大跨度建筑节点构造设计

大跨度钢结构选型、设计分析及关键节点试验研究一、本文概述随着现代建筑技术的飞速发展，大跨度钢结构因其独特的结构形式和优越的受力性能，在桥梁、体育场馆、会展中心等大型公共建筑领域得到了广泛应用。

本文旨在探讨大跨度钢结构的选型、设计分析以及关键节点的试验研究，旨在为相关领域的工程实践提供理论支持和技术指导。

文章将系统介绍大跨度钢结构的常见类型及其特点，包括悬索结构、斜拉结构、拱桥结构等，并对不同结构类型的适用性进行评述。

随后，本文将深入阐述大跨度钢结构的设计原则和方法，包括静力分析、动力分析、稳定性分析等，以确保结构的安全性和经济性。

在此基础上，文章将重点关注大跨度钢结构中的关键节点设计，包括节点的选型、受力性能分析以及细部构造设计等。

通过节点试验研究，探讨关键节点在不同受力状态下的性能表现，为节点的优化设计提供依据。

本文将总结大跨度钢结构选型、设计分析及关键节点试验研究的成果和经验，指出目前存在的问题和不足，并展望未来的研究方向和发展趋势。

通过本文的研究，旨在推动大跨度钢结构技术的创新与发展，为相关领域的工程实践提供更为科学、合理的解决方案。

二、大跨度钢结构选型研究大跨度钢结构选型是钢结构设计的核心环节，其选型合理性直接关系到结构的稳定性、经济性以及施工的可行性。

在大跨度钢结构选型研究过程中，需要综合考虑结构跨度、荷载条件、材料性能、施工技术以及美学要求等多方面因素。

根据结构跨度和荷载条件，进行初步的结构形式选择。

对于超大跨度结构，悬索结构、斜拉结构以及空间网格结构等轻型结构往往具有更好的受力性能和经济效益。

而对于中等跨度结构，钢桁架、钢拱桥等传统钢结构形式则可能更为适用。

材料性能也是选型研究中的重要考量因素。

高强度钢材和新型防腐材料的出现，为大跨度钢结构的设计提供了更多可能性。

例如，采用高强度钢材可以有效减轻结构自重，提高结构性能；而新型防腐材料则可以延长结构使用寿命，降低维护成本。

施工技术的可行性也是选型研究中不可忽视的因素。

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。

房屋建筑学大跨度建筑构造大跨度建筑结构型式与建筑造型大跨度建筑结构型式与建筑造型结构是房屋的骨架，是形成建筑内部空间和外部形式的物质基础，结构是在特定的材料和施工技术条件下运用力学原理创造出来的。

某种新的结构一旦产生并在工程实践中反复出现时，便会逐渐形成一种崭新的建筑形式。

可见结构技术是影响建筑的重要因素，在大跨度建筑中尤其如此。

通过上述例子说明，在建筑设计中，选择结构型式不仅是结构工程师的工作，也是建筑师的职责，现代建筑的特点是建筑艺术与建筑技术的高度统一。

建筑师只有对各种结构形式的基本力学特征和适用范围有深入的了解才能自由地进行创作，把结构型式与建筑造型融为一体。

现就大跨度建筑常见的各种结构型式及其建筑造型作介绍。

一、拱结构及其建筑造型拱结构及其建筑造型(一)拱的受力特点、优缺点和适用范围拱是古代大跨度建筑的主要结构型式。

由于拱呈曲面形状，在外力作用下，拱内的变矩值可以降低到最小限度，主要内力变为轴向压力，且应力分布均匀，能充分利用材料的强度，比同样跨度的梁结构断面小，故拱能跨越较大的空间。

