大跨度結構建筑工程實例范文

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第1篇

本文依據工程實例來對大跨度屋蓋鋼結構工程桁架施工進行了簡要的分析，主要分析的重點內容包括桁架施工要點以及施工方法，桁架的施工關系到大跨度屋蓋鋼結構工程的整體施工質量，因此對其施工質量的要求更為嚴格。通過合理的施工以及質量控制，以提升桁架施工的整體質量。希望本文的探究能夠為相關的人員提供一定的參考和借鑒。

關鍵詞：

大跨度屋蓋；鋼結構工程；桁架施工

如今的大型建筑工程建設數量越來越多，而在大型建筑工程中，應用最多的結構形式就是大跨度屋蓋鋼結構，該結構施工的過程中，應用的主要施工方式就是桁架施工，本文主要就工程實例來對大跨度屋蓋鋼結構工程桁架施工進行詳細的研究，合理的對桁架施工的方法以及施工要點進行了全面的探究，以為提升桁架施工的質量奠定基礎。

1工程概況

某建筑工程采用的是鋼結構進行施工，建筑總面積為162245.7m2，而鋼結構形式主要就是三角結構桁架，其中鋼結構的總重量為1200KN，而鋼結構中的主桁架的重量則為950KN，其中每一桁架的長度均在45.5m左右，而桁架的兩端位置，間隔距離在3.5m，而除了主桁架之外的其他桁架，每榀之間的距離均為8m，桁架支座的標高則主要為25.684m，在桁架的上弦頂部位置，標高則主要為29.560m。該建筑工程的屋面結構為鋼結構，其投影所覆蓋的面積為5560m2，在鋼結構屋蓋中，主桁架主要為9榀，而次桁架的數量則為15榀，系管數量33榀，斜撐數量45榀，而在鋼結構屋蓋上，除了這些部分以外，另外的構成部件則為馬道以及屋面檀條等，鋼結構的構成元件主要包括管材、鋼板以及各種西藥的構建等，而選擇的管材則主要應為無縫鋼管，而鋼板則需要采用Q345B，而次要的一些構件則應采用Q235B。

2施工方案

2.1具體施工要求。依據施工現場的具體情況，同時在對桁架結構進行具體分析的基礎上，要合理的對屋蓋鋼結構進行詳細的分析，所應用的屋蓋鋼結構需要在工廠內部進行加工處理，將每一個屋蓋鋼結構都進行合理的標注，然后依次將加工制作的屋蓋鋼結構運輸到現場進行運用，將桁架盡可能的放置在需要進行桁架施工的工程下方，對拼裝位置進行合理的選擇，對胎架進行合理的設計、組裝以及焊接，在對汽車的吊裝位置設計完成之后，就可以對整榀的桁架進行吊裝處理。

2.2工廠加工。在該建筑工程中嗎，所應用的主桁架截面呈現幾何圖形樣式，而且主桁架截面的尺寸也可以設定為2500×1500mm，其中一個單獨的榀桁架的標高則為4250mm，工廠在對桁架結構特點進行詳細分析后，就可以依據相關運輸的要求以及施工質量控制的方法，在工廠對整榀的桁架進行加工處理，根據相關工藝技術的要求，可以將整段的桁架均分為三個部分，按照階段進行加工。要切實的保障彎管加工的精確性，利用弧形桿件進行加工處理，按照相應的比例要求，進行放樣預拼。所有需要應用到的一些部件，在出廠之前都需要經過嚴格的檢驗，只有檢驗合格的工件才能夠正式的投入到施工中，并對每一個工件都進行清晰的標記標注，在安裝拼接的時候要嚴格的按照順序進行拼接處理。

2.3現場桁架拼接。在將桁架的相關構件制作完成后，就可以運輸到現場進行拼接施工。而在拼接處理的過程中，要注意要找拼裝基準線的設定標準，采用胎架對桁架進行支撐，對桁架實行有效的拼接處理，這樣可以使得桁架的空間可以保持立面結構。要對支撐點的位置進行合理的確定，單元桁架要利用汽車來進行吊裝拼接，要注意利用電焊機來對下胎架進行焊接處理，而焊接的順序則為接口、直腹桿、斜腹桿，在焊接的過程中，也要遵循一定的原則，要保持焊接的對稱性。

