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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。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?，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

關鍵詞 大跨度；鋼結構；空間管桁架

中圖分類號 T323 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）112-0178-02

鋼結構管桁架技術已經在國外流行多年，我國建筑業在經歷著快速發展的同時，對建筑的屋蓋體系逐步重視。在這個基礎上，鋼結構管桁架技術得到了深入的研究發展和運用。下面我們就對這種設計結構進行探究。

1 管桁架結構的初步認識

隨著技術的發展，鋼管結構在當今建筑的使用范圍上，已經從大型建筑工程范圍上擴展到了工業建筑以及民用建筑范圍上。例如上海、長春的體育場，成都的機場航站樓、哈爾濱的滑雪場、揚州體育館、上海洋子港大橋、廣州國際會議展覽中心以及北京奧運會老山自行車館等等，在屋蓋體系上都選擇了鋼結構空間管桁架的設計結構。

管桁架依據桿架布置的不同以及受力特征的不同，一般分為平面、空間兩種管桁結構。顧名思義，平面管桁結構就是上、下弦以及腹桿全部處于同一平面。這種結構的外部剛度較差。空間管桁結構的上、下弦同腹桿通常處在三角形截面上，這種結構的跨度大，穩定性高，外觀通常也比較富有美感。在外支撐不能布置的時候，采用穩定性高的三角形桁架來構建一個跨度大的空間。這種結構方式減少了支撐夠件的數量，所以比較經濟。

對于管桁架的連接件桿件截面的種類，一般常用的為圓形、正方以及長方形，選擇不同圖形的截面相應的桁架類型也有所不同：如果連接件截面是圓形，就選擇C-C型桁架；如果連接件截面是正方形，就選擇R-R型桁架；如果連接件截面是長方形，就選擇R-C型桁架。

弦桿的類型決定了桁架的外形，基本上可以分為直線型桁架和曲線型桁架兩種。這其中，曲線型桁架可以更好的體現建筑的美觀程度，也被最常用于施工過程中。為了在最小的成本支出下獲得最佳的建筑效果，在曲線型管桁結構設計過程中，桿件仍然使用直桿形式，將折線近似來替代曲線。

鋼管桁架結構的外形優美，經濟成本低，受力較其它材料合理，正是這些相對的優勢使得鋼結構管桁架在建筑中得到了最普遍的使用。大量的建筑工程實踐可以證明，鋼管結構的運用一方面滿足了建筑的基本原則，另一方面也滿足了建筑的基本要求，并且與最新的設計理念吻合。

2 空間管桁架結構的發展現狀

現代很多大型的建筑均采用鋼結構進行構造的，而且伴隨著建筑業的不斷深化與發展，建筑理念也發生了翻天覆地的變化與創新，在鋼結構的應用和實踐上，出現了許多類似跨度大、空間形狀相對復雜多變的鋼結構的建筑。這些新型鋼結構建筑的設計，同時也對鋼構件的優化與創新提供了基礎。近些年我國出現的，比較著名的類似于水立方、國家大劇院以及中央電視臺新辦公樓等等大型的體育場館、文化場館、展覽館等無一例的使用了大跨度、復雜空間鋼結構，來充當建筑自身的屋蓋結構體系。

如今，建筑水平的科技含金量已經成為了衡量一個國家建筑水平的標準，其中，空間結構技術發展的好壞決定了建筑水平的科技含量。我國的建筑業從未停止過對于大跨度空間結構研究方面的腳步，相應的施工技術也有了質的飛躍。

大跨度空間管桁架在國家重要的場館建設時，發揮了不可替代的作用。但是，由于在跨度、桁架截面以及規格上的不同，造成建筑相互間壁厚對接、K型節點等方面上或多或少的存在些差異。

3 空間管桁架結構問題的解決

3.1 主管不等壁厚對接問題及辦法

大跨度變截面的主管對接口處，是不等壁厚對接問題主常出現的位置。設計單位往往要求所有的主管對接口，在工廠內實行打內坡口并且要求加折板已充當襯墊。但是，大量的內坡口構件應用到施工中會導致工期的延長、難度的增大。而且，由于國內的無縫管制造技術還與國外有一定的差距，必須要采用卷管制作的方法，這就造成了直縫鋼管的圓度差異問題。

按照相關的規定，直縫鋼管的外徑偏差率不能大于或小于0.75%，彎曲度偏差不能大于3.0mm/m。焊接兩個構件時，焊件的寬度與厚度不等同，其中，如果焊件的厚度在一側上存在著4mm以上的差距，那么就要分別在寬度、厚度方向，沿著一側或者兩側做成斜角，這個斜角的坡度應該控制在小于或等于1：2.5的范圍內。此外，可以通過沿著焊件焊接的縫隙的垂直方向添加插筋板，還可以在焊縫位置加上箍圈對焊接構件進行固定。

3.2 K型搭接節點處不可視焊接問題及辦法

搭接節點在節點構造上一共可分為間隙、部分搭接以及完全搭接，這些不同結構的節點在設計與施工的過程中，如何搭接就成了最為關鍵的問題，也會增加內隱藏焊縫的幾率。而相關規定并未對這方面的問題有具體的規定。

通常情況下，主管與腹桿的直徑比要控制在大于等于0.2、小于等于1的范圍內，腹桿之間的搭接量要控制在大于等于25%的范圍內。在節點的選擇上，要多選擇間隙節點替代部分搭接節點，因為間隙節點比部分搭接節點更容易被組裝。對于部分搭接節點的隱藏部分一般是不焊接的，只有出現腹桿與主管之間的不平衡系數大于1.5的情況，那么部分搭接節點就必須要進行焊接。搭接節點的選擇，要注意搭接管與被搭接管至少要將25%的寬度疊合在一起，最佳的選擇是有一般的寬度疊合。另外，對于部分搭接的K型節點，如果主管垂直方向的內力與腹管內力之間存在低于五分之一的差距，那么被搭接桿件的趾部是不需要進行焊接的。

