1、大跨度空间钢结构的发展现状

 

　　近年来，随着人们（men）需求的不断增加，各（gè）类（lèi）大型建筑的功（gōng）能也逐渐丰富（fù），以北（běi）京鸟巢为例，不仅要建设各（gè）种类型的比（bǐ）赛（sài）场地（dì），还要设置相（xiàng）应的观众席、运（yùn）动员（yuán）休息室（shì）以及（jí）大空间的后勤（qín）基地。因此，建（jiàn）筑（zhù）物（wù）的规（guī）模不断扩大，功能日益丰富。从国内大型建筑的发展（zhǎn）现状看，跨度达120mm以上（shàng）的超大规（guī）模建筑不在（zài）少数（shù），并且大都采用了新材料和新设计技术（shù），出现了诸如（rú）空间网格（gé）结构、张力结（jié）构等富有特色的现（xiàn）代化（huà）大跨度（dù）建（jiàn）筑。从行业发展角度看，大跨度空间钢结（jié）构已经成为近代以来发展速度最（zuì）快的建筑形（xíng）式之一，并且随着建筑施工技术的不断（duàn）优化，在未来相当一段（duàn）时间（jiān）内还有（yǒu）着（zhe）更为广泛（fàn）的应用（yòng），发展（zhǎn）潜（qián）力巨大。大跨度（dù）空（kōng）间钢结构施（shī）工（gōng）技术的优劣，在很（hěn）大程（chéng）度上成（chéng）为衡量一个国家建筑技术水平高（gāo）低的（de）重要因素。

　　

　　对于（yú）国内（nèi）大（dà）跨度空间钢（gāng）结构施工来说，虽然经过多年的研究积累了较为丰富的理论基础，但（dàn）是实践经（jīng）验相对缺乏：硬件方面，无论是在前期钢结（jié）构的（de）规划设计还是中期的施（shī）工操（cāo）作，都存在部分（fèn）的瑕疵和疏（shū）漏（lòu）；软件方面（miàn），专业水平强、综合能力（lì）高的高素（sù）质人才数（shù）量不足，难以弥补大跨度空（kōng）间钢结构施工人才的缺口（kǒu），理论（lùn）和知识（shí）创新能力稍弱，对国外施工（gōng）技术的依赖性较（jiào）强。目前，国外空（kōng）间钢结构的（de）最大跨度已达200m作用，给国内建筑单位（wèi）和科研机构带（dài）来（lái）了更大的压力，因此（cǐ），我们（men）必（bì）须结（jié）合国内建筑基础，由“中国制造（zào）”向（xiàng）“中国创造”转变，研发独具（jù）中国特色的大跨（kuà）度（dù）空间钢结构施工技术。

　　

　　2、大跨度空间钢结构的特点

 

　　2.1空间钢结构跨度大，钢材等级要求较高

　　

　　在科技进步和经济发展的双重（chóng）推动下，建筑行业的建（jiàn）筑理论（lùn）也得到（dào）了与时俱（jù）进（jìn）的更新（xīn），为了满足人们（men）对建（jiàn）筑的实际需求（qiú），建（jiàn）筑空（kōng）间钢结（jié）构跨度逐（zhú）渐（jiàn）向更大范围扩展（zhǎn）。虽然建（jiàn）筑（zhù）空间横向扩（kuò）展能够使得建筑内部功能更加丰富，但是由此（cǐ）带来的建筑（zhù）压力也（yě）会随之（zhī）增加，在这种（zhǒng）情况下，保证建筑空间框架（jià）安全、提高钢结构荷载能力成为了保证（zhèng）建筑质（zhì）量的关（guān）键。因此，国家相（xiàng）关审（shěn）查委员会（huì）制定（dìng）了严格（gé）的建筑安（ān）全审查标准，要求大跨度建筑必须选用高强度（dù）、高质量的优（yōu）质钢材（cái），并（bìng）且需要定期进（jìn）行钢（gāng）结构检验，确（què）保及时（shí）发现钢结构存（cún）在的问题（tí），起到防（fáng）患于未然的效果。

　　

　　2.2结构形（xíng）式（shì）多样化

　　

　　传（chuán）统的大跨度空间钢结构功能相对单一，因此结构形式也被固化。随（suí）着现代（dài）建筑（zhù）理论的（de）发（fā）展，大跨度空间钢结构的形（xíng）式也呈现出多样化发展趋势。例如以生（shēng）物仿生学为（wéi）设计基础的奥运（yùn）会鸟（niǎo）巢（cháo）建筑、以泡沫理论为（wéi）基础的水立方等。将大跨度空间钢结（jié）构的设计理念（niàn）与现代技（jì）术向结合，不仅能（néng）是结构外（wài）观丰（fēng）富（fù）多样，给人以眼前一亮的感（gǎn）觉，满（mǎn）足现（xiàn）代人的审美情趣（qù），而且结构形（xíng）式更加科学、合理。

