1、大跨度空间钢结构的发展现状

 

　　近年（nián）来（lái），随（suí）着人们需求的（de）不（bú）断增（zēng）加（jiā），各类大型建筑的（de）功能（néng）也逐渐（jiàn）丰（fēng）富，以北京鸟巢为例，不仅要建设各（gè）种类型的比赛场地，还要（yào）设置相应（yīng）的观众席、运动员休息室（shì）以及大空间的后勤（qín）基地。因此（cǐ），建筑物的规模不断扩大，功能日（rì）益丰富。从国内大型建筑的发（fā）展现状看，跨度达120mm以上的超大规模建筑不在少数（shù），并且大（dà）都采用了（le）新材（cái）料和（hé）新设计技（jì）术，出现了诸如空间网格结构、张力结构等富有特色（sè）的现（xiàn）代化（huà）大跨度建筑（zhù）。从行业发（fā）展角度看，大（dà）跨度空间钢结构已经（jīng）成为近代以来发（fā）展速度（dù）最（zuì）快的建（jiàn）筑（zhù）形式之一，并（bìng）且随着建筑施（shī）工技术的不断优（yōu）化，在未来相当一段时（shí）间内还（hái）有着更为广泛的应用，发（fā）展潜（qián）力巨大。大跨度空间钢结构施（shī）工技术的优劣，在很大程度上成为衡量一个国家建筑技术水平高低的（de）重要（yào）因素。

　　

　　对于国内大跨度（dù）空间钢结（jié）构施工来说，虽然（rán）经过多（duō）年（nián）的研（yán）究积累了较为（wéi）丰富的理（lǐ）论基（jī）础，但是实践经验相对缺乏：硬（yìng）件（jiàn）方（fāng）面（miàn），无论是在前期钢结（jié）构的规划设计还是中期（qī）的施工操作（zuò），都存（cún）在部（bù）分的瑕疵和疏（shū）漏；软件方（fāng）面，专业（yè）水（shuǐ）平强、综（zōng）合能（néng）力高（gāo）的高（gāo）素质人才数量不足（zú），难以弥补（bǔ）大跨度（dù）空间钢结构（gòu）施工人（rén）才（cái）的缺口，理论和知识创新能力稍弱（ruò），对（duì）国外（wài）施工技术的依赖（lài）性较强。目前，国外空（kōng）间钢结构的最大跨度已达200m作用，给国内建筑单位和科研机构（gòu）带（dài）来了（le）更大的压力，因此，我们必须结合国内建筑（zhù）基（jī）础，由（yóu）“中国制（zhì）造”向“中（zhōng）国创造”转变，研发独具中国特（tè）色的（de）大跨（kuà）度空（kōng）间钢结构（gòu）施工技术（shù）。

　　

　　2、大跨度空（kōng）间钢结构（gòu）的（de）特点

 

　　2.1空间钢结构（gòu）跨度大（dà），钢（gāng）材等级要求较高

　　

　　在科技进步和经济发展的双重推动下，建筑（zhù）行业的建（jiàn）筑理论（lùn）也（yě）得到（dào）了（le）与（yǔ）时俱进的更新（xīn），为（wéi）了满足人们对建（jiàn）筑的（de）实际需求，建筑空间（jiān）钢（gāng）结构跨度逐（zhú）渐向更大范围扩展。虽然（rán）建筑空间横（héng）向扩（kuò）展能够（gòu）使得建（jiàn）筑内（nèi）部功能更加（jiā）丰富，但是由此带来的建（jiàn）筑压力也会随之增加，在（zài）这种情（qíng）况下，保（bǎo）证建筑空间框（kuàng）架（jià）安全、提高钢（gāng）结（jié）构荷载能力成为了（le）保证建筑质量的关（guān）键。因此，国家相关审查委员会制定（dìng）了严格（gé）的建筑安全审（shěn）查标准，要求大（dà）跨度建筑必（bì）须（xū）选用高（gāo）强度、高质量的优质钢材，并且需要定期（qī）进行钢结构检（jiǎn）验，确保及时发现钢结构存在的问（wèn）题，起到防患于未然的效果。

　　

　　2.2结（jié）构形（xíng）式多样化

　　

　　传（chuán）统的大（dà）跨度空间钢（gāng）结构功能相对单一，因此结（jié）构形式（shì）也被固（gù）化。随着现代建筑（zhù）理（lǐ）论（lùn）的发展（zhǎn），大跨度空间钢结构的形式也（yě）呈现出多样化发展趋势。例如以（yǐ）生物仿生学为设计基础（chǔ）的奥运会（huì）鸟（niǎo）巢建筑（zhù）、以（yǐ）泡沫理论为基（jī）础的水立（lì）方等。将大（dà）跨（kuà）度空间钢结构的（de）设计（jì）理念与（yǔ）现代（dài）技术向结合，不仅能是结构外观丰富多样，给人以眼前（qián）一亮的感觉，满足现代人的审美情趣，而且结构形式更加科学（xué）、合理。