除此之外，搭接節點構件中，圓管外層直徑同構件壁的厚度之間的比值不能大于100。K型節點構件的搭接率應該被控制在大于等于25%、小于等于100%的范圍內。如果腹桿出現厚度不同的情況，那么在焊接時，要在厚壁管上方搭薄壁管。綜上所述，空間管桁架設計時，不只需要考慮桿件以及桿件節點承受力，節點的構造也是很重要的環節，節點的結構設計可以有效地將各個構件聯系起來，對于整個建筑設計起到承上啟下的關鍵作用。

3.3 空間管桁架施工的步驟

“先點焊，后全焊”是管桁架施工的主要程序，在桁架施工中如果有搭接節點存在，就一定要事先明確需要焊接的搭接部位，這也側面要求施工過程中要對各個構件安裝的先后進行有效確認，以防因為構件安裝順序的顛倒導致建筑安全隱患。空間管桁架的安裝步驟通常是：主管先行安裝，接著安裝只管，每安裝一個只管后，對直管趾部進行焊接，最后進行支管與支管間的焊縫焊接。

3.4 如何進行相貫口補塊

一個建筑工程的施工中，從設計到施工整個過程不可能完美，或多或少都會出現一些不足或者誤差，特別是在施工過程中人為的失誤會加大這些誤差出現的幾率。這些失誤往往會造成相貫口出現縫隙過大問題，需要及時有效地進行查缺補漏。

1）如果桁架同主弦管相貫口間隙長度大于8mm，那么解決方法之一就是徹底替換相貫口，方法之二就是對相貫口周圍部分結構進行切割，切割的要求是長橢圓形，長度要大于或者是等于500mm，針對切割的部分進行替換，在替換中應該打坡口焊接。

2）支管相貫口間隙過大，要對支管相貫口的局部構件補塊，補塊要求是長橢圓形，長度要大于或者是等于300mm，對于焊接的要求同樣是坡口焊接。

4 總結

鋼結構在建筑領域的作用日趨重要，因為鋼結構的自身重量較小而且強度較高，可塑性和柔韌性都較其它材料強，加之鋼結構無法比擬的抗震性能，是之成為公認的具有良好性能的結構。鋼結構也被應用到了空間結構體系中，尤其是跨度較大，標高較高的大型場館，空間鋼結構管桁架設計做為其屋蓋結構發揮著很多的優點，滿足了場館大跨度的要求，而且符合建筑設計的美觀實用、經濟安全的基本原則。這一設計結構在未來會被更多地運用到實際建筑中去。

參考文獻

第3篇

關鍵詞：地下室頂板；GBF空心樓蓋；施工工藝

地下室結構本身具有一定的復雜性，在對其進行施工的過程中，施工人員需要注意的是問題比較多，不僅要保證結構的整體穩定性，還需要對防水和滲水問題加強重視。接下來，筆者主要以具體的工程為例，對地下室頂板結構的施工技術進行深入探討。

1 工程概況

某建筑工程主要是一種綜合體，房屋建筑的高度為100m，其中地上建筑層數為30層，地下為3層?？傮w的建筑面積為5.5萬m2，其中三層地下室的總體面積為1.3萬m2。地下三層結構中，一層和二層主要為商場，建筑的高度為4.8m。地下結構除了商場之外還有車庫。建筑工程樁主要是以鋼筋混凝土灌注樁為主。地上結構主要以框架剪力墻結構為主。本工程在應用的過程中主要采用的是GBF高強薄壁空心管樓蓋，空心管處于樓板的中心位置，板體的厚度以及樓板的長度分別為。另外，鋼筋結構配置相對比較均勻。

2 GBF薄壁管空心樓蓋技術

2.1 GBF薄壁管空心樓蓋技術特征

對于地下室頂板工程來說，GBF薄壁管空心樓蓋的應用主要是一種以空心樓和暗梁相組合的形式，其中暗梁的厚度需要和樓層相同，高度在不斷升高，結構的自重隨之減少。如果預應力較低就可以直接滿足大開間以及大跨度的整體要求。這樣不僅可以降低施工的成本，還可以提升建筑的公共性。

在具體的施工中，GBF管需要由專門的生產廠家來進行供貨，但是在材料進入到施工現場之后，檢測人員需要對其進行詳細地檢測，保證樓板的跨度以及厚度等因素都符合GBF管的施工要求。通常情況下，管壁的厚度為25mm，直徑為250mm，跨度可以達到40m。由于這種類型的管材自身重量相對較輕，將其埋設在混凝土板的內部，管和管之間就會形成各種不同類型的空隙，最終形成無梁結構的空心樓蓋形式。

2.2 GBF薄壁管空心樓蓋結構特點

2.2.1 結構特點分析

建筑物結構本身的自重在明顯地降低，無論是橫向還是豎向的結構成本都相對較低。其中大跨度、大空間的樓層建筑中都可以應用到空心樓蓋結構。不僅如此，對于底層建筑來說，無梁結構的應用還需要進一步改進。從這種結構特點上看，應用靈活，而且施工也比較便利。

2.2.2 結構缺點

這種結構的缺點不是十分明顯，但是有些缺點如果不被重視必然會對建筑的整體質量造成嚴重地影響。如果經過長距離的運輸，很容易對芯管造成一定的破壞，另外，芯管結構很難進行固定，而且管距離也不容易一直保持均勻直線的狀態。另外，在混凝土澆筑的過程中，芯管可能會出現上浮的現象，因此很有可能會帶動板筋向上，這樣就會使得保護層的偏差過大。另外，芯管的上方和下方都很難進行密實地振搗，很容易出現蜂窩以及孔洞的現象。

3 GBF空心樓蓋施工工藝要點

3.1 工藝流程

具體的工藝流程如下：施工人員首先進行的是測量放線，然后對平板底模板進行安裝，然后做好GBF芯管的放線工作。在放線結束之后，工作人員需要做好暗梁的綁扎工作，然后對水暖電等設備進行安裝。在芯管就位之后，施工人員應該對鋼筋以及板面進行綁扎，然后進行檢查驗收。在一起工作準備完畢之后，就可以進行混凝土的澆筑工作。最后，施工人員應該對混凝土工程進行養護，然后拆除模板。

