系统分析,可以更好地把握其设计原则和关键技术,为工程实践提供一定的指导和参考价值。
借助现代建筑材料和工艺的不断发展,大跨度钢结构空间管桁架在今后的建筑工程中将发挥更为重要的作用,为城市建设和发展注入新的活力和动力。
2. 正文2.1 设计目的分析大跨度钢结构空间管桁架的设计目的是为了承受大跨度空间结构的荷载,同时保证结构稳定和安全。
在设计过程中,需要考虑以下几个方面的目的:1. 承载能力:钢结构空间管桁架需要具备足够的承载能力,能够承受自重、风荷载、雪荷载等多种组合荷载。
设计中需要充分考虑荷载的大小、方向和作用位置,确保结构不会发生超载或失稳。
2. 结构稳定性:大跨度钢结构空间管桁架在设计中需要保证结构的稳定性,避免发生屈曲、位移或整体失稳。
通过合理的结构布局和节点连接设计,确保结构能够稳定地工作在各种荷载组合下。
3. 抗震性能:在设计中需要考虑结构的抗震性能,确保在地震等自然灾害发生时,结构能够安全可靠地承受荷载。
通过采用适当的加强措施和设计方法,提高结构的抗震性能。
4. 经济性:设计过程中需要综合考虑结构的经济性,尽量减少材料的使用量和施工成本,同时保证结构的安全性和稳定性。
通过优化设计方案和材料选择,实现结构设计的经济效益。
设计大跨度钢结构空间管桁架的目的是为了确保结构具备足够的承载能力、稳定性、抗震性能和经济性,满足使用功能要求并保证结构的安全可靠运行。
2.2 结构形式选择要点在选择大跨度钢结构空间管桁架的结构形式时,需要考虑以下关键要点:1. 跨度大小:大跨度钢结构空间管桁架适用于跨度较大的建筑,一般跨度在30米以上。
大跨度钢结构桁架桥施工技术探讨摘要:近年来,随着社会经济的快速发展,建筑空间结构的形式也呈多样化发展的趋势,大跨度刚结构具有施工速度快、节能环保、建筑造型美观、抗震性能好等特点,因此发展非常迅猛,并广泛应用于大型桥梁建筑中。
本文介绍了钢结构的建筑特点,并论述了大跨度钢结构桁架桥的施工工艺。
关键词:钢结构;桁架桥;施工工艺abstract: in recent years, with the rapid development of social economy, the construction of the space structure of the form and the development trend of diversification, large-span steel structure has the construction speed is quick, energy conservation and environmental protection, building modelling beautiful, seismic performance is good wait for a characteristic, because this is developing very fast, and widely used in large bridge building. this paper introduces the architectural features of the steel structure, and discusses the big span steel structure truss bridge construction process.keywords: steel structure; truss bridge; construction technology中图分类号:tu393.3文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)引言在大跨度桥梁的设计中,钢结构桁架桥以其承载力高、跨越能力大、外形雄伟壮观等优点受到越来越广泛的重视和应用。
