大跨度空间结构设计

大跨度空间结构在建筑设计和工程中，大跨度空间结构是指那些跨度较大、内部空间较为宽阔的建筑结构。

这种结构通常需要特殊的设计和施工技术，以确保建筑物能够稳定、安全地承受各种荷载，并满足功能需求。

大跨度空间结构的设计涉及到结构力学、材料科学、施工工艺等多个领域，是建筑工程中的重要研究课题。

设计原则设计大跨度空间结构时，需要考虑以下几个方面的原则：结构稳定性大跨度空间结构的稳定性是设计过程中首要考虑的问题。

在结构设计中，需要充分考虑荷载传递、应力分布、挠度控制等因素，确保结构在各种外部荷载作用下保持稳定。

施工可行性由于大跨度空间结构通常体量较大，施工过程中需要考虑施工机械设备、施工工艺、作业空间等因素，确保施工过程安全、高效。

功能需求大跨度空间结构往往会用于会展中心、体育馆、机场等场所，因此需要充分考虑建筑功能需求，如观赏性、照明、通风等方面。

常见结构形式大跨度空间结构常见的结构形式包括：•穹顶结构：利用曲面形式来实现大跨度封闭空间，典型的代表是圆顶体育馆。

•悬索桥：利用悬索来支撑桥面，跨度较大，适用于跨越河流、峡谷等场景。

•桁架结构：由杆件和节点组成的桁架结构具有良好的承载能力和稳定性，适用于大跨度空间屋顶结构。

•拱形结构：借助弧形结构来实现大跨度空间的覆盖，适用于建筑物的支撑结构。

实际应用大跨度空间结构在现代建筑中有着广泛的应用，如：•体育馆：体育馆的设计往往要求大跨度空间结构，以容纳体育比赛和观众席。

•机场候机厅：现代机场的候机厅通常采用大跨度空间结构，提供宽敞的候机区域。

•会展中心：会展中心需要大型展览空间，大跨度结构能够提供灵活的展览空间。

•火车站站厅：为了满足高铁的乘客流量需求，火车站的站厅通常采用大跨度空间结构，提供宽敞的候车区域。

结语大跨度空间结构在现代建筑设计中扮演着重要的角色，它不仅体现了建筑技术的发展和创新，也为人们提供了更加舒适、宽敞的室内体验。

设计和建造大跨度空间结构需要多学科的综合知识和团队合作，只有这样才能打造出稳定、安全、美观的建筑作品。

大跨度空间结构设计
首先，在进行大跨度空间结构设计前，需要准确了解和分析该结构的
使用要求和设计目标。

包括建筑功能、使用人数、结构形式等。

这些要求
和目标将指导结构设计的具体方案。

其次，对于大跨度空间结构，需要选择合适的结构形式和材料。

常见
的大跨度空间结构形式包括桁架结构、网壳结构、桁架双曲面结构等。

而
材料的选择则需要考虑结构的强度、刚度和稳定性。

一般会选用钢材、混
凝土等材料。

接着，需要进行结构的静力分析和设计。

静力分析是指分析结构在受
力状态下的平衡和稳定性。

通过这一步骤，可以得到结构的内力分布和变
形情况。

静力设计是指根据结构的使用要求和设计目标，计算出结构所需
的材料数量和尺寸，并进行断面的选取。

在进行大跨度空间结构设计时，还需要考虑施工的可行性和经济性。

施工可行性包括结构的施工工艺、工期和成本等。

经济性可以通过计算结
构的造价和运行费用来评估。

最后，在进行大跨度空间结构设计时，还需要进行结构的验算和优化。

验算是指通过计算和检查，确认结构的强度、刚度和稳定性是否满足设计
要求。

优化则是指在满足设计要求的前提下，通过调整结构形式和材料的
尺寸等参数，使结构更加经济和合理。

总结起来，大跨度空间结构设计的要点包括了解和分析使用要求和设
计目标、选择合适的结构形式和材料、进行结构的静力分析和设计、考虑
施工的可行性和经济性、进行结构的验算和优化。

这些步骤的完成将为大
跨度空间结构的设计和施工提供指导和保障，实现结构的安全和工程的成功。

超大跨度空间钢结构设计的要点与方案比选摘要：随着建筑科技的成熟发展，钢结构技术得到了突破发展，尤其是超大跨度钢结构得到了越来越广泛的应用，不仅有效降低了建材耗用率，而且提高了施工效率和质量，所以，超大跨度空间钢结构设计也开始得到越来越广泛的关注与研究。

文章在分析总结超大跨度空间钢结构设计要点的基础上，对常见的集中设计方案进行了比选，旨在为同类设计提供有益参考与借鉴，确保超大跨度空间钢结构设计的合理性与规范性。

关键词：超大跨度；钢结构设计；设计要点；方案比选如今，在国民经济与科技水平不断提升的背景之下，我国钢结构建筑种类越来越多，尤其在大跨度钢结构建设方面的种类与形式更是层出不穷。

目前，该形式的设计已经被广泛应用在某些大型场所内，如体育馆、会展场所以及各类工业厂房等。

当前，国内外在大跨度钢结构建设方面，其跨度不断增加，外形也越发新颖，同时内部结构也逐渐复杂化，因此在设计中，设计人员需要合理设计方案，并进行比选，确保能够选择出具有高安全性与经济性的设计方案。