3.2 模板安裝工藝

模板工程的安裝意義重大，首先應該搭設底模的支撐腳手架結構，然后安裝木龍骨以及鋼管結構。底板模板主要采用的是大模板形式。在這一施工環節中，工作人員要對模板的規范程度進行控制。

模板應根據樓蓋的總厚度、暗梁的寬度與平面布置作恒載取值，分別進行承載力和穩定性計算，按計算結果設計模板、龍骨與支撐的布置，并考慮兼做薄壁管抗浮錨定要求。

3.3 綁扎鋼筋

模板驗收合格后，開始綁扎暗梁鋼筋、底層板筋及薄壁管間肋鋼筋；薄壁管間肋中鋼筋網片應點焊成型后再綁扎；將網片的下部與底層鋼筋綁扎固定，上部待GBF芯管安裝完畢后與上層鋼筋綁扎固定；暗梁及底層板筋在綁扎好后并進行初驗。

3.4 GBF薄壁管安裝

本工程使用的GBF 薄壁管是空心的并且密封的圓形管，所以在進行混凝土澆筑時，會因振動棒的振動和GBF 薄壁管本身的浮力而導致GBF 薄壁管帶動鋼筋網片上浮?？垢航钍菃蝹€GBF薄壁管固定的關鍵，抗浮壓筋采用直徑10鋼筋，每根GBF 薄壁管設置兩道壓筋，壓筋要與馬凳筋焊接牢固，不允許漏焊。

4 關鍵施工技術措施

4.1 空心板的抗浮措施

必須對抗浮控制點進行合理的布置，通常將控制點布置在肋處，可按矩形或者梅花型布置，每肋都設或者隔一個肋交錯設置，保證每平方米范圍內不少于一個點。抗浮控制點可定在肋梁中上鐵與分布筋相交點，也可以定在箍筋的上部或下部。GBF薄壁管的抗浮靠12#的鐵絲固定。固定抗浮控制點時，先將鐵絲一端在模板上從孔中往下穿出，與模板的支撐系統綁牢后將鐵絲端頭從孔中住上穿回來；當安放好GBF 薄壁管、綁扎好GBF管頂上的定位箍和抗浮鋼筋后，就可將鐵絲的兩個端頭在抗浮控制點處擰緊。為了安裝抗浮控制點，需在肋梁部位的底模上打孔?；诜奖悴僮髋c及時清理打孔隨屑考慮，打孔工作應當在模板上普通鋼筋剛放好樣，肋梁部位已確定后及時進行。

4.2 空心板的定位措施

在本工程施工中，施工重點與難點就是空心板的定位以及抗浮，其施工措施是否合理，對空心板結構體系功能的實現具有直接的聯系。GBF薄壁管的定位是靠準10U 型箍筋、GBF薄壁管限位鋼筋是靠馬鐙筋和架立鋼筋以及抗浮鋼筋來實現。限位鋼筋與架立鋼筋和抗浮鋼筋限制GBF 薄壁管的上下錯動，U 型箍筋限制GBF 薄壁管的左右錯動；靠四種鋼筋的摩擦力限制GBF 薄壁管的前后錯動。在安放GBF 薄壁管之前先按布置圖放好馬鐙筋再固定好架立鋼筋，放好GBF 薄壁管后再穿定位鋼筋和抗浮鋼筋，限位鋼筋定位要求準確，一定要牢固綁扎或者點焊在抗浮鋼筋上，位置絕對不允許錯動。

結束語

由于近年來，在地下室頂板施工中，為了對建筑結構的自重進行減輕，增加地下室的實際凈高，降低成本，縮短工期，GPF高強薄壁管空心樓蓋技術被廣泛的運用在地下室頂板施工中。本文主要根據工程實例闡述了地下室頂板采用GBF空心樓蓋施工技術控制要點。

參考文獻

[1]趙龍.GBF 高強薄壁管在現澆混凝土空心無梁樓蓋中的應用[J].北京水利，2012（4）：12-13.

[2]林小媚.現澆混凝土大跨度空心樓蓋的簡捷設計方法[J].廣東土木與建筑，2013（7）：56-57.

第4篇

關鍵詞:建筑工程；高支模技術；應用

中圖分類號：TU198文獻標識碼： A

引言

現階段城市建設發展迅速，大跨度、高空間的建筑拔地而起"這些高大空間結構形式復雜而又奇特在一定程度上美化了城市的面貌，也是現代化新型設計理念在不斷地翻新更迭的體現"新型建筑的大量崛起，高支撐模板體系因其適應性廣、承載力強等特點。在模板工程中得到廣泛的應用。目前，在高支?，F澆混凝土施工中，由于施工工藝措施不當以及施工過程中管理不善等原因導致的支撐系統失穩倒塌事故經常可見。

一、高支模技術

建筑工程施工中所采用的高支模主要是指高支模是指支模高度等于或大于4.5m時的支模作業，而水平混凝土構件模板支撐系統跨度超過18m或高度超過8m，集中線荷載大于20kN/mz或施工總荷載大于15kN/m2模板支撐架叫高大支模。高支模施工技術是施工人員在對超高結構建筑工程施工以及大跨度結構時，一般所采用到的是一種支模作業技術，尤其是在建筑工程的主體結構施工中，高支模技術的應用率更高。高大支模技術若想在工程施工中進行應用，就需按照國家所頒布的相關標準及規定，由其工程項目的主要負責人組織相關的專業技術人員，對高支模板的具體施工流程以及注意事項進行討論研究，并結合實際情況項目施工，編制出完整、可行的施工方案，在沒有獲得專家論證和審批之后，該技術不可正式的實施。

二、工程實例

（一） 工程概況

某高層建筑面積20006m2，共18層，1-8層是長方形，9-12層是凹字形。內收部位形成露臺，露臺規格為18m大8.4m。露臺上空在18層處用單層設計一個空圈的造型，梁的截面為300×600和350×ll00，梁底距離露臺38.4m。這是一個典型的高支模工程，按規范要求應作專項施工設計。模板的設計由模板及支撐系統兩部分組成，本工程的施工難度是支撐系統，本文對工程施工中采用鋼管高支撐系統的施工進行敘述。

