大跨空间钢结构的分类及特点

体育馆大跨度钢结构施工技术要点分析【摘要】大跨度空间结构的一个较为明显的应用就是体育场馆建筑。

这是基于体育场馆的特点，较大的跨度和空间都是体育场建筑所必须的。

本文进一步分析了体育馆大跨度钢结构施工技术要点，以供同仁参考借鉴。

【关键词】体育馆；大跨度钢结构；施工技术1、大跨度空间钢结构的分类及特点1.1网架结构网架结构具有受力合理、网架高度小、重量轻、刚度大、抗震性能好、节约钢材及可以在工厂批量生产现场施工快捷等许多优点；一般用于体育馆、大型商场、会展中心、候车厅、飞机库等建筑的屋盖。

但是也具有节点上的杆件数量较多，制作安装较为复杂等缺点。

1.2网壳结构网壳结构受力合理、跨度大，刚度大、抗变形能力强、整体稳定性好，由于构成大型空间所使用的杆件相对单一，杆件和节点构件可以工厂预制，施工速度快，不需要大型辅助机械设备。

网壳结构应用范围广阔，是一种拥有广阔发展前景的空间结构体系。

1.3悬索结构悬索结构通过索的轴向拉伸抵抗荷载作用，能充分利用材料的抗拉性能，布置灵活、节约材料、使用范围广泛、易于施工。

中国在古代就已经在使用悬索技术，古人用竹、藤等制成的材料作为吊桥的悬索。

在当代的结构中，对悬索和地锚的要求越来越高，另外悬索结构与其他常规结构相比，设计与计算上相对复杂，这都制约了悬索结构的发展。

1.4膜结构膜结构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。

常见的充气膜结构需要依靠室内不断充气，使内外产生一定压力差（东京巨蛋棒球体育馆内外气压相差0.3%），室内外的压力差使膜体受到向上的飘浮力，从而提供较大的跨度。

张拉膜结构自重是所有结构中最轻的，另外膜的张拉形状可根据建筑物形状而改变，造型变化自由。

透光性、安全性非常好，但是耐久性与其他结构相比较差。

1.5薄壳结构薄壳结构按曲面形式可分为筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳等，按照材料可分成混凝土薄壳、钢薄壳和复合材料薄壳。

壳体充分利用材料的强度，使其既能具备承重能力又具备了围护功能。

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常用的结构形式，其主要特点是具有较好的刚度和轻质化特性，适用于大跨度建筑物的结构设计。

以下是大跨度钢结构空间管桁架设计的要点分析。

1. 结构形式选择：大跨度钢结构空间管桁架的结构形式可分为平面桁架和空间桁架两种。

平面桁架适用于跨度较短的建筑结构，空间桁架则适用于大跨度建筑结构。

根据具体的使用要求和工程条件选取合适的结构形式。

2. 载荷分析：在进行大跨度钢结构空间管桁架设计时，首先需要进行载荷分析。

根据建筑物的功能和使用要求确定各种荷载，包括自重、活载、风载、温度变形等荷载。

同时需要考虑荷载组合，并按照相应的规范计算各种荷载的作用。

3. 杆件参数设计：大跨度钢结构空间管桁架的主要构件为钢管，在设计过程中需要确定钢管的参数，包括材料强度、截面尺寸、连接方式等。

根据结构的荷载和刚度要求，计算确定合适的钢管参数。

4. 连接节点设计：连接节点是大跨度钢结构空间管桁架的重要组成部分，直接影响着整个结构的安全性和稳定性。

节点设计需考虑节点形式、连接方式、节点强度等因素，并满足相应的规范要求。

常用的连接方式包括焊接、螺栓连接等。

5. 稳定性分析：大跨度钢结构空间管桁架在受到荷载作用时，需要保证整个结构的稳定性。

稳定性分析包括整体稳定性和局部稳定性两个方面，需要对结构进行弹性稳定和极限强度的计算和分析。

同时还需要考虑结构在施工过程中的临时稳定性。

6. 防腐保护：钢结构在使用过程中容易发生腐蚀，特别是在大跨度钢结构空间管桁架中，经常受到大气和湿度的影响。

在设计过程中需要考虑钢结构的防腐保护措施，包括防腐涂料、防锈涂料、防腐处理等。

7. 施工和拆除：大跨度钢结构空间管桁架的施工和拆除略复杂，需要考虑结构的拼装工艺和施工顺序。

设计时需要考虑结构的可拆性和可重复利用性，以方便后期的维修和改造。

基于性能的大跨度钢结构设计要点及注意事项摘要：钢结构具有塑性好、强度高、重量轻等优点，目前被广泛使用、本文主要运用文献法、调查法，从性能角度出发，研究分析大跨度钢结构的设计要点及注意事项，就如何做好大跨度钢结构设计提几点看法，以供借鉴参考。