2.4樓面加固處理。通過現場平面布置圖中了解到運輸通道至中廳的吊車行走路線的下方均有地下停車場，樓板設計荷載為15kN/m2，通過驗算在施工過程中樓面荷載達到30kN/m2，才能滿足機械行走、站位吊裝要求；在樓板下方采用鋼管腳手架進行支撐加固，加固高度為3.72m，用φ48×3.5的腳手架管在加固區域搭設滿堂架，此區域滿堂架立桿上端必須撐緊，立桿橫向、縱向間距為600mm，步距為800mm，通過驗算滿足施工要求。

2.5桁架吊裝。吊裝桁架時汽車吊車頭朝相對應軸方向，使吊車的工作幅度為8m，50T汽車吊在工作幅度8m時，臂長32.7m可以起吊重量為12.3T>12.28T，吊車工位幅度滿足吊裝要求。起吊前在桁架兩端系上方向牽引用風繩，桁架底部起升到25m時，主臂朝對應軸方向旋轉，旋轉到另一軸部位左右趴桿，桁架基本到位，微調好軸線及左右距離后，與鋼支座焊接固定。固定好后松鉤，第一榀桁架吊裝完畢，當兩榀主桁架吊裝就位后及時完成其之間的次桁架和相關構件，以便使兩榀主桁架形成一個穩固的整體。

3施工控制要點

3.1施工規劃。本工程結構拼裝區域場地、進場通道、吊裝工位狹小，起吊構件超長，安裝、吊裝操作空間緊促，在道路布置、桁架拼裝、吊裝過程中必須確保所選方案合理性。且相當部分數量構件在高空安裝，這些比較復雜的操作要求車間制作精度不僅要滿足施工規范和設計要求，還必須較好的滿足現場安裝工藝的需要。此外，對于現場施工人員，特別是起重作業人員和起重指揮人員，分別要有相應的施工經驗和指揮協調能力。

3.2施工驗算。對于屋蓋鋼結構本體施工驗算：本工程擬采用樓面加固，大噸位汽車進行單榀桁架整體吊裝?，F場應按照施工順序確定分析工況，施工區域、通道樓面整體驗算，以及樓面、通道加固整體施工驗算，整榀桁架吊裝的吊點內力施工驗算，施工機械、吊索選擇施工驗算，為工程吊裝控制提供具體詳細的理論數據進行指導。

3.3施工測量?，F場在拼裝胎架上拼裝、空中安裝，應隨時進行跟蹤測量，確保各階段組裝安裝的準確性，施工測量觀測點應根據施工規范、控制要求進行確定，確保觀測點數據的代表性。施工測量數據應及時與設計數據進行比較，如發現偏差及時向工程技術負責人報告，查找原因并提出整改措施。

4安全保障措施

在大跨度屋蓋鋼結構的安裝過程中，必須要做好一定的保護措施，以免在施工中發生意外事故，給施工現場人員的人身安全帶來威脅，同時也避免了事故發生對工期進度的影響。一般要求現場施工中所使用的吊裝機索具都應符合國家相關規定，尤其是當這些機械設備需要進行局部變更時，一定要征得工程技術部的批準，以確保安全。

5結束語

綜上所述，在對大型建筑結構進行施工的過程中，采用的結構形式通常為大跨度屋蓋鋼結構，而在該結構工程中，桁架是其中的重要構成部分，桁架施工的質量，將直接影響到大跨度屋蓋鋼結構的施工質量，要想能夠使得大跨度的構件以及相類似的工程可以進一步的得到質量上的提升，就需要合理的采用有效的施工方法對桁架進行施工處理，以保障大型建筑整體的施工質量，從而更好的推動大型建筑的發展和建設。

參考文獻：

[1]束偉農，朱忠義.鋼結構在機場航站樓工程中的應用[J].施工技術，2011(1).