（二）模板體系本工程模板使用20mm松木板或18mm的厚夾板拼裝成梁底板，梁側板使用20mm厚松木板或定型鐵板。各板經直邊后使用60×40松木枋拼裝成所需規格柱模板，梁底板、側板每塊長度為1.95m，柱側板為柱高減最大梁高，所以本工程柱側板最高項式為4.8m，最低為2.2m。柱側板安裝前根據所放軸線在樓面用砼釘和20mm松板釘固定框，柱板支撐使用可調節式鋼支頂作支撐，柱箍使用80mm×80mm木枋，間距不得大于40cm，或用角鋼，間距控制在50cm。柱側模板拼裝時，板與板間不能齊口，錯位大于50cm以提高模板組合剛度。板縫寬控制在2mm內，拼裝好的模板應平放齊整，并注意模板的干濕度，使用前應使用其它材料復蓋，以免引起因爆曬和長期扭曲堆放而變形。

（三）高支模施工順序

安全技術交底-地基基礎處理-按施工方案要求確定立桿間距-放出軸線及梁位置線，定好水平控制標高-梁板立桿-頂托設置-設置頂托內主楞方木-架設梁底次楞方木于頂托內方木上-梁底模及側模安裝-設置板底頂托內主楞方木-架設板底次楞方木于頂托內方木上板-模板安裝-高大模板工程專項驗收-柱混凝土澆筑-梁板鋼筋綁扎-梁板混凝土澆筑-變形監測。

（四）地基承載力問題解決方法

模板支架方案的安全目標實現，與其底部的地基承載力能否滿足設計計算要求關系最為密切。分析過程為：架體基礎若回填素土，不能滿足該支架的設計計算荷載要求。有兩個方案可供選擇：（1）是回填素土，后做地面混凝土墊層，能滿足承載力要求；（2）是按照碎石類土分層夯填密實，能滿足承載力要求?？紤]做混凝土墊層影響工期進度，成本太高，故此采用碎石類土作為地基回填土，不僅僅可以降低成本，而且可保證地基承載力載力。支架地基為2-7m深的碎石類回填土，做回填土干密度試驗，合格后方可進行上層土的回填，回填時做到分層夯實。地基土回填且整平完成后，支架底鋪設50厚木墊板，開始搭設模板支架。

三、模板拆除的技術措施

（一）(1) 高支模的拆除施工中需要遵循原則是“后立先拆，先立后拆”。并要注意在拆除過程中不可硬撬硬挖，使用蠻力，要避免對混凝土表面傷害。要及時進行清理拆除下來的模板，把模板表面的殘漿鏟除干凈，而后均勻涂滿隔離劑，要對模板變形的部分進行修正。(2) 在拆除支架以及現澆結構的模板時，需要確認混凝土強度已經達到了施工規定及設計要求，并且要向上級申請，得到批準后才可以進行模板的拆除，杜絕沒有經批準擅自拆除模板。(3) 在拆除柱模板、構造柱、梁側模、圈梁側模等側模之前，要確保混凝土的強度已經達到了保證其表面和棱角不會受到拆模損傷且不會粘模的條件方可進行拆模。(4) 在拆除梁板底模之前，必須保證混凝土的強度已經達到了設計及施工規范的要求，而后提出拆模申請，將混凝土同條件養護拆模試塊強度報告附在拆模申請中。對于小于8m的梁板底板凈跨度，必須達到混凝土設計強度的百分之七十以上，并經過了拆模申請，方可進行拆模; 對于大于 8m的梁板底板凈跨度以及懸挑梁板，必須達到混凝土設計強度的百分之百，或待28d后方可進行拆模施工。(5) 對于穿墻對拉螺桿，一般可在拆模12小時后予以抽除，但抽除的前提條件是不能影響到其它支撐桿件，尤其是梁板和底板模板的垂直支撐。

四、完善高支模施工的措施

（一）重視建筑高支模施工驗收以及質量檢查

建筑模板工程施工上，必須嚴格按照模板工程質量控制程序施工，嚴格執行交底制度，操作前必須有單項的施工方案和給施工隊伍的書面形式的技術交底。其次對于存在質量通病的問題，制定預防措施并防患于未然，從而來確保模板工程的施工質量。

（二）安全注意事項

(1）為了確保安全，高支模架搭設不僅僅嚴格遵守國家地方相關規范要求外，還需考慮以下因素: 最外排立桿要高出架體及樓板面1.5m，并在搭設間距30mm的水平桿，為了臨邊安全防護，防止發生高空墜落事故，需張掛密目式安全網。(2) 安排在白天進行混凝土澆筑，從而便于變形觀測以及施工組織，澆筑混凝土時控制澆筑速度，從跨中向兩邊擴展澆筑，并先進行梁混凝土澆筑，然后返回了澆筑樓板，都是為了確保為模板支架受力均衡。每層不超過500mm，大截面梁的混凝土澆筑應分層進行。保障高支模架施工過程中均衡受載，混凝土澆筑時人員應分散，不可集中一處以及鋼筋等材料不能在支架上集中堆放；混凝土澆筑時嚴禁凝土在出料口堆積。(3) 在地面高支模區域用臨時護欄與周圍區域進行隔離，護欄要牢固可靠，護欄高度不低于1.2m，在高支模搭設、拆除和混凝土澆筑期間，無關人員不得進入隔離區域。4.3加強對建筑高支模施工現場和施工企業的質量安全管理。加強對建筑企業安全生產的監督檢查，按照“誰審批誰負責、誰主管誰負責”管理的原則，督促幫助企業增強安全意識，加強對職工的教育培訓，健全安全生產機構，提高安全生產技能，從而不斷提高企業安全生產水平。

結束語：

超高層建筑不斷興建，高支模施工是整個工程施工中的核心組成部分"其施工的好壞直接影響到超高層功能的運轉。結合高支模施工特點，綜合考慮高支模施工要點、施工措施、施工要求等方面，采取合理、規范的措施，真正達到優質結構工程的要求。在高支模施工上解決了很多技術難題，取得了良好的效果，可為同類工程施工提供好的借鑒。