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析1.引言随着现代建筑工程的不断发展,大跨度钢结构空间管桁架在建筑中的应用越来越广泛。
它具有自重轻、强度高、刚度好等优点,可以满足大跨度空间结构的设计要求。
对于大跨度钢结构空间管桁架的设计来说,其要点分析显得尤为重要。
本文将针对大跨度钢结构空间管桁架的设计要点进行深入分析,旨在为相关工程设计提供一定的参考和指导。
2.大跨度钢结构空间管桁架的概念及特点大跨度钢结构空间管桁架是通过钢管连接组成的桁架结构,主要用于构成建筑物的屋面或支撑结构。
相比于传统的混凝土结构,大跨度钢结构空间管桁架具有自重轻、刚度大、施工周期短等特点。
其结构形式多样,可以根据建筑物的实际需求进行设计,具有良好的适用性。
3.1 结构稳定性分析大跨度钢结构空间管桁架的结构稳定性是其设计的首要考虑因素之一。
在设计过程中,需要充分考虑结构在外部荷载作用下的稳定性问题,以及结构的整体稳定性、局部稳定性等方面的问题。
通过对结构进行全面细致的力学分析,确保其能够满足长期使用的要求,保证结构的稳定性和安全性。
3.2 材料选择与疲劳寿命分析在大跨度钢结构空间管桁架的设计中,材料的选择显得尤为重要。
需要根据结构的实际使用条件,选择具有高强度、良好延展性和疲劳寿命的材料。
还需要对结构在使用过程中的受力情况进行疲劳寿命分析,确保结构在长期使用过程中不会出现疲劳破坏。
3.3 连接形式及节点设计大跨度钢结构空间管桁架的连接形式和节点设计对整体结构的稳定性和安全性至关重要。
在设计过程中,需要充分考虑连接方式的合理性以及节点受力情况的分析,确保连接的牢固性和可靠性。
还需要对节点进行合理的设计,防止出现应力集中或者局部损伤等问题,确保结构的安全可靠。
3.4 抗震与防风设计对于大跨度钢结构空间管桁架而言,抗震与防风设计是至关重要的。
在设计过程中,需要充分考虑区域的地震烈度及风荷载情况,进行全面的抗震与防风设计。
采取合理的结构形式、加强结构的抗震与防风性能,确保结构在地震或风灾来临时能够安全稳定地运行。
大跨度钢桁架结构施工技术研究随着现代建筑技术的快速发展,大跨度钢桁架结构施工技术作为一种先进的建筑方法,在大型场馆、会展中心和机场等建筑物中得到了广泛应用。
大跨度钢桁架结构施工技术的推广和应用,不仅提高了建筑物的稳定性和耐久性,还有效地降低了施工成本和周期。
然而,大跨度钢桁架结构施工技术的复杂性和难度较高,需要深入研究和探讨。
本文旨在系统地介绍大跨度钢桁架结构施工技术的理论分析、实践应用及发展方向。
大跨度钢桁架结构施工技术的研究始于20世纪初,经历了百余年的发展历程。
早期的研究主要集中于钢桁架的力学性能和设计方法,随着计算机技术的发展,研究者开始施工过程的模拟和分析。
近年来,研究者将有限元方法、数值模拟和优化算法引入大跨度钢桁架结构施工技术研究中,取得了许多重要的成果。
在实践应用方面,大跨度钢桁架结构施工技术已经应用于众多大型工程项目中。
例如,北京奥运会主体育场“鸟巢”采用了空间钢桁架结构,具有承载力强、造型美观的优点;上海中心大厦采用了倒锥形空间钢桁架结构,具有抗风、抗震性能好的优点。
这些成功的工程实例证明了了大跨度钢桁架结构施工技术的可行性和优越性。
本文采用文献调研和案例分析相结合的方法,对大跨度钢桁架结构施工技术的相关研究进行梳理和评价。
通过查阅相关文献和资料,了解大跨度钢桁架结构施工技术的理论进展和实践应用;结合典型工程案例,对大跨度钢桁架结构施工技术的设计和施工过程进行深入分析。
通过对文献的综述和案例的分析,可以得出以下大跨度钢桁架结构施工技术的理论研究已经较为成熟,有限元方法和数值模拟技术为施工过程的优化和分析提供了有效的工具。
然而,关于该技术的实践应用方面仍存在一些问题需要解决。
在实践应用中,大跨度钢桁架结构施工技术表现出了较强的优势。
具体表现在提高了建筑物的稳定性和耐久性,降低了施工成本和周期等方面。
但是,该技术在某些方面仍存在一定的局限性,例如对施工人员的技能要求较高,施工过程中可能出现的意外情况等。
