大跨度钢结构施工技术要点探析.doc

1、大跨度钢结构施工技术要点探析【摘要】随着经济的发展以及国家对工程建设的支持，各种大跨度建筑物越来越多，这些大型的建筑物均使用大跨度、复杂的钢结构作为房屋建筑的结构，建筑的功能多样化要求以及美学功能的要求也逐年引发了施工技术的改革，由于工程施工的要求很高，大跨度的施工技术也面临着一些考验，本文主要分析大跨度钢结构施工的特点以及应该注意的关键问题，希望可以与各位同行共勉。 【关键词】大跨度钢结构；施工技术；特点；关键问题 中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号： 随着经济和社会的发展，各种建筑理念也不断的更新，一些新型的建筑，如体育场馆、机场建筑、会展中心的大型建筑随之出现，这些大型的建

2、筑物均使用大跨度、复杂的钢结构作为房屋建筑的结构，建筑的功能多样化要求以及美学功能的要求也逐年引发了施工技术的改革，这种改革不仅通流在施工手段上的更新，也是将钢构件的曲线滑移、制造技术、非对称整体施工技术、计算机动态控制技术等应用在工程建设的过程中，也逐渐推动建筑业向机械化、跨行业以及高科技的领域中迈进，施工企业要在竞争激烈的市场中取得一席之地，就需要对施工技术进行不断的创新和改革。1、大跨度钢结构施工的特点 由于大跨度建筑物的使用条件、用途以及其他条件对建筑造型等方面的要求具有一定的差异性，因此，就决定大跨度钢结构使用方案具有多样性，梁氏结构、球形网架结构、框架式结构以及悬挂-悬索结构组成大

3、跨度建筑物的拱形结构以及不同的内部结构和外观结构。此外，大跨度的屋盖类型主要包括圆形平面、矩形平面、托球形平面以及椭圆形平面，从这一方面而言，大跨度建筑物的结构与普通的建筑物相比，极具个性化。同时，大跨度建筑物的结构主要是在自重的负荷下进行工作，因此，将大跨度建筑物的结构自重减小也是建筑设计中的重要任务，从这一方面来考虑的话，大跨度建筑物的机构都是使用高强度的钢材，同时，大跨度建筑物的腹杆体系以及外形决定于屋面形式、跨度大跨度建筑物主要使用吊天棚的结构，因此，大跨度（大于 40 到 50m）的屋架按照其运输条件来分，并不符合轮廓尺寸要求，按照重量最优化的设计原则，大跨度建筑物的屋架高跨比一般保

4、持在 1/6 到 1/8，如果使用屋面材料的尺寸较小或者需要设置吊天棚的情况下，需要设置好较为复杂的再分式腹杆体系。 大跨度钢结构施工中需要注意的关键问题 钢结构临时支撑体系的安装 钢结构的临时支撑体系一般使用满堂式脚手架的方式，但是也有一部分大跨度工程由于施工条件的限制，满堂式脚手架的安装具有一定的困难，以体育馆类大跨度钢结构施工中大多使用两圈贝雷为支撑体系，使用这种支撑体系在满足工程施工要求时也可以实现施工空间的最大化，这就为后续预应力施工以及钢构件的安装提供了良好的条件，这有可以有效的解决满堂式脚手架施工过程中存在的问题。 分层分级的实施张拉方案 分层张拉次序的确定 分层张拉一般可以选择

5、先张拉外层钢索再张拉内层钢索的方式进行，也可以根据实际的情况先张拉内层钢索再张拉外层钢索，由于大跨度建筑物结构中屋架的支撑点位于外层外边缘的结构梁板之上，那么钢结构中力传导的方向为屋架内层架构外层架构结构梁柱基础，并且结构中内层的支撑点也位于外层上弦钢梁的顶部，内层预应力施加也不会对大跨度建筑物的外层结构带来较大的影响，因此，在预应力施加的次序上，应该先保证钢架的外层得到刚度，即先张拉外层钢索，再张拉内层钢索。 分级张拉的确定 对于大跨度建筑物工程张拉控制力的分级，需要考虑到两个因素，即分级张拉对于大跨度建筑物钢屋架造型的影响以及预应力施加的误差值，同时，除了分级张拉确定外，还需要对建筑物工程

6、的张拉进行分批确定，分批确定的原则就是确保每批钢索再张拉时张拉力必须使用对称布置的方式进行。 张拉影响程度之间的确定 为了更好的在理论上确定好内层钢索与外层钢索再张拉时两者之间的影响程度，一般需要使用 ANSYS 有限元软件对整个大跨度建筑物的钢结构施工过程进行模拟分析，使用该种软件对整个张拉过程的分层、分级和分批的计算分析，计算出外层钢索张拉以及内层钢索张拉过程中各个钢索之间的索力以及钢屋架起拱值等相关的理论数据，以便为后续的使用提供科学的理论参考。 施工监测系统的设定 施工监测系统是整个大跨度建筑物施工控制的基础，也是保证结构施工在施工过程中符合安全设计要求的重要方式之一，因此，从这个角度

7、而言，在大跨度钢结构的施工过程中必须要建立好完善的施工监测系统，这也是大跨度钢结构施工的必然要求。一般情况下，大跨度钢结构施工监测的内容包括以下几方面： 位移（变形）的监测：对于位移（变形）的监测需要使用水准仪、测距仪、全站仪、经纬仪以及光电图像挠度仪对整个钢结构施工的各个关键性节点在不同工况位移下进行监测和控制。 应力的监测：由于大跨度建筑物施工的持续时间长，且现场情况十分复杂，其传感器一般也使用钢弦式的传感器，近些年来，随着技术的发展，光纤光栅传感器由于其抗干扰能力强、可靠性好、寿命长、适宜恶劣环境以及可实现远距离检测的优点，也被广泛的应用在大跨度钢结构的应力监测中。 温度的测量 在大跨度

8、钢结构的施工过程中，温度的测量也是其中的重要内容，对于温度的测量方法较多，包括电阻温度计测量法、辐射测温法、热电偶测温法以及其他测量法，对于体积较小的大跨度建筑物温度的测量应该使用附着性好、体积小、精度高、稳定性好的测温组件进行测量。 3、结语 随着经济的发展以及国家对工程建设的支持，各种大跨度建筑物越来越多，由于工程施工的要求很高，大跨度的施工技术也面临着一些考验，本文根据大跨度钢结构的特点分析了大跨度钢结构施工的特点、问题等，提出了施工的方案以及检测技术的确定，希望可以在一定程度上促进大跨度钢结构施工技术的发展。 参考文献： 1 田自强.体育馆大跨度钢结构施工技术要点分析期刊论文,信息系统工程，2011，05（20） 2崔晓强; 胡玉银; 李琰; 刘平.大跨度钢结构施工控制研究期刊论文,第十一届空间结构学术会议论文集，2005，06（01） 3王宏.大跨度钢结构关键施工技术的应用期刊论文,第六届海峡两岸及香港钢及组合结构技术研讨会2010 论文集，2010，11（18） 作者简介：吴朝华女汉族新疆乌鲁木齐人 1970 年生高级工程师主要从事建筑工程的质量管理工作