但是拱结构在承受荷载后将产生横向推力，为了保持结构的稳定性，必须设置宽厚坚固的拱脚支座抵抗横推力。

常见的方式是在拱的两侧作两道厚墙来支承拱，墙厚随拱跨增大而加厚。

很明显，这会使建筑的平面空间组合受到约束。

拱的内力主要是轴向压力，结构材料应选用抗压性能好的材料。

古代建筑的拱主要采用砖石材料，近代建筑中，多采用钢筋混凝土拱，有的采用钢桁架拱，跨度可达百米以上。

拱结构所形成的巨大空间常常用来建筑商场、展览馆、体育馆、散装货仓等建筑。

(二)拱的型式拱结构按组成和支座方式不同分为三铰拱、两铰拱和无铰拱三种。

(三)拱结构的建筑造型拱结构的造型主要取决于矢高大小和平衡拱推力的方式。

拱的矢高对建筑的外部轮廓形象影响最大。

矢高小的拱，外形起伏变化小，呈扁平状，结构占用的空间小，但水平推力和拱身轴力都偏大。

而矢高大的拱，外形起伏变化强烈，产生的水平推力和轴向力都较小，但拱身材料耗费量多，拱下形成的内部空间大，拱曲面坡度很陡，当采用油毡屋面时，容易出现沥青流淌和油毡滑移现象。

大跨度建筑钢结构设计分析摘要：新时期，建筑行业高速发展，在基建领域中，钢结构的施工较简便，在施工性能方面也占据一定的优势。

正是由于钢结构自身的特点，为整体钢结构工程的发展创造了基础。

对于大跨度钢结构的设计工作来说，整体的钢结构较复杂，施工周期较长，所以钢结构的设计存在一定的难度。

设计人员为了在合理的设计钢结构，应该提高自身的能力，加大钢结构的研究力度。

本文对大跨度建筑钢结构设计进行分析研究。

关键词：钢结构；大跨度；构件设计；节点设计一、大跨度建筑钢结构设计方法（一）选取计算模型在进行大跨度钢结构设计时，要有准确的计算模型，计算模型的精确度关系到最终的设计效果与质量，因此在设计时不能将计算模型随意简化，要尽量根据建筑图建立合理的计算模型，提高模型精度，以保证最终的设计质量。

在进行设计时，要注意次构件的设计合理性，次构件对整个结构也有很大影响，所以在设计次构件时必须考虑性能、安全、质量与经济，在保证结构性能的基础上尽可能节约大跨度钢结构材料，降低工程造价。

（二）节点构造设计大跨度钢结构构件多，构件之间的连接比较复杂多变。

设计节点构造时，需先确定构件连接方式、构件截面尺寸、大跨度钢结构受力情况等，综合这些因素科学选择最为合适的节点构造形式。

在选择好节点构造形式后，需将相关的数据代入模型进行计算，以保证整个结构受力合理，大跨度钢结构体系安全稳定。

（三）稳定性设计在进行大跨度钢结构设计时，也必须注重稳定性设计，包括大跨度钢结构构件局部的稳定性设计、完整构件的稳定性设计及整体结构体系的稳定设计等。

（四）刚度控制研究表明，大多数钢结构的构件截面主要由整体刚度条件决定，强度条件与稳定条件决定性次之。

所以，在进行大跨度钢结构设计时，要先从整体刚度出发，对整个结构进行详细分析与精密计算，对整个结构的刚度进行控制，确保整体结构安全稳定。

二、大跨度钢结构设计要点（一）结构构件体系在实际设计和优化的过程中，应该仔细检查钢结构是否出现压弯的情况，应该从根本上提高整体的安全性，相关设计人员应该仔细观察软件构件的发展情况，通过软件的共建数据来实现系统的正常运行。

探究大跨度建筑钢结构设计的相关要点摘要：我国经济发展不断取得新的成果，社会发展也随之加速，其中建筑行业的发展更加迅速。

在建筑结构的发展中，很多的体育馆、候机厅等等大型的建筑中，钢结构的广泛应用代表着我国建筑行业的发展进入了一个崭新的阶段。

在钢结构的应用中，大跨度钢结构的施工构造技术是十分重要的，而在施工过程中必须具备经济安全的设计方案。

关键词：大跨度建筑；钢结构设计；实例分析1.大跨度建筑钢结构应用概述钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。

结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。

因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大跨度建筑等领域。

2.大跨度建筑钢结构的设计要点2.1计算模型的选取由于钢结构的计算模型具有较高的精确度，所以在设计中不能对计算模型随意地进行简化，要尽量建立与实际情况相符合的整体的分析模型。