关键词：大跨度钢结构；性能；设计要点；注意事项大跨度钢结构，指的是横向跨越60m的钢结构。

大跨度钢结构目前主要有网壳结构、网架结构、悬索结构以及薄壳结构、膜索结构这几种结构形式【1】。

与其他类型的大跨度结构相比，大跨度钢结构的强度高、刚度大、质量轻、噪声低、环境污染小且制造简单，具有更高的实用性。

目前，世界许多国家都开始大范围采用钢结构，据不完全统计，全球超高层、大跨度结构中的一半都为纯钢结构，国外的高档住宅中有60%都使用了钢结构，在我国对钢结构尤其是大跨度钢结构的应用率也在逐年提升。

【2】尽管对大跨度钢结构的使用率在逐年提高，但与之相配套的技术、产品等还有提升空间，尤其是在设计方面还需不断改善优化。

下面结合实际，对基于性能的大跨度钢结构设计及应用有关问题做具体分析。

1大跨度钢结构设计方法1.1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【3】。

1.2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。

大跨厂房结构的结构形式和构造特点大跨厂房结构是指跨度较大的工业厂房的结构形式。

由于大跨厂房需要满足较高的承重能力和稳定性要求，因此在结构形式和构造特点上有着一些独特之处。

一、结构形式：1. 刚性框架结构：大跨厂房常采用刚性框架结构，通过竖向的柱子和横向的梁构成一个稳定的刚性框架。

这种结构形式具有承载能力强、刚度大的优点，能够满足大跨度厂房的载荷要求。

2. 梁柱结构：大跨厂房的主要承重结构由梁和柱组成，梁与柱之间通过连接件连接起来，形成一个稳定的结构体系。

梁柱结构能够有效地承担水平和垂直荷载，具有承载能力强、施工方便等优点。

3. 空间网架结构：在大跨度厂房中，为了减小结构的自重和提高承载能力，常采用空间网架结构。

空间网架结构由桁架或钢管构成，具有结构轻巧、刚度好的特点，适用于大跨度厂房的特殊要求。

二、构造特点：1. 钢结构：由于大跨厂房需要承受较大的荷载，常常采用钢结构作为主要承重结构。

钢材具有较高的强度和刚度，能够满足大跨厂房的要求。

同时，钢结构还具有施工方便、工期短、可拆装等优点。

2. 预应力技术：为了增加大跨厂房的承载能力和稳定性，常常采用预应力技术。

预应力技术通过施加预应力，使结构构件在荷载作用下具有较好的抗弯和抗剪能力，提高了整个大跨厂房的承载能力。

3. 抗震设计：大跨厂房需要具备一定的抗震能力，以应对地震等自然灾害的影响。

因此，在大跨厂房的设计中，常常考虑抗震设计，采用增加剪力墙、设置减震器等方式来提高结构的抗震性能。

4. 防火设计：大跨厂房的结构在设计时还需要考虑防火要求。

为了保证厂房的安全性，常采用防火涂料、防火隔墙等防火措施，以提高大跨厂房的防火性能。

总结：大跨厂房结构形式主要包括刚性框架结构、梁柱结构和空间网架结构，具有钢结构、预应力技术、抗震设计和防火设计等构造特点。

这些特点使得大跨厂房具有较好的承载能力、稳定性和安全性，能够满足工业厂房的使用要求。

大跨度钢结构厂房（一）引言概述:大跨度钢结构厂房是一种具有广泛应用前景的建筑形式。

它利用钢材的高强度和抗拉性能，在大跨度范围内能够提供稳定和可靠的空间支撑。

本文将从结构设计、施工特点、材料选择、工程经济和环保方面，对大跨度钢结构厂房进行详细阐述。

正文内容:一、结构设计:1. 安全性需求：钢结构在大跨度厂房中的应用需要满足高强度、抗震、抗风等安全性要求。

2. 相关规范：根据国家规范，大跨度钢结构厂房的设计需要遵循相关的承载力、稳定性和刚度的规范标准。