[2]李乘建.大跨度空間管桁架施工關鍵技術的研究[D].西安：西安建筑科技大學，2012.

[3]張愛莉.大跨度鋼桁架結構施工方案的優選研究[D].重慶：重慶大學，2013.

第2篇

本文依據工程實例來對大跨度屋蓋鋼結構工程桁架施工進行了簡要的分析，主要分析的重點內容包括桁架施工要點以及施工方法，桁架的施工關系到大跨度屋蓋鋼結構工程的整體施工質量，因此對其施工質量的要求更為嚴格。通過合理的施工以及質量控制，以提升桁架施工的整體質量。希望本文的探究能夠為相關的人員提供一定的參考和借鑒。

關鍵詞：

大跨度屋蓋；鋼結構工程；桁架施工

如今的大型建筑工程建設數量越來越多，而在大型建筑工程中，應用最多的結構形式就是大跨度屋蓋鋼結構，該結構施工的過程中，應用的主要施工方式就是桁架施工，本文主要就工程實例來對大跨度屋蓋鋼結構工程桁架施工進行詳細的研究，合理的對桁架施工的方法以及施工要點進行了全面的探究，以為提升桁架施工的質量奠定基礎。

1工程概況

某建筑工程采用的是鋼結構進行施工，建筑總面積為162245.7m2，而鋼結構形式主要就是三角結構桁架，其中鋼結構的總重量為1200KN，而鋼結構中的主桁架的重量則為950KN，其中每一桁架的長度均在45.5m左右，而桁架的兩端位置，間隔距離在3.5m，而除了主桁架之外的其他桁架，每榀之間的距離均為8m，桁架支座的標高則主要為25.684m，在桁架的上弦頂部位置，標高則主要為29.560m。該建筑工程的屋面結構為鋼結構，其投影所覆蓋的面積為5560m2，在鋼結構屋蓋中，主桁架主要為9榀，而次桁架的數量則為15榀，系管數量33榀，斜撐數量45榀，而在鋼結構屋蓋上，除了這些部分以外，另外的構成部件則為馬道以及屋面檀條等，鋼結構的構成元件主要包括管材、鋼板以及各種西藥的構建等，而選擇的管材則主要應為無縫鋼管，而鋼板則需要采用Q345B，而次要的一些構件則應采用Q235B。

2施工方案

2.1具體施工要求。

依據施工現場的具體情況，同時在對桁架結構進行具體分析的基礎上，要合理的對屋蓋鋼結構進行詳細的分析，所應用的屋蓋鋼結構需要在工廠內部進行加工處理，將每一個屋蓋鋼結構都進行合理的標注，然后依次將加工制作的屋蓋鋼結構運輸到現場進行運用，將桁架盡可能的放置在需要進行桁架施工的工程下方，對拼裝位置進行合理的選擇，對胎架進行合理的設計、組裝以及焊接，在對汽車的吊裝位置設計完成之后，就可以對整榀的桁架進行吊裝處理。

2.2工廠加工。

在該建筑工程中嗎，所應用的主桁架截面呈現幾何圖形樣式，而且主桁架截面的尺寸也可以設定為2500×1500mm，其中一個單獨的榀桁架的標高則為4250mm，工廠在對桁架結構特點進行詳細分析后，就可以依據相關運輸的要求以及施工質量控制的方法，在工廠對整榀的桁架進行加工處理，根據相關工藝技術的要求，可以將整段的桁架均分為三個部分，按照階段進行加工。要切實的保障彎管加工的精確性，利用弧形桿件進行加工處理，按照相應的比例要求，進行放樣預拼。所有需要應用到的一些部件，在出廠之前都需要經過嚴格的檢驗，只有檢驗合格的工件才能夠正式的投入到施工中，并對每一個工件都進行清晰的標記標注，在安裝拼接的時候要嚴格的按照順序進行拼接處理。