　　

　　2.3现代预应力技术的运用

　　

　　在大跨度空间钢结构建筑施工中，运用现代预应（yīng）力，可以提高钢材的强度，增加建（jiàn）筑（zhù）的（de）安（ān）全（quán）性。现代预应力是一种新型（xíng）的应用技术（shù），在（zài）建筑中运用可以增强建筑的坚固性，延长建筑的使用年限。

　　

　　2.4施（shī）工技术难（nán）度大

　　

　　大跨度空间钢结构建筑需（xū）要很多的节点支撑，为（wéi）了满足建筑的结（jié）构（gòu）形式和坚固性，各种各样的节点需（xū）要焊（hàn）接，是一个（gè）大工程。大型的建筑工程，往（wǎng）往有上万个构建，而且构建的大小、尺寸各（gè）不相（xiàng）同，加大（dà）了（le）施工（gōng）难度。而国家的重（chóng）点工程建设对（duì）工程的质量有（yǒu）严（yán）格的要求，都施工的（de）精（jīng）准度要求高。

　　

　　3、施工（gōng）中应重点考虑的问题

 

　　3.1设计与（yǔ）制造技术的应用

　　

　　随着（zhe）科学技术在各个（gè）领域（yù）的应用，建筑工程设计通常也采用（yòng）计算机制图工具（jù），提高设计的科学性和精准度。如CAD技术和CAM技术在（zài）钢结构施工建设中（zhōng）起辅（fǔ）助作用（yòng），它的运用为建筑提供三（sān）维（wéi）空（kōng）间（jiān）和立体感，实现了图文之间的转换，减少设计（jì）的误差（chà），提高工作效率。

　　

　　3.2安装施工仿真技术

　　

　　在建筑（zhù）施工（gōng）中，通常忽视施工中的安全隐患，而只关注（zhù）建（jiàn）筑（zhù）的使用性安全（quán）。但是，有些工程在建（jiàn）筑过程中就能（néng）体现（xiàn）它的最（zuì）大承载（zǎi）负荷，尤其是（shì）大型的工程建筑，大跨度空间钢（gāng）结构建筑就是其中一种（zhǒng）。因此，应（yīng）该足够重视施工过程中的安全问（wèn）题（tí），关注施工（gōng）的质量，重视施工工人的安全。仿真模拟技术（shù）的运（yùn）用是大跨度空间钢结（jié）构（gòu）建筑工程的一项重要的措施，在施工过程中（zhōng），关注施工设备的运行情况，检查跨度和（hé）节点的准确度，对于结（jié）构安（ān）装（zhuāng）和卸载等（děng）过程（chéng）进行仿真模（mó）拟，确保（bǎo）对整个施工过程的（de）控制（zhì）。

　　

　　3.3选用（yòng）合理（lǐ）的安装方法

　　

　　大跨度（dù）空间钢（gāng）结构（gòu）技术复杂，选用合适的施工技术和（hé）方法有（yǒu）利（lì）于（yú）建筑（zhù）施工（gōng）的安全。钢结构的施工建（jiàn）筑需要进（jìn）行技术革新，选（xuǎn）择满足经济、安全的要求。在（zài）钢（gāng）结（jié）构建筑发展迅速的时（shí）代，工程师不（bú）断地创造了各（gè）种（zhǒng）高技术（shù）含量的施工（gōng）技（jì）术，如整（zhěng）体滑移（yí）技术、高空分（fèn）榀组装等技术。根据施（shī）工（gōng）的具体需（xū）要，选择符合要求（qiú）的工程技术，从（cóng）而使（shǐ）工程（chéng）安（ān）装得到最大优化。

　　

　　3.4厚板及管结构的全（quán）位置焊（hàn）接技术

　　

　　在（zài）大跨度空间钢结构施工中，保证（zhèng）钢材间的高（gāo）质量焊接对于提升（shēng）整（zhěng）体结（jié）构稳定程度有关键性影响（xiǎng），直接决定（dìng）了空间钢结（jié）构的使用年限。现（xiàn）代大跨度空间钢结（jié）构（gòu）设（shè）计时，为了尽可能体现（xiàn）结构的多（duō）样（yàng）化，往往（wǎng）采用不（bú）同类型（xíng）、不同尺寸的钢材，这（zhè）就给焊接带（dài）来了较高（gāo）的难度。除此之外，在大跨度空间钢结构施工时（shí），需要面临来自外（wài）界环境的多重因素影响，例如温度变化、风速（sù）、湿度（dù）等，都会给焊接（jiē）质量产生（shēng）影（yǐng）响。为（wéi）了解决上述问题，必须有针对性的采用焊接工艺（yì），确保每个焊头的施（shī）焊均匀和母（mǔ）材的充分融合。

 

 

空心楼盖无粘结预应力（lì）

 

 

无梁楼盖