參考文獻：

第5篇

關鍵字：預應力鋼結構 普通鋼結構 工程應用

中圖分類號：TU394文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

隨著社會與經濟的發展，人們對于建筑的要求早已經不僅僅局限于建筑功能上的滿足，更對建筑傳遞出的精神有了更高的追求。在一定程度上，一個城市的建筑水平可以反映出一個城市或者一個國家的經濟與技術的發展水平。作為一個城市或者國家大型公共活動的舉辦場所，大跨度結構建筑通常會以一種標志性建筑的身份出現。

近些年，大跨度建筑是伴隨著建筑材料和建筑結構方面的進步而得到迅速發展的，各種新型建筑材料與結構的結合，例如以鋼結構為代表的網殼結構、懸索結構，鋼材與各種高科技膜材料完美結合的膜結構，使大跨度建筑可以一次次打破結構對于建筑空間的局限，使靈活通透的室內大空間一次次成為現實。

作為重要的建筑材料，鋼材在建筑革命中的貢獻極大，第一次倫敦世界博覽會上出現的水晶宮令世人眼前為之一亮，大而通透的空間使水晶宮成為19世紀英國的建筑奇觀之一而存在；巴黎國際博覽會上出現的埃菲爾鐵塔，同樣創造了一個建筑神話，埃菲爾用鋼鐵制造出一件高聳的藝術品，成為世界建筑史上的一件技術杰作。

預應力鋼結構是作為鋼結構性能的提升出現的，它的出現彌補了鋼材性能上許多不足，從而將鋼材的性能在很大程度上做出提高。

二、鋼結構

鋼結構是將鋼材作為主要建筑材料的一種新型建筑結構形式，鋼結構與傳統的建筑結構相比，在空間的靈活和通透上有著很大的優勢，鋼結構的優點主要取決于該結構所使用的材料。鋼材是現代建筑中常用的建筑材料，與混凝土一樣，成為現代建筑的風格標志。能在建筑工程材料中擁有如此地位，是由鋼材的特性決定的，鋼材的優勢具體表現在：

1、同樣的荷載承受能力，鋼材較其它建筑材料自重輕很多，這在很大程度上減輕了建筑靜荷載；

2、與混凝土、石材、木材等材料相比，鋼材具有更強的變形能力和更好的整體剛性。建筑結構對于荷載的承受能力存在極限狀態——承載力極限狀態和正常使用極限狀態。我們對建筑結構的要求是建筑需要滿足正常使用極限狀態，鋼材在結構整體剛性的優勢，使其成為許多大跨度以及超高層建筑的首選材料；

3、鋼材具有很好的勻質性，各向同性，這種特性避免了建筑受材料力學性能上木桶效應的限制。

三、預應力鋼結構

預應力鋼結構就是將鋼結構中部分普通鋼材用經過處理后得到的預應力鋼材代替，并且結構中其他的構件承載力在一定程度上得到提高。它的原理就是在結構或者是構件受力相對較大的局部，以與之將要受到的荷載方向相反的預應力對鋼材事先進行人為處理，從而可以在結構受到荷載作用時，鋼材構件可以通過自身材料內部存在的應力與之平衡一部分，使鋼結構在合理的變形范圍之內可以承受更大的荷載，從而為建筑形式提供更大的可能性。

預應力技術簡而言之就是事先使材料經過變形，從而減少其在使用過程中的變形，降低因為材料變形而帶來的對于工程的破壞。預應力技術早就存在，只不過在預應力鋼結構出現之前沒有系統的計算研究，從而未能大范圍推廣。例如，在古代通過引入預應力，制造出來的雨傘和木桶，都能在強度比較高的情況下得到各自相應的使用功能。

四、預應力鋼結構在工程中的應用

預應力鋼結構一般都用于大跨度的建筑以及橋梁結構，在具體的工程實例中，預應力鋼結構也隨著工程技術的進步而有了很大的發展，它在工程中的應用具體為：

1、用于傳統的鋼結構，優化結構性能。例如預應力網架和預應力網殼等結構中，此類工程的代表為攀枝花市體育館；

2、通過布置索系來提高結構的穩定性，例如懸索結構中的穩定索與承重索在結構中可以產生出一個反向曲率的索系，通過該索系，使結構在承受不同方向的荷載作用的時候更為容易，從而提高了結構的穩定性和剛度，此類工程的代表案例為北京工人體育館；

3、用于張拉整體體系之中。該結構體系出現較晚，第一個真正的工程實踐是1988年的漢城奧運會的競技館。在該結構體系中，預應力為各個但與提供所需的剛度，所以，剛度的增加是與預應力的增大相同步發展的，而預應力則是通過每個單元里面壓桿和索件之間內在的壓縮和拉伸來得到的；

另外，預應力鋼結構在新型結構張力金屬膜結構中以及吊掛型的懸索結構中都有廣泛的應用。

五、預應力鋼結構與普通鋼結構之間的對比

鋼結構在建筑中大范圍應用較預應力鋼結構早，但正是由于鋼結構自身存在一定物理性能上的局限性，后者才順勢而生，所以預應力鋼結構與普通鋼結構相比有著自身無可替代的優越性，具體表現為：

1、預應力鋼結構能夠充分利用鋼材的強度，優化鋼材在承受荷載時的應力分布狀態。鋼材雖然具有強度高度特點，但同時在承受越來越大的荷載的同時，由于材料本身的高彈性以及高韌性，鋼材會發生很大的變形，這會使鋼材的強度得不到有效的利用，例如相同條件下，在允許的變形范圍之內，預應力鋼結構荷載承受能力是普通鋼結構的2~3倍；

2、預應力鋼結構與普通鋼結構相比可以提供更高的結構穩定性。荷載作用下的預應力結構變形是與結構自身應力方向相反的，所以與普通鋼結構相比，在結構自身內部應力得到平衡之前前者所能承受的荷載較后者大出很多，由此可以提高結構的穩定性。預應力的存在還可以優化結構整體的循環應力的特征，從而使鋼材本身的疲勞強度大大提高；