摘要大跨钢结构的是经济和社会发展的需要。
当今社会经济飞速发展,人民生活水平日益提高,在20世纪后半期土木工程和结构工程所取得的巨大成就鼓舞下,世界各国、尤其是发达国家纷纷筹划建造更大、更高、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。
各发达国家为大跨空间结构的发展提供了大量的物力、财力,并定期举办年会和各种学术交流活动(IASS)来发展这种结构形式。
影响大跨空间钢结构选型的因素众多而且比较复杂,单独地考虑任何因素,都将导致大跨空间钢结构选型结果的不准确性程度的增加。
然而从实际应用的角度来看,所考虑的因素的增加必然使选型过程过于复杂,加大模型处理的难度。
王力的《大跨空间结构选型的因素体系模型》一文曾对此问题进行了详细的阐述。
本文以此为依据,从中选出与大跨空间钢结构选型相关的五个因素并作简单化处理,从而构成了大跨空间钢结构选型的简化因素体系模型。
对一个空间钢结构而言,往往有多种可供选择的施工方法,每一种施工方法都有其自身的特点和不同的适用范围。
施工方法选择的合理与否将直接影响到工程质量、施工进度、施工成本等技术经济指标。
以下简要论述空间钢结构常用的施工方法。
关键词:大跨度;钢结构;选型;施工技术目录摘要 (I)目录 (II)第1章引言 (1)1.1钢结构的发展现状 (1)1.2 钢结构的发展趋势 (2)1.3本文的主要研究内容 (4)第2章大跨钢结构技术概述 (5)2.1 大跨度钢结构的主要类容 (5)2.2我国大跨度钢结构发展的主要特点 (5)2.3大跨度钢结构的应用和在我国的发展情况 (8)第3章大跨度钢结构选型所考虑的因素 (10)3.1跨度因素 (10)3.2宽度因素 (10)3.3建筑功能 (10)3.4荷载类型 (11)3.5平面形状 (11)第4章大跨度钢结构施工方法技术 (13)4.1高空散装法 (13)4.2分条(分块)安装法 (13)4.3高空滑移法 (14)4.4整体吊装法 (15)4.5整体提升法 (15)4.6整体顶升法 (16)4.7折叠展开安装法 (17)第5章结语 (19)参考文献 (21)第1章引言1.1钢结构的发展现状改革开放以来,我国以经济建设为中心,国民经济取得了很大的发展,1996年我国钢产量首次突破一亿吨,跃居世界第一,为我国的钢结构发展奠定了物质基础。
大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析1. 引言1.1 研究背景大跨度钢结构空间管桁架是一种应用广泛的结构形式,具有承受大荷载、跨度大、结构轻巧等优点。
随着现代建筑技术的不断发展,大跨度钢结构空间管桁架的设计和施工也变得越来越重要。
研究背景指出,随着城市化进程的加速和建筑工程复杂性的增加,对大跨度钢结构空间管桁架提出了更高的要求。
现代人们对于建筑结构安全性、经济性和环保性的关注也进一步推动了这一领域的发展。
开展对大跨度钢结构空间管桁架设计要点的分析,对于提高结构的性能、保证建筑安全、提高施工效率具有重要意义。
通过对大跨度钢结构空间管桁架设计原则、结构形式、受力分析、设计要点以及施工技术的深入研究,可以为相关领域的工程师和设计者提供更为全面的指导和参考。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨大跨度钢结构空间管桁架设计的关键要点,为设计师在实际工程项目中提供指导和参考。
通过深入分析大跨度钢结构空间管桁架的设计原则、结构形式、受力分析以及施工技术,可以更好地理解该结构的特点和优势,以及在设计和施工过程中需要注意的问题。
通过总结大跨度钢结构空间管桁架设计的重要性,可以进一步强调其在建筑工程中的作用和价值,促进相关研究和实践的发展。
展望未来研究方向则可以指导后续研究工作的方向,为进一步深化对大跨度钢结构空间管桁架设计的认识和探索提供思路和参考。