在设计中还要充分发挥次构件的作用，秉承安全性、经济性的设计宗旨，有效节约建筑材料，降低工程造价。

另外，要想获得最佳设计结果，还就要树立优化设计的意识。

2.2节点构造设计由于钢结构构件之间的构造和连接复杂多变，所以设计人员要节点构造问题引起充分的重视。

节点构造形式必须要根据构件截面形式、构件连接方法、建筑要求以及受力情况来确定，在满足相关条件后，还必须要进行设计计算。

2.3刚度控制多数钢结构的构件截面是由整体刚度条件所决定的，而非稳定条件和强度条件所决定的，在薄壁构件组成的大跨度钢结构中体现尤为突出。

因此，在结构设计过程中，设计者必须要重视结构整体分析，严格控制结构的整体刚度，以求获得最佳设计效果。

2.4结构布置结构的布置过程中，必须确保屋盖结构分布的均衡和其下部支承结构刚度和质量的均衡分布，从而保证结构传力的明确性及其整体性。

地震作用力要由屋盖通过支座向下进行传递，屋盖、支承和下部结构要均匀对称地布置，使用空间传力体系，避免形成突变或局部削弱的薄弱部位，从而保证屋盖的整体性，对屋面系统自重进行严格控制，宜使用轻型的屋面系统。

大跨度建筑结构设计中重点及难点分析摘要：随着我国经济的发展以及城市化进程的加快，城市建筑不断增加，而在城市建筑中，其建筑结构的设计对于提高建筑的质量有着重要的作用。

同时，在城市的建设中，其大跨度的建筑结构设计是未来城市建筑发展的一种新的趋势，是衡量一个城市和国家建筑体系发展的重要的标准，因此加强对大跨度建筑结构设计的研究进而确保建筑结构设计的合理性，成为设计人员需重点研究的课题。

本文从大跨度建筑结构的发展现状以及大跨度建筑结构设计中的重点和难点等方面进行简要研究和分析，进而为大跨度建筑结构设计提供参考性的意见和建议，进而提高大跨度建筑结构设计水平。

关键词：大跨度建筑；结构设计前言在我国城市化的发展中，城市建筑逐渐增加，大型的综合体建设量也越来越多。

在这些建筑中，由于对建筑的综合性需求，大跨度的建筑在城市中逐渐受到追捧。

同时，由于建筑功能要求，这些大型商业综合体一般具有建筑长度较长、内部大开洞造成连接薄弱、连廊及影厅跨度较大、局部位置大悬挑等共同特点。

因此，我们有必要做好大跨度结构设计工作，确保建筑结构设计的合理性。

因此，设计人员需加大对大跨度建筑的结构设计分析，掌握大跨度建筑结构设计中的重点和难点，进一步提高大跨度建筑结构的设计水平。

一、大跨度建筑结构的发展现状在现代城市中大跨度建筑越来越受到人们的欢迎和喜爱，而大跨度结构的建筑是巧妙的借助力学的原理，结合设计师对自然的感受，比如乔木、贝壳等，形成的一种建筑结构。

这种建筑结构不仅能满足人们对建筑的基本需求，同时由于在设计上接住了大自然中的事物，使得大跨度建筑结构为人们提供一种感官上的愉快享受，进而为人类的创造提供了范本。

但是，在大跨度建筑结构设计中，由于大跨度建筑结构的样式繁多，例如卡斯滕结构和树状结构等。

而随着现今人们生活水平的提高以及建筑行业的发展，简单的建筑设计已经不能满足人们的需求，其建筑也逐渐朝着更大跨度、更大空间、利用更合理以及更加美观的方向发展。

某大跨度框架结构方案比选及设计摘要：对某大跨结构分别采用普通混凝土梁、型钢混凝土梁及预应力混凝土梁三种方案进行对比，从结构合理性、对建筑影响以及施工复杂程度等方面进行评价，比选出适合该工程的结构方案，并且验算了局部穿层柱的屈曲稳定性及楼层大跨部位的舒适度。