2.3現場桁架拼接。

在將桁架的相關構件制作完成后，就可以運輸到現場進行拼接施工。而在拼接處理的過程中，要注意要找拼裝基準線的設定標準，采用胎架對桁架進行支撐，對桁架實行有效的拼接處理，這樣可以使得桁架的空間可以保持立面結構。要對支撐點的位置進行合理的確定，單元桁架要利用汽車來進行吊裝拼接，要注意利用電焊機來對下胎架進行焊接處理，而焊接的順序則為接口、直腹桿、斜腹桿，在焊接的過程中，也要遵循一定的原則，要保持焊接的對稱性。

2.4樓面加固處理。

通過現場平面布置圖中了解到運輸通道至中廳的吊車行走路線的下方均有地下停車場，樓板設計荷載為15kN/m2，通過驗算在施工過程中樓面荷載達到30kN/m2，才能滿足機械行走、站位吊裝要求；在樓板下方采用鋼管腳手架進行支撐加固，加固高度為3.72m，用φ48×3.5的腳手架管在加固區域搭設滿堂架，此區域滿堂架立桿上端必須撐緊，立桿橫向、縱向間距為600mm，步距為800mm，通過驗算滿足施工要求。

2.5桁架吊裝。

吊裝桁架時汽車吊車頭朝相對應軸方向，使吊車的工作幅度為8m，50T汽車吊在工作幅度8m時，臂長32.7m可以起吊重量為12.3T>12.28T，吊車工位幅度滿足吊裝要求。起吊前在桁架兩端系上方向牽引用風繩，桁架底部起升到25m時，主臂朝對應軸方向旋轉，旋轉到另一軸部位左右趴桿，桁架基本到位，微調好軸線及左右距離后，與鋼支座焊接固定。固定好后松鉤，第一榀桁架吊裝完畢，當兩榀主桁架吊裝就位后及時完成其之間的次桁架和相關構件，以便使兩榀主桁架形成一個穩固的整體。

3施工控制要點

3.1施工規劃。

本工程結構拼裝區域場地、進場通道、吊裝工位狹小，起吊構件超長，安裝、吊裝操作空間緊促，在道路布置、桁架拼裝、吊裝過程中必須確保所選方案合理性。且相當部分數量構件在高空安裝，這些比較復雜的操作要求車間制作精度不僅要滿足施工規范和設計要求，還必須較好的滿足現場安裝工藝的需要。此外，對于現場施工人員，特別是起重作業人員和起重指揮人員，分別要有相應的施工經驗和指揮協調能力。

3.2施工驗算。

對于屋蓋鋼結構本體施工驗算：本工程擬采用樓面加固，大噸位汽車進行單榀桁架整體吊裝。現場應按照施工順序確定分析工況，施工區域、通道樓面整體驗算，以及樓面、通道加固整體施工驗算，整榀桁架吊裝的吊點內力施工驗算，施工機械、吊索選擇施工驗算，為工程吊裝控制提供具體詳細的理論數據進行指導。

3.3施工測量。

現場在拼裝胎架上拼裝、空中安裝，應隨時進行跟蹤測量，確保各階段組裝安裝的準確性，施工測量觀測點應根據施工規范、控制要求進行確定，確保觀測點數據的代表性。施工測量數據應及時與設計數據進行比較，如發現偏差及時向工程技術負責人報告，查找原因并提出整改措施。

4安全保障措施

在大跨度屋蓋鋼結構的安裝過程中，必須要做好一定的保護措施，以免在施工中發生意外事故，給施工現場人員的人身安全帶來威脅，同時也避免了事故發生對工期進度的影響。一般要求現場施工中所使用的吊裝機索具都應符合國家相關規定，尤其是當這些機械設備需要進行局部變更時，一定要征得工程技術部的批準，以確保安全。結束語綜上所述，在對大型建筑結構進行施工的過程中，采用的結構形式通常為大跨度屋蓋鋼結構，而在該結構工程中，桁架是其中的重要構成部分，桁架施工的質量，將直接影響到大跨度屋蓋鋼結構的施工質量，要想能夠使得大跨度的構件以及相類似的工程可以進一步的得到質量上的提升，就需要合理的采用有效的施工方法對桁架進行施工處理，以保障大型建筑整體的施工質量，從而更好的推動大型建筑的發展和建設。

參考文獻

[1]束偉農，朱忠義.鋼結構在機場航站樓工程中的應用[J].施工技術，2011(1).