通过本研究的目的和展望,可以为相关领域的学术研究和工程实践提供有益的借鉴和启示。
2. 正文2.1 大跨度钢结构空间管桁架的设计原则首先是安全性原则。
在设计大跨度钢结构空间管桁架时,必须确保其结构稳定性和承载力,要考虑到各种外部荷载和内部应力的作用,保证结构的安全性。
这包括对于各种受力情况下的合理分析和计算,确保桁架结构在使用过程中不会发生倒塌或变形。
其次是经济性原则。
在设计过程中要尽可能减少材料的使用量和成本,同时确保结构的安全性和稳定性。
要合理选择材料和结构形式,充分考虑使用寿命和维护成本等因素,以达到经济性的最佳平衡。
大跨度拱形钢结构桁架设计论文
摘要:施工技术与施工质量的发展,离不开科学合理的施工设计,随着市场对于建筑物性能以及各个方面要求的不断提高,建筑物的整体质量也必须随之改善,那么在大跨度拱形钢结构桁架的设计中,我们需要注意的是将先进的科学技术与工程的实际要求相结合,同时严格的按照国家规定的各项标注进行施工,对于这种结构,其在性能以及空间上满足了人们对于建筑物的特殊需求,因此,在设计上,我们就需要投入更多的精力和时间,这样才能使其达到施工标准,保障其稳定性与可靠性。
提高该结构的设计水平,对提高其质量有着必然的联系。
一、引言
在经济与科技水平不断提高的前提下,我国建筑行业发展也是十分迅速,各种形式的建筑不断出现在工业以及民用领域中。
大跨度建筑,通常情况下,是指那些跨度超过六十米以上的建筑,这种建筑从外观上来看,非常具有特点,一般在各种剧场,展览馆等公共建筑中比较常见,同时在一些工业厂房中也有所应用。
这种结构的建筑,在使用上能够满足人们的特殊要求,但是,其结构方面则需要我们十分注意,相关的工作人员在进行大跨度拱形钢结构桁架设计的时候,要严格的按照国家规定标准记性,在施工材料方便,要选择性能优良并且节能环保的产品,对施工工程要进行全面的了解和分析,进而采取最为科学的设计方案记性施工,这样才能够达到事半功倍的效果。
二、大跨度建筑
大跨度建筑通常是指跨度在60m以上的建筑,主要用于民用建筑的影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑。
在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。
大跨度建筑结构包括网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等基本空间结构及各类组合空间结构。
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,需要建造高大的建筑空间来满足群众集会、举行大型的文艺体育表演、举办盛大的各种博览会等;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。
一是需要,二是可能,两者相辅相成,相互促进,缺一不可。
三、大跨度拱形钢结构立体管桁架设计
工程是某地区的体育中心工程项目,该项目是一个综合性的室内体育馆建筑工程项目,施工建设的总面积约为14000多平方米,在进行该工程项目的施工建设中,工程的屋盖部分采用钢结构形式进行设计施工建设,工程屋盖钢结构形式主要是由24榀的大跨度变截面拱形立体管桁架壳体通过平行穿插方式构成的。
四、大跨度拱形钢结构桁架屋盖的结构设计
我们在进行这项工程无盖结构设计的时候,采取就是大跨度拱形钢结构桁架这种建筑形式,因此在设计方面,要对其应力计算以及结构形式进行全面细致的分析和研究,具体如下:
1.设计依据
这项工程的设计,无盖结构中所需要的钢管和应力负载,我们主要是根据国家的相关规定和标准进行计算的。
另外,在其设计中,我们还结合了建筑物所在区域的地理环境和自然环境特点,记性了相关的考虑。
屋盖结构在建筑结构中的作用非常大,这项工程中,工作人员运用最为先进的计算机设计技术,将其各种施工参数计算得更加精确。
2.大跨度拱形钢结构桁架屋盖结构的设计分析