1、超大跨度空间钢结构的设计要点超大跨度空间钢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。

1.1永久荷载设计要点超大跨度空间钢结构在设计时，永久荷载包含屋面覆盖材料的自重以及网架结构的自重。

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，如果有擦体系，还需要计算擦条的自重。

屋面覆盖材料则通常指防水层、屋面板、屋面保温层等所有上盖材料的自重总和，此外，屋内吊顶或设备管道等装修构造，则按实际情况计算。

1.2可变荷载设计要点1.2.1屋面活荷载。

根据《建筑结构荷载规范》（GB 5009-2012）相关规定，屋面活荷载一般按屋面的水平投影面计算。

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。

【关键词】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。

简述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儿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)平而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1型和11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、可在工丨中成批生产，有利于提高生产效率；网架的平而布置灵活，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网壳结构曲而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而网壳、双曲而网壳、圆柱而网壳、双曲抛物而网壳等。

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）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，不论是建筑平而还是空间曲而外形，都可根据创作要求任意选取。

大跨建筑结构——空间结构体系大跨建筑屋架结构体系——高跨比：1:6屋架形式及适用跨度平行弦屋架拱形屋架折线形屋架梯形屋架杆件受力不均匀，用料较多力情况虽然合理，但由于上弦各节点都落在抛物线上，尺寸很零件，施工不方便三角形屋架适用于较小跨度的屋盖(跨度宜在15m以内)弦支点座落在抛曲线附近，所以，受力比较合理，折线形屋架采用较多上弦扦出两个坡度较小的斜直线组成，半边屋架的外轮廓线为梯形，斜杆呈人字形。

这种屋架的刚度、构造比较简单，自重较大，一般用于跨度为24m一36m的工业建筑物二、空间结构体系(一)网架结构体系网架的优点•结构组成灵活多样但又有高度的规律性，适应各种支承条件和各种建筑造型，可适应各种建筑方面的要求•网架高度内的空间可以用以设置管道等设施，网架结构外露或部分外露，因其几何图形的规则，可以丰富建筑效果•网架的结构高度较小，不仅可以有效地利用建筑空间，而且能够利用较小规格的杆件建造大跨度的结构•杆件类型划一，适合于工厂化生产、地面拼装和整体吊装网架结构受力特点•具有各向受力的性能，它改变了一般平面桁架的受力状态，是高次超静定空间结构•网架结构的各杆件之间互相起支撑作用，整体性强、稳定性好，空间刚度大，是一种良好的抗震结构型式，尤其对大跨度建筑其优越性更为显著•在结点荷裁作用下，网架的杆件主要承受轴力，充分发挥材料强度，节省钢材网架的分类1、几何形态上分：平板网架、柱面网架、球面网架2、平面桁架系、四角锥体系、三角锥体系3、螺栓球节点、焊接球节点4、双层网架、多层网架网架材料——钢材：钢管、型钢、钢球双向正交正放、斜放三向交叉正放四角锥体系四角锥体网架的上弦和下弦平面均为方形网格，上下弦错开半格，用斜腹杆连接上下弦的网格交点，形成一个个相连的四角锥体。

四角锥体网架上弦不易再分杆，因此网格尺寸受限制，不宜太大。

它用于中小跨度斜放四角锥•所谓斜放，是指四角锥单元的底边与建筑平面周边夹角为45。

对大跨度建筑结构设计的研究【摘要】随着科技的不断发展，对建筑结构设计的要求越来越高，建筑空间结构作为建筑质量评价的标准之一，不仅要重视设计的美观性，还要充分考虑经济成本、结构受力等因素。

大跨度建筑在民用建筑、工业建筑中的运用越来越广泛，文中对大跨度建筑结构类型进行了相关分析，并探讨了主要的建筑结构设计要点，为以后确保大跨度建筑结构设计质量提供了参考质量。

【关键词】建筑结构；大跨度；结构类型；设计要点引言：大跨度建筑具备使用性能好、外形美观、结构多样化等特点，它是建筑空间结构技术的重要发展方向，对提高建筑质量有着重要意义。

目前，大跨度建筑主要包含了网架结构、网壳结构、薄壳结构、悬索结构及膜结构，该五种结构的形式特点有所差异，我们要加强结构设计的研究，在原本的建筑结构基础上，研发出更先进的结构形式。

下面我们首先来了解一下大跨度建筑结构的几种类型以及设计要点。

一、大跨度建筑结构类型的相关介绍大跨度建筑主要运用了网架结构、网壳结构、薄壳结构、悬索结构及膜结构五种，这五种结构的应用有所不同，下面我们分别来了解一下。

1.1、网架结构网架结构是一种常用的结构形式，工作人员按照一定的规律将杆件相互连接，形成网格结构，网格结构相互组合成为多层结构，也就是网架结构。

网架结构具有抗震性能佳、刚度大、不易变形、自重轻等特点，而且在施工过程中，比较容易操作，既能够达到一定的美观性，又能够大大提高施工效率，节约了大量的施工成本，在工业建筑、民用建筑中有着广泛的运用。

除此之外，网架结构又分为单层平面网架、单层曲面网架、空间平板网架等几种结构形式，其中单层平面网架由正方形网格组成，放置起来较方便，可正可斜放，在大型方形平面建筑中运用较多。

而单层曲面网架是在前者基础上的改善，将平面改成了曲面，刚度、结构跨度进一步提高。

空间平板网架行对来说强度大，而高度相对低些，能够充分满足建筑空间需求。

1.2、网壳结构网壳结构的原材料自重轻，结构厚度较小，截面尺寸较低，刚度性强。