3、使建筑自身形成的荷載更小，從而使結構的多項屬性得到改善。例如，由于結構自身更為輕巧，在地震時建筑荷載會小很多，因此提高結構的抗震性

4、更為節省材料。預應力鋼結構中受彎構件可以通過結構自身預應力將一部分彎矩轉換為軸拉力，從而降低彎矩的峰值，使縮小結構構件的截面成為可能，因此相對于普通鋼結構，預應力鋼結構在鋼材的使用上可以更為節省。一般情況下，單次張拉后，預應力鋼結構比普通鋼結構節省鋼材10%~20%，經過多次張拉后，這一數值最多可能達到40%，而采用預應力創新體系結構后，該結構與傳統的普通鋼結構相比，甚至節省了幾十倍的鋼材。例如，在1984年建成的天津寧河體育館中采用預應力鋼結構后，省鋼率達到11%~12%，而在四川攀枝花體育館結構中，應為采用了預應力鋼結構，整個工程鋼材節省率達到了38%之多。

六、結語

由于符合建筑結構和形式的發展趨勢，在傳統鋼結構的基礎上實現材料性能上的彌補，預應力鋼結構在近些年有了迅速的發展。在當今工程競標十分激烈的情況下，更好的結構與更低的工程造價對于企業十分重要，所以對于每個建筑項目的結構形式都應當擇優。預應力鋼結構的發展，使建筑在形式上有了更大的選擇空間，同時對于材料的節省，也使該結構成為符合生態建筑的結構形式。

參考文獻：

[1] 宋少民,孫凌土木工程材料[M]. 武漢理工大學出版社 2010

[2] 張建榮建筑結構選型[M]. 中國建筑工業出版社 2011

[3]劉麗華,王曉天建筑力學與建筑結構[M]. 中國電力出版社 2008

第6篇

關鍵詞：建筑工程；預應力技術；應用

中圖分類號：TU198文獻標識碼： A 文章編號：

當今社會中，隨著我國經濟的發展和人們生活水平的提高,人們對于自身的生活質量的要求也越來越高了，這就對于我們的建筑設計提出了更高的要求。這種要求的出現必然會引發我們對于新技術的探索以解決類似的問題，此時，預應力技術便出現在了我們的視線中，并且起到了非常重要的作用。預應力結構的形式也是多樣豐富的，常用的形式有：無梁平板結構、有梁大板框架（或剪力墻）結構、轉換層結構、門架結構和吊車梁以及特殊結構如水池、筒倉、大懸挑結構等。

1 平板結構中的預應力技術應用

在國內建筑工程項目的建設中，預應力技術的應用與發展經歷了一個較長的過程。傳統的普通鋼筋混凝土梁板結構體系，需在柱間及隔墻下設置框架梁和次梁．這必然導致室內明梁縱橫交錯，降低了樓層的有效高度影響了室內美觀和使用功能，裝修也較難處理；由于室內明梁的存在隔墻布置的任意性受到限制，室內功能的重新調整比較困難，而一棟建筑物在其50 年甚至 70 年使用期內都不需對空間重新分隔和變換使用功能是很難想象的，特別是一般的商場建筑及辦公樓建筑。若設計中樓蓋體系采用普通鋼筋混凝土平板結構或預應力平板結構，以上問題則迎刃而解；工程若采用普通鋼筋混凝土無梁平板結構，由于內隔墻較多。附加荷載較大，要使普通鋼筋混凝土平板的裂縫控制等級及撓度滿足規范要求，計算所需板厚較厚，同時普通鋼筋用量也較大，不經濟。為了提高整個樓蓋的抗裂性能，減薄板厚，減輕結構自重，提高其使用功能，采用近年來在大量工程中得以廣泛應用的現代高效預應力技術結構技術，將整個樓蓋設計為后張部分預應力技術無梁平板結構是一個良好的選擇。

這種預應力無梁平板，除在樓板周邊保留必要的邊梁和在局部少數有隔墻的地方及洞口邊緣保留梁之外，室內明梁全部取消，僅在必要的地方設暗梁以改善樓板的受力性能，每單元整個室內頂板為一整塊的平面。部分鋼骨柱中配置了型鋼,使得普通鋼筋、型鋼和預應力波紋管在布筋過程中也會出現位置相互干擾, 因此梁柱節點處的布筋成為工程的難點。另外預應力筋張拉端處的群錨錨具體積較大, 無法放置到柱中,只能采用外錨的形式,致使預應力筋張拉后的混凝土封錨成為施工中的難點。某些預應力梁為多跨連續梁,預應力筋較長,預應力筋在柱兩側需要搭接處理, 搭接處的預應力筋布置也是預應力梁施工中的難點。

2 轉換層結構中的預應力技術應用

目前，隨著我國城市居住用地的日趨緊張，對于建筑工程的結構和功能配置也提出了更高的要求，特別是對于結構的質量驗收設定了具體的標準。預應力筋是預應力分項工程中最重要的原材料之一，預應力筋進場時，要求廠家提品合格證外，還應提供反映預應力筋主要性能的出廠檢驗報告，兩者也可合并提供，但主要項目、內容應基本齊全。我國高層建筑發展迅速，且多為多功能綜合性建筑，需要大柱網、大空間的公共設施在下部，從受力的角度講這是不合理的，解決這種矛盾的最常用方式就是設置結構轉換層。

隨著預應力技術的逐漸成熟，預應力材料及施工費不斷下降，即使用材料等強代換的概念從經濟上來比較預應力混凝土結構與鋼筋混凝土結構，在許多情況下后者并不比前者經濟。因此我國高層建筑轉換層結構中采用預應力技術的情況越來越多。預應力技術經過了幾十年的工程實踐和不斷研究，已經是比較成熟的一項工程技術，在今后的發展中，還將日臻完善。工程實踐告訴我們，預應力技術以種種優勢，在某些建設領域有著強大的生命力和競爭力，甚至在其還未完全占領的領域仍然具有強大的發展力。另外，混凝土澆筑時要注意預留同條件養護混凝土試件，以便張拉時以其強應檢測值作為預應力筋后張拉的依據。在澆完混凝土后要及時清理干凈錨墊板的面上的混凝土，以確保錨具能順利地安裝。