3. 结构形式选择：根据具体工程需要，可以选择桁架结构、空心壳体结构或框架结构等结构形式。

二、施工特点:1. 快速施工：相比传统建筑形式，大跨度钢结构厂房采用钢构件的制作和安装，施工速度更快。

2. 精准制作：钢结构厂房的构件制作工艺精确，尺寸准确度高，能够提高施工过程的效率和质量。

3. 构件连接：钢结构厂房的构件连接采用螺栓和焊接等方式，确保连接牢固，提高结构整体性能。

三、材料选择:1. 钢材种类：常用钢材包括碳素钢、合金钢和不锈钢，根据实际要求选择合适的材料。

2. 钢板厚度：根据结构设计和负荷要求，确定合适的钢板厚度，以满足强度和稳定性的要求。

3. 防腐措施：钢结构厂房通常需要进行防腐处理，如涂层或镀锌等，以延长使用寿命。

四、工程经济:1. 成本优势：钢材的价格较为稳定，施工周期较短，因此大跨度钢结构厂房在工程经济方面具有较大的优势。

2. 投资回报：大跨度钢结构厂房因其较长的使用寿命和较低的维护成本，可以获得较高的投资回报率。

3. 灵活性：钢结构厂房在未来扩建或改造时，可以很方便地调整，提供了更大的灵活性和经济效益。

五、环保考虑:1. 能源节约：大跨度钢结构厂房能够减少材料和资源的使用量，提高能源利用效率。

2. 废弃物处理：钢结构厂房的废弃物可以回收利用或进行再利用，减少环境污染。

3. 可持续发展：大跨度钢结构厂房符合可持续发展理念，对环境影响较小，有利于推动绿色建筑发展。

浅谈大跨度空间钢结构施工摘要：文章详细介绍了大跨度空间钢结构的施工技术，通过对大跨度空间钢结构类型及其施工特征进行介绍，结合钢结构的主要施工方法类别，对钢结构施工技术中的关键工序进行重点分析、归纳与总结，包括吊装、滑移、拼装、焊接等工序，仅供相关工作人员参考。

关键词：大跨度空间钢结构；施工技术；滑移；拼装当前，随着经济及科技的不断发展，我国建筑行业也随之不断发展，加上借鉴国外先进技术及经验、理念等，越来越多的新型建筑出现，尤其是大型公共建筑，包括机场建筑、体育馆等都采用大跨度空间钢结构作为建筑物的屋盖结构体系。

现就大跨度空间钢结构及其具体施工技术进行分析。

1大跨度空间钢结构类型大跨度空间钢结构建筑是指横向跨越30m以上空间的各类结构形式的建筑，其结构形式多种多样，当前世界上使用大跨度空间钢结构的各大建筑中，最典型的代表即奥运建筑，大跨度空间结构技术对多种多样、形式丰富的奥运建筑起着推动作用。

其中，奥运历史上著名的罗马体育馆主要采用装配现浇式钢筋混凝土薄壳结构，而巴塞罗那圣乔地体育馆采用了网壳结构。

其中，大跨度钢结构的类别主要如下所述：1.1网架结构网架结构主要指的是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。

网架结构具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。

1.2网壳结构网壳结构与空间杆系结构较为相似，平板网架型的空间杆结构是通过杆件根据规律而组成网格，并结合壳体结构布置成一定的空间架构，因此，它不仅具备杆系的性质，而且同时具备壳体的性质。

网壳结构主要通过壳内两个方向的拉力、压力或剪力进行逐点传力。

例如: 1967年建成的郑州体育馆，采用肋环形穹顶网壳，其平面直径64 m，矢高9.14m，此为国内跨度最大的单层球面网。

又如1988年建成的北京体院体育馆，主要采用带斜撑的四块组合型双层扭网壳，其平面尺寸为59.2m2，矢高3.5m，挑檐3.5m，此为我国跨度最大的四块组合型扭网壳。