[2]李乘建.大跨度空間管桁架施工關鍵技術的研究[D].西安：西安建筑科技大學，2012.

[3]張愛莉.大跨度鋼桁架結構施工方案的優選研究[D].重慶：重慶大學，2013.

第3篇

【關鍵詞】大跨度體育館； 鋼-混凝土混合結構；結構設計；

一、前言

針對我國的國情而言，對于高層的結構建筑，采取鋼-混凝土混合結構被認為是最為合適的施工技術，并受到了建設部的推薦和推廣使用。該技術顧名思義，就是采取鋼筋混凝土構件和鋼構件、組合構件等相互組合，從而形成一種混合型的新體系。在體系中由于存在鋼結構和混凝土結構，因此該體系能夠很好地將兩者的優勢充分發揮出來，起到了相互補充的作用。針對一些大型的場館建設，例如大跨度體育館的設計施工上，由于結構和強度的要求，最后在確保功能性得到體現的基礎上，往往會采用下部混凝土結構和上部大跨度鋼屋頂相結合的混合型結構體系。本文以某大型體育館為例子來分析大跨度鋼-混凝土結構之間的協同效應。并未其它可能采取該結構系統的建筑提供一些實踐經驗和參考借鑒。

二、大跨度體育館的基本概述

1.工程概況

在本文中選擇工程建筑項目是某一大跨度體育館建筑，其具體的工程概況為：體育館的總建筑面積是2.2萬平方米，大跨度的體育館東西長約130米，南北長約86米，計劃修建為地上三層的規模，其中的高度分別設計為中間層的高度是5.4米，其余兩層的高度是6米，網架支座底標高為18米，屋面建為坡屋面，其中最高點標高是23.6米。

2.結構選型

在本工程中滿足建筑的基本功能基礎上，并且充分的考慮工程的經濟性，最終確定本工程中的體育館主體結構采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結構，而鋼屋蓋采用正放四角錐網架形式和下弦支撐，在體育館周圈和內部設混凝土框架柱，在框架柱頂設置混凝土環梁。設計具體的體育館布置圖如圖1與圖2 所示。

3.荷載條件

荷載類型：根據建筑領域的結構荷載規范，在本工程項目中選擇的大跨度體育館鋼-混凝土混合結構設計中充分的考慮了自重附加恒載、活載、馬道荷載、雪荷載及風荷載。

建筑受地震的影響作用：依據對體育館地震安全的評價報告，在本次的跨度體育館鋼-混凝土混合結構設計中按抗震設防烈度7度計算，設計地震分組為第三組，場地類別為Ⅲ類。

溫度的影響：根據所建體育場所處的氣候環境具體情況，對本工程在具體的使用期間溫度做出詳細合理的設定。

二、大跨度體育館鋼-混凝土混合結構設計與標準

1.結構設計標準與建筑材料強度

在本文的研究中，針對大跨度體育館的規劃上，采用的抗震級別大部分為三級，除了支承鋼結構的混凝土柱環梁大跨度框架需要為二級；采取的建筑標準依照一級的安全等級來執行。建筑物的使用設計為五十年。體育館一般為災難的緊急避難場所，因此對于抗震等級要求較高，為甲等，主要在地基和樁基的設計上給予重視。

2.結構控制標準

混凝土結構的配箍率剪壓比和位移軸壓比這些指標都應該按照既定的標準去執行。

3.抗震性能化指標

在規劃的初期本文對體育館的抗震要求指標主要如下：（1）抗剪中震彈性和抗彎中震不屈服性能指標是混凝土框架柱的基本要求。

（2）滿足抗彎中震彈性性能和承載力滿足抗剪中震彈性是對于網架支承鋼結構以及關鍵構件和節點的混凝土柱的基本要求。

（3）小震彈性下要求整體的結構變形不會太大的改變。

4.有限元模型

根據最初的設想，將想法輸入計算機之后，可以得到以下三種結構模型。并分別針對三種模型進行分析計算。（1）鋼屋蓋的單獨計算模型（圖3（a））（2）下部結構和鋼屋頂協同工作的整體模型。（圖3（b）） （3）對于鋼材的屋頂，采取整體并用平面無限剛的屋面。（圖3（c））