3 框架結構中預應力技術的應用

框架結構建筑的柱子與柱子之間一般會設置數量不等的明梁，大板上布置隔墻的結構體系。這種結構于平板結構有很多相似之處，柱距比較大，由于省去了次梁，避免了室內錯綜復雜的次梁，內景好，增加凈空，抗裂好，省材料省模板和拆模人工，施工快速等優點。預應力筋的垂直位置由固定架控制，預應筋的水平位置應保持順直。在就位固定后。泌水孔應設置在波紋管最高點及兩端部。先在波紋管上方開一直徑20mm 的圓孔，在開口上用帶嘴的塑料壓板和海綿覆蓋，并用鐵絲固定在波紋管上，接頭周邊用膠帶封嚴，以防漏漿，在塑料壓板的嘴上接上直徑 25mm 的塑料管，向外延伸至梁面以上500mm,兼作泌水孔。若這種大板配合預應力寬扁梁使用，則也能很大限度的減低層高或提升層凈高，如 9 米跨的預應力寬扁梁可以做到450mm 高 ， 比 做 普 通 預 應 力 梁 650mm 少200mm 高，比普通混凝土梁 800mm 少 350mm。由于結構種還帶有明梁，結構仍然屬于框架或剪力墻結構，可以用于平板結構所不太適宜的高層或抗震設防烈度比較大的地方。有梁大板結構適合用于住宅和辦公樓，尤其是住宅，不設次梁，既避免了室內難看的次梁景觀，也利于住戶自行隔斷房間以實現不同的功能，即使更換了新住戶，改造房子時仍然可以再次自行布置房間。長沙市高 12- 16 層的亞華住宅小區和 l6層的湘名園住宅小區都是采用這種結構形式的，住宅的使用功能得到了住戶的一致好評。當然這種結構體系仍然適合用于商場等公共建筑。

4 特種結構及其他

除了上述的三種比較常見的應用以外，還有一些其他的應用方式。尤其是隨著公共事業的發展，各種特殊功能的構筑物不斷出現，有些特殊構筑物的使用功能及受力性能常常需要預應力技術才能實現，預應力技術在這些特殊功能構筑物中發揮了重要的作用。

(1) 大懸挑結構，體育建筑在各大中城市興起，體育建筑的形式多樣，風格各異，使預應力技術的應用豐富多彩。如南京為承辦第三屆城運會興建的四座體育館，關鍵結構部位都是采用預應力技術; 江蘇省的儀征化纖體育場、無錫市體育場、南京師范學院體育場的觀眾席都采用了大懸挑的預應力混凝土雨蓬。隨著鋼結構的發展，許多雨蓬采用鋼結構，可以獲得更大跨度，但是造價和維修費用都比較高，所以在適當跨度內預應力混凝土結構還是有很大的優勢。(2) 儲罐與筒倉，一般地，儲罐與筒倉對抗裂要求比較高，預應力技術廣泛用于這種結構主要利用預應力主動軸力來抵抗混凝土拉應力來提高抗裂性能; 尤其是圓筒結構，環壁的混凝土只受環向軸力作用，正是預應力最適合的結構形式。繞絲后張預應力混凝土水池在國內應用了幾十年，主要采用預壓應力來抵消由于水對筒壁產生環向拉應力。這樣用高強鋼材提高了抗裂性能就可以在同等抗裂條件下減小截面尺寸，帶來可觀的經濟效益。(3) 其他，各種用途的塔式結構如電視塔、通信塔、燈塔及各種水塔中，預應力技術同樣得到了廣泛應用。還有預應力技術基礎也不少見，主要形式是預應力條基、箱基和筏基。此外，預應力鋼結構、疊合結構采用預應力的技術也在不斷成熟中，工程實例也越來越多。

結語

綜上所述，預應力技術是建造大跨度、高層結構建筑中應用的核心技術之一, 采用預應力技術的建筑具有節約建筑材料、增大結構跨度、減少結構自重、增強使用功能、提高綜合效益等優點,值得在國內建筑行業中推廣。

參考文獻

[1]唐曉梅.試述預應力技術在建筑工程中的應用[J].預應力技術,2009(30).

第7篇

關鍵詞：桁架結構；支座形式；承載力

桁架結構桿件受力形態簡單，以單向壓拉為主，通過對桁架各桿件的合理布置，可以調整結構的內力分布，使得桁架結構具有較大的承載能力以及剛度。因此桁架結構被廣泛運用于大跨度廠房以及體育館等建筑工程中。本文通過有限元模擬不同支座形式下的桁架結構的承載能力，所得結論可為建筑工程屋架的相關設計提供參考依據。

1 計算模型

某鋼桁架結構總跨度20m，桁架最高點為5m，桁架節點均采用外徑為16cm，內徑為10cm的圓形鋼管焊接而成，本例采用的單元為beam189單元，對于材料屬性的結構參數以鋼材定義，其中彈性模量定義為180Gpa，泊松比為0.28，材料密度為7850kg/m3。定義好材料屬性以后，建立桁架的三維模型，所建立的模型有限元如圖1所示，對模型加載自重作用，并在底梁的每個節點施加豎向向下的300 kN的荷載。

2 不同支座的桁架應力影響分析

對有限元模型進行支座約束，本例采用簡支支座處理以及固定端支座處梁兩種方式對桁架結構的端節點進行約束。

根據圖2可以看出，雖然在兩種支座形式下結構的應力分布均呈現出對稱分布，但是各個桿件的分布形式相差較大，在簡支支座中，應力最大值出現在上弦桿處，為67.9Mpa，應力最小值出現在斜腹桿處，最小值為0.1127Mpa，下弦桿所承受的應力在上弦桿與腹桿之間。

當支座形式為固定支座時，應力最大值出現在仍出現在上弦桿處，其應力最大值與簡支梁相差不大，為62.2Mpa，而應力最小值則出現在下弦桿與斜腹桿的焊接節點上，最小值為0.012Mpa，說明固定支座在一定程度上使得下弦桿所受到的應力變小了，斜腹桿所受應力任然較小。