大跨厂房结构的结构形式和构造特点大跨厂房结构是指跨度较大的工业厂房建筑结构，通常用于制造、仓储、物流等需要大空间的场所。

大跨厂房结构的结构形式和构造特点主要体现在以下几个方面：1. 结构形式大跨厂房结构通常采用钢结构或混凝土结构。

钢结构是常用的一种结构形式，它具有较高的强度和刚度，可以满足大跨度的要求。

混凝土结构则可以通过预制构件的方式实现大跨度的建造。

此外，还有一些特殊的结构形式，如桁架结构、拱形结构等，可以用于大跨厂房的建造。

2. 构造特点（1）大跨厂房结构的主要承载体是梁柱体系。

梁柱体系通常由水平梁和垂直柱组成，承担着荷载的传递和分布。

在大跨厂房结构中，梁柱体系需要具备足够的强度和刚度，以承受荷载的作用。

（2）大跨厂房结构采用大跨度的设计，可以实现大空间的连续性。

这种连续性可以通过增加支撑点、采用悬挑结构等方式来实现。

大跨厂房结构的连续性可以有效地利用空间，提高空间的利用率。

（3）大跨厂房结构通常需要考虑地震和风荷载的作用。

地震和风荷载是大跨厂房结构设计中需要特别关注的因素。

结构设计师在设计大跨厂房结构时，需要根据地震和风荷载的要求进行计算和设计，以确保结构的安全性和稳定性。

（4）大跨厂房结构的施工需要考虑工程的可行性和经济性。

大跨厂房结构的施工需要考虑到材料的选择、施工工艺的确定等一系列问题。

在施工过程中，需要合理安排施工顺序，确保结构的质量和安全。

大跨厂房结构的结构形式和构造特点主要包括钢结构或混凝土结构的选择、梁柱体系的设计、连续性的实现、地震和风荷载的考虑以及施工的可行性和经济性等方面。

这些特点都是为了满足大跨厂房结构的需求，确保结构的安全和稳定。

常见大跨度的结构形式我国规范：跨度60m以上为大跨度。

类型：多为公建，人流集中，规模大，占地面积大。

例如影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港；工业建筑：飞机装配车间、飞机库等。

1、拱结构；拱是一种推力结构：在竖向荷载下产生水平推力；拱是一种无矩结构：通过合理拱轴可使杆件无弯矩；拱可充分利用材料抗压强度，断面小、跨度大。

是一种古老的方法适合脆性材料、石材、砖材、混凝土等关键是侧推力平衡问题2、钢架结构；1、材料强度高，自身重量轻;2、钢材韧性，塑性好，材质均匀，结构可靠性高;3、钢结构制造安装机械化程度高;4、钢结构密封性能好;5、钢结构耐热不耐火;6、钢结构耐腐蚀性差;7、低碳、节能、绿色环保，可重复利用。

3、桁架结构；受力特点是结构内力只有轴力，而没有弯矩和剪力。

这一受力特性反映了实际结构的主要因素，轴力称桁架的主内力。

4、网架结构；网架结构是高次超静定结构体系。

板型网架分析时，一般假定节点为铰接，将外荷载按静力等效原则作用在节点上，可按空间桁架位移法，即铰接杆系有限元法进行计算。

由多块条形平板组合而成的空间结构，是一种既能承重，又可围护，用料较省，刚度较大的薄壁结构，可用作车间、仓库、车站、商店、学校、住宅、亭廊、体育场看台等工业与民用建筑的屋盖。

此外，折板还可用作外墙、基础及挡土墙。

6、薄壳结构；壳，是一种曲面构件，主要承受各种作用产生的中面内的力。

薄壳结构就是曲面的薄壁结构，按曲面生成的形式分为筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳等，材料大都采用钢筋和混凝土。

由柔性受拉索及其边缘构件所形成的承重结构。

索的材料可以采用钢丝束、钢丝绳、钢铰线、链条、圆钢，以及其他受拉性能良好的线材。

8、张拉膜结构；张拉整体结构是由一组连续的拉杆和连续的或不连续的压杆组合而成的自应力、自支撑的网状杆系结构，其中「不连续的压杆」的含义是压杆的端部互不接触，即一个节点上只连接一个压杆。

9、充气膜结构；充气膜结构是一种新型建筑结构，是轻型空间结构的一个重要分支，具有丰富多彩的造型，建筑特性、结构特性优越，主要分为张拉膜结构、骨架膜结构、充气膜结构、索桁架膜结构等。