三、結構分析與設計

本工程中鋼屋蓋的主要特點就是多跨連續型網架，并且相鄰兩跨網架跨度相差懸殊。根據計算結果可知，此種情況下的大小跨相接處的小跨網架外側部分支座承受拉力，而帶過渡板的橡膠支座承受拉力的性能較差，此時可采用滑動球鉸支座， 滑動球鉸支座能夠有效地承受拉力，同時能夠釋放溫度荷載引起的水平位移。

1.基礎設計

工程采用高強混凝土預應力管樁基礎，樁布置圖支承鋼屋蓋的框架柱的最大軸力約4500kN，最小不到1000kN，其余框架柱最大軸力約為2000kN，最小約為500kN。 框架柱軸力相差懸殊，若框架柱之間產生過大的沉降差，將使鋼屋蓋支座發生初始位移，網架桿件內力重新分布，對網架受力造成不利影響 因此，控制基礎沉降值及沉降差成為基礎設計的難點之一。

框架柱以及周邊框架柱沉降之間的差距的減少，需要在實踐中依照在支承鋼屋蓋的框架柱下多布樁其余框架柱下盡量少布樁的原則。支承鋼屋蓋的框架最少需要兩個，最多為5個，其余的下框架柱的樁數最少一個，最多為3個。而根據已經得到的相關土層數據和勘察報告，可以計算出五個樁承臺基礎的沉降值大概在28mm左右，承臺基礎在相鄰間的水平距離為8.4m，沉降值大概在20mm，兩個樁之間的沉降差大概為0.95‰，為8mm，這個數字比要求達到的標準2‰要低。從圖6中，我們可以觀察到預應力管樁的布置，預測當地震發生時，對樁基的水平力進行預測也是一個重點和難點，為了避免在地震中樁基受到破壞性的剪切力而造成屈服彎曲。在本文的研究中，將工程管孔進行填實為3m，并將這段樁身的螺旋箍筋直徑加粗間距加密。

2.超長措施

由于體育館長度比較長，達到了130多米，為了滿足建筑物的功能性需要，在施工中不設置伸縮縫，結構長度是混凝土結構設計規范中不需要設伸縮縫的容許值的兩倍多，屬于超長混凝土結構 除根據溫度作用計算結果進行設計外，本工程還采取措施如下：（1）網架支座大部分采用板式橡膠支座，個別位置采用滑動球鉸支座，兩種支座形式均可以釋放溫度應力，減小鋼屋蓋在溫度應力下的變形對主體結構的影響。（2）加強保溫隔熱措施。（3）本工程混凝土采用硅酸鹽低水化熱水泥，嚴格控制砂石骨料含泥量和級配，施工單位應采取可靠的混凝土養護措施，混凝土澆灌過程中控制溫差，采取有效措施保潮保濕，并應有詳細的施工技術方案。（4）設置后澆帶，帶寬800mm，后澆帶間距控制在40～ 50m，后澆帶采用比相應結構部位高一級的微膨脹混凝土澆筑，后澆帶混凝土必須充分作好養護，澆搗結束，表面初凝后即噴灑養護劑，及時覆蓋塑料膜，并每天噴水養護且不少于28d。

四、結束語

以體育館為例對大跨度的鋼結構-混凝土混合結構進行設計和分析是本文的主要內容，本文主要采用了局部分析和整體分析的方式來對鋼結構和混凝土結構在實踐中是如何相互協同發揮功效進行了簡單的介紹。并在這樣的基礎上提出了三種模式進行實例分析，由于在本次研究中所涉及的體育館的結構超長，因此在實際的設計中需要對溫度因素進行充分的考慮，以減少其對于構件內部應力的影響。在實際設計上也充分運用了多種方法減少由于溫度所造成的對于鋼-混凝土結構的負面作用。

參考文獻