在进行上述工程项目的屋盖结构形式设计中,首先是对于工程项目中的屋盖结构形式进行选择确定。
在上述工程项目施工建设与设计中,由于该项目是一座综合性的室内体育馆建筑项目,在进行该项目的施工设计中,不仅对于建筑形式的要求比较高,特殊性较强,并且对于建筑项目的室内空间需求比较大,结合项目工程的这些施工设计要求与特点,在进行施工设计过程中,为了满足工程项目的大空间需求,同时保证建筑屋盖结构部分的应力荷载与质量等,专门采用了大跨度拱形钢结构桁架进行该体育馆建筑屋盖部分的设计应用。
在进行该屋盖结构形式的设计过程中,由于屋盖结构的跨度比较大,最长跨度达到70多米,因此,为了保证该跨度范围下屋盖结构的荷载强度与质量,并且进行钢桁架结构的连接中统一采用全焊接结构进行焊接实现,以保证该建筑屋盖的结构质量。
其次,在进行上述大跨度拱形钢结构桁架屋盖结构的设计中,除了需要从结构材料与强度等方面进行结构形式的荷载质量与强度保证外,还需要通过对于结构的风敏感性以及风荷载情况等进行设计考虑与计算分析,以实现对于大跨度拱
形钢结构桁架形式质量的保证。
结合该体育馆工程大跨度拱形钢结构桁架屋盖结构形式的主要设计因素,在进行该工程结构形式的最终选择与确定中,就需要从屋盖结构的抗风能力与结构经济性两个重要方面出发,以进行最终结构形式的确定。
五、大跨度拱形钢结构桁架的吊装施工设计分析
在进行上述工程项目中的大跨度拱形钢结构桁架屋盖体系的施工建设中,为了便于施工,保证该工程的结构质量,采用吊装方式进行施工建设,通常情况下,在进行工程建设施工中,比较常用的吊装施工方法主要有双机抬吊施工法以及高空滑移吊装施工法、整体提升或顶升吊装施工法。
而在进行上述工程项目的施工建设中,由于施工建设工程受到施工场地的空间限制,工程项目施工建设的一侧不能够保证大型吊机的行走施工,因此,在进行上述工程结构的施工建设中,不能采用双机抬吊吊装施工方法进行施工应用;其次,在上述工程项目的屋盖体系结构中,由于该体系结构中的管桁架平面尺寸大小并不相同,而且该工程结构的基础部分为混凝土支墩形式,因此,在进行该结构形式的吊装施工中,应用高空滑移吊装施工方法进行施工应用,施工难度比较大,并且具有较大的施工局限性;最后,由于该工程项目的屋盖结构复杂性比较高,而且在施工建设过程中,屋盖结构周边的支撑点比较少,对于施工建设应用设备的要求比较高,价格费用较多,因此,整体抬升或顶升吊装施工方式,也不适合进行上述工程项目屋盖结构体系的施工建设应用。
针对上述情况,在进行该工程项目中
的大跨度拱形钢结构桁架屋盖体系施工中,为了便于施工开展,同时保证工程项目的屋盖结构施工质量,在进行该工程项目屋盖体系结构施工方案选择与设计中,在结合上述吊装施工分析的基础上,根据高空散装与分段吊装施工,在该工程项目屋盖结构施工中的优缺点,采用三段式综合安装施工工艺进行该项目屋盖结构的施工应用。
三段式综合安装施工工艺也就是指将屋盖体系结构中的桁架端部的两个边段,采用地面拼装与吊装施工方式,在地面胎架上拼装完成后,通过使用履带吊设备将桁架两个边段安装固定后吊装到施工结构位置处,然后对于屋盖结构桁架的中间段则在高空搭设的脚手架上,以从两端对称向中间的方式进行高空散装,在中部进行合龙实现。
六、结束语:
通过以上叙述,我们能够充分了解到,施工技术与施工质量的发展,离不开科学合理的施工设计,随着市场对于建筑物性能以及各个方面要求的不断提高,建筑物的整体质量也必须随之改善,那么在大跨度拱形钢结构桁架的设计中,我们需要注意的是将先进的科学技术与工程的实际要求相结合,同时严格的按照国家规定的各项标注进行施工,对于这种结构,其在性能以及空间上满足了人们对于建筑物的特殊需求,因此,在设计上,我们就需要投入更多的精力和时间,这样才能使其达到施工标准,保障其稳定性与可靠性。
提高该结构的设计水平,对提高其质量有着必然的联系。
参考文献
[1]崔嵬,马文韧,张伟.国家体育馆钢结构屋盖焊接工程施工技术[A].全国焊接工程创优活动经验交流会论文集[C].2011。