结果表明该工程设计是安全合理的。

关键词：大跨结构，预应力，屈曲，舒适度前言随着社会经济和建筑设计理念的发展，现代建筑造型呈现出多样化、复杂化，因此对于结构设计要求也越来越高。

尤其在一些特定功能如体育场馆、阶梯教室、影院等建筑中，为了满足使用要求或观感更为舒服，抽柱形成的大跨结构屡见不鲜。

对于大跨结构，根据建筑相关要求、方案合理性、经济性以及施工工期等因素，可采用普通钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁、型钢混凝土梁以及钢结构等设计方案。

普通钢筋混凝土梁适用于跨度较小的情况。

当梁跨度较大时，采用普通混凝土梁会可能引起梁下净高不足，且随跨度越来越大，结构本身自重所占总荷载比重较大，合理性较差。

预应力混凝土梁可根据弯矩图形状，选择合适的线形，利用预应力筋产生的反拱效应和自身的高强度，在一定跨度范围内，能很好解决裂缝和挠度问题。

型钢混凝土梁采用内置型钢外包钢筋混凝土形式，因钢材弹性模量大，具有相对较大的刚度，也可用于大跨结构设计。

对于跨度超过35m或者荷载很大时，采用实腹式结构时，自重在荷载中占比较大，此时采用钢桁架等形式较为合理，但其节点构造复杂，施工水平、防火等一系列问题均应考虑。

不同的方案各有优缺点，须针对不同的项目情况和设计条件进行方案比选，才能选出合理的设计方案。

项目简介本工程位于南京市，4层框架结构，长77.2m，宽21.3m，各层层高分别为4.2m，3.8m，3.8m，4.5m。

钢筋混凝土框架结构，丙类建筑，地震设防烈度为7度0.1g，地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ 类，抗震等级为三级，大跨框架为二级。

基本风压为0.4 kN/m2，基本雪压为0.65kN/m2。

大跨度房屋钢结构设计与分析摘要：当今社会经济飞速发展,人民生活水平日益提高,世界各国纷纷筹划建造更大、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。

大跨度房屋钢结构设计是经济和社会发展的需要。

本文介绍了大跨度钢结构设计的现状和大跨度房屋主要的钢结构划分，分析了大跨度房屋钢结构的设计要点。

关键词：大跨度，房屋，钢结构，设计要点引言与其他材料的结构相比,钢结构具有材料强度高、结构重量轻;结构的塑性韧性较好;钢结构的制造简单施工周期短等优点。

我们在进行钢结构设计时,应当从工程实际出发,合理选用钢材,选择高强度、具有较好经济指标的钢材;在结构方案选择上,应尽可能采用标准化、模数化的结构布置;在连接设计中,应选用构造简单、传力直接的节点形式,并应满足构造要求;另外,在钢结构设计中,还应保证钢结构在加工、运输、安装和使用过程中的强度、刚度和稳定性要求,并应针对钢结构的实际,满足防火、防腐的要求。

宜优先选用通用的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量。

一、大跨度钢结构设计的现状与设计其他形式的钢结构一样，大跨度钢结构设计主要解决结构体系设计、构件设计及连接节点设计等方面的内容。

与其他形式钢结构不一样的是，大跨度钢结构体系几何与材料非线性影响突出，延性性能成为其体系、构件、节点的安全控制因素。

在工程实践中，设计技术人员迫切需要设计规范提供明确的大跨度钢结构计算分析理论与设计方法、与现代计算技术相应的工程实用计算软件以及明确的结构承载力与变形能力安全控制指标。

我国现行钢结构及相关设计规范( 程) 对体系、构件及连接节点等三个层次设计的现状可简单总结如下:1、在计算理论与设计方法方面，现行钢结构及相关设计规范( 程) 对计算理论与方法的规定，相当程度是基于手算或平面简化计算技术，对于空间受力的大跨度钢结构体系缺乏适应性。

此外现行钢结构及相关设计规范( 程) 对连接设计有计算公式，对节点设计缺乏明确的计算理论和方法。