　　

　　2.3现代预应力技术的运（yùn）用

　　

　　在大跨度空（kōng）间钢（gāng）结构建筑施工（gōng）中，运用（yòng）现代预应力，可以提高钢材的强度，增加建筑的安全性。现（xiàn）代预应（yīng）力是一种新型的应用技术，在（zài）建筑中运（yùn）用可（kě）以增强建筑的坚固性，延长建（jiàn）筑（zhù）的使用年限。

　　

　　2.4施工（gōng）技术难度大

　　

　　大（dà）跨（kuà）度空（kōng）间钢结构建筑需要很（hěn）多的节点支撑，为了满足建筑的结构形式（shì）和坚固性，各种（zhǒng）各（gè）样的节点（diǎn）需要（yào）焊接，是一个大工（gōng）程。大（dà）型的建筑工（gōng）程，往往有上万个（gè）构建，而且构建的大小（xiǎo）、尺寸各不相（xiàng）同，加大了（le）施工难度。而（ér）国家（jiā）的重点工程建设对（duì）工（gōng）程的质量有严格的要求，都（dōu）施工的精准度要求（qiú）高（gāo）。

　　

　　3、施工中应重点考虑的问题

 

　　3.1设（shè）计与（yǔ）制造技术的应用

　　

　　随着科学技术在各个领域的应用，建筑工（gōng）程设计通常（cháng）也采用计算机制图工具，提（tí）高设计的科学（xué）性和精准度。如（rú）CAD技（jì）术和CAM技（jì）术在钢结构施工建设（shè）中起（qǐ）辅助作用，它（tā）的运用为建筑（zhù）提（tí）供三维空（kōng）间和立体感，实现（xiàn）了图文之间（jiān）的转换，减少设计的误差，提高工作效率（lǜ）。

　　

　　3.2安装施工仿（fǎng）真技（jì）术

　　

　　在建筑施工中，通常忽视（shì）施工（gōng）中的安全隐患，而只（zhī）关注建筑（zhù）的（de）使用性安全。但是，有（yǒu）些工程（chéng）在建筑过程中就能体现它的最大（dà）承载负荷，尤其（qí）是大型的工程建筑，大（dà）跨度空（kōng）间钢（gāng）结构（gòu）建筑就是其（qí）中一种。因此，应该足够重视施（shī）工过程（chéng）中的安（ān）全（quán）问题，关注施工的（de）质（zhì）量，重（chóng）视施工工人的（de）安全。仿真模拟技（jì）术的运用是大跨度空间钢结（jié）构建筑工程的一项重要（yào）的措施，在施工过程中，关（guān）注（zhù）施工设（shè）备的（de）运行情况（kuàng），检查跨（kuà）度和节点的准确（què）度，对于结（jié）构安（ān）装和卸载等过程进行仿真（zhēn）模拟，确保对整（zhěng）个施工（gōng）过程的控制。

　　

　　3.3选用合理的安装方法

　　

　　大跨（kuà）度（dù）空间钢结（jié）构技术复杂，选用合适的施工技术和方（fāng）法有利于建筑施工的安全。钢结构（gòu）的施工建筑需要进行技术革新，选择满足经济、安全的要求。在钢结构建筑发展（zhǎn）迅速的（de）时代，工程师不断地创（chuàng）造了（le）各种高（gāo）技术（shù）含量的施工技术（shù），如（rú）整（zhěng）体滑移技术、高空分榀组（zǔ）装（zhuāng）等技术。根据施工的具体需要，选择符（fú）合要求的（de）工程技术，从而（ér）使工程安装得到最大优化（huà）。

　　

　　3.4厚板及管结构的全位（wèi）置焊接（jiē）技术

　　

　　在大跨（kuà）度空间钢（gāng）结构（gòu）施工中（zhōng），保（bǎo）证钢材间的高质量焊接（jiē）对于（yú）提升（shēng）整体结构（gòu）稳定程度有关键性影响（xiǎng），直接决定了空间（jiān）钢（gāng）结构的（de）使用年（nián）限。现代大（dà）跨（kuà）度空间（jiān）钢结构设计时，为了尽可能体现结构（gòu）的多（duō）样化，往往采用不同类型、不同（tóng）尺寸（cùn）的钢材，这（zhè）就给焊接带来了较高的难度。除此之（zhī）外，在大跨度空间钢结（jié）构施工时，需要面临来自外界环境（jìng）的多（duō）重因素影响，例如温度（dù）变（biàn）化（huà）、风速、湿度等，都会给焊接质量产（chǎn）生影响。为了解决上（shàng）述（shù）问题（tí），必须有针（zhēn）对性的采用焊接工艺（yì），确保每个（gè）焊头的（de）施焊均（jun1）匀和（hé）母材的充（chōng）分融合。

 

 

空心楼盖无粘结预应力

 

 

无（wú）梁楼盖