3 不同支座的桁架變形影響分析

根據圖2可以看出，支座形式的不同對桁架結構的變形產生了較大的影響。由于支座形式以及約束形式分布對稱，因此兩種支座形式下的變形是對稱分布的。在兩種不同的結構形式下，其位移最小值均出現在桁架結構的左端點處，由于支點約束均未出現位移，簡支支座的位移最大值出現在下弦桿處，位移值為2.38cm，固定支座的位移值出現在下弦桿與斜腹桿的焊接點處，位移值為1.61cm，整體上看，簡支支座的斜腹桿變形較大，而上弦桿變形較小，而固定支座的斜腹桿變形較小而上弦桿變形較大。

4 結語

通過對不同支座形式的桁架結構的應力變形的比較分析，可以發現當支座形式為簡支支座的時候，桁架結構應力極值與固定支座的應力極值相差不多，但是下弦桿承受的應力要遠大于固定支座時；而桁架結構在簡支支座時的位移極值也遠大于在固定支座的時候。因此當桁架結構采用固定支座時，會具有較大的承載能力。

參考文獻

第8篇

關鍵詞：鋼結構；優點；設計；方法

中圖分類號：TU318文獻標識碼：A 文章編號：

一、鋼結構的特點

隨著社會經濟的飛速發展,人們對生活質量的要求也越來越高,在現代建筑工程中鋼結構是一種較為新型的建筑結構形式，近期發展迅速，其優勢是尤為明顯的，其特點主要體現在以下幾個方面：

1.鋼結構建筑質輕高強。鋼結構與混凝土結構相比，質量輕，且強度高，用一個鮮明的例子來形容：對于跨度相同、承受荷載相同的屋架，一個是鋼筋混凝土屋架，另一個是鋼屋架，則鋼屋架的自身質量僅是鋼筋混凝土屋架1/3～1/4，從這個例子可以充分看出鋼結構質輕高強的特點，基于這個優點，鋼結構適合大跨度的建筑使用。

2.鋼材的材質均勻，基本符合力學計算的假定。我們在進行力學計算時，首先要假定此剛體是材質均勻、各向同性的，而在鋼結構力學計算時，無需假定此條件，因為鋼結構的材料本身就滿足這個性能，這一點非常難能可貴，優勢較為明顯。

3.鋼材的塑性、韌性好。塑性好，表明材料抵抗靜力荷載的能力較強，韌性好，說明材料抵抗動力荷載的能力強，鋼材的塑性、韌性均較好，表明鋼結構建筑既能抵抗較大的靜力荷載又能提抗較大的動力荷載?；谶@個特點，鋼結構建筑抗震性能較為優越。

4.鋼結構構件制作精度高、施工周期短。鋼結構的基本構配件均在標準的鋼結構廠房進行制作，制作精度可想而知，普通的鋼筋混凝土結構構件是無法與其比擬的，施工單位只需從生產鋼結構構配件的企業把構件運到施工現場，在現場進行連接，目前主要采用焊接、螺栓連接的方式進行構件組裝，這樣一來，既提高了結構構件的制作精度，又加快了施工進度，施工周期短。

此外，鋼結構工業化程度高、綜合效益高、屬于無“濕作業”的環保建筑、符合我國提出的可持續發展的結構形式。對于缺點而言，鋼結構建筑耐熱不耐火，溫度達到200℃，鋼材會出現“藍脆”現象，抵抗力下降，鋼結構建筑目前造價較高、維護費用較貴等等，這些是鋼結構的不利之處，隨著社會的發展和技術水平的提高，相信這些缺點會得到逐一解決的。

二、鋼結構設計心得

1.判別是否適合鋼結構。做結構設計時，要事先結合鋼結構的特點以及實際工程造價，看項目是否適合鋼結構。

2.建筑的概念設計。概念設計是指不經數值運算，尤其對一些難以作出精確計算的問題，依據結構體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗數據和工程經驗，從整體的角度來確定建筑結構的總體布置和抗震細部措施的宏觀控制。概念設計對一個工程的整體設計而言，舉足輕重，如果不進行事先的概念設計，即便以后的設計計算再精確也不是一個好的設計方案。概念設計可以省掉后期設計的繁瑣計算，具有較好的簡捷性和經濟可靠性，同時也是判斷計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。

3.結構選型與結構布置。進行結構選型時，應考慮不同結構形式的特點進行選擇結構布置方案。在工業廠房中，當有較大懸掛荷載或大范圍移動荷載時，可以選用鋼網架的結構形式；對于基本雪壓大的地區，在屋面的處理時盡量選用曲線明顯的屋面形式，因為這樣利于積雪滑落；建筑設計允許時，在框架中布置支撐會比簡單的節點剛接的框架更經濟?？傊?，結構的布置要考慮體系特征、荷載分布情況及性質等綜合因素，一般來講，剛度均勻，力學模型清晰，盡量限制大荷載或移動荷載的作用范圍，使其以最直接的路線傳給基礎，柱間支撐的分布應均勻，其形心要盡可能的靠近側向力的作用線，否則應考慮結構的扭轉，結構的抗側應有多道防線。

4.節點設計。節點設計是鋼結構設計中重要的內容之一。在結構設計前，應當對節點的形式細致思慮。實際設計中，經常出現的一種情況是：節點設計完畢，設計的節點與結構分析所得模型中設定的形式不一致，如果不足以確定這種不一致帶來的偏差在允許范圍內，通常是5%，就應當提前避免。鋼結構節點連接的不同對結構影響較大，例如，有些剛接點即便能承受一定的彎矩，然而其會產生較大轉動，與結構分析中的假定相悖，這樣會導致實際工程鋼結構構件變形大于設計計算數據等不良后果，我們在具體設計時一定要充分注意這一點，避免不必要的誤差和麻煩出現。此外，在鋼結構設計時還要注意：結構截面的初步估算，主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸；受彎構件的強度計算和整體穩定計算；軸心受力構件和拉彎、壓彎構件的計算；彎扭屈曲與換算長細比；圖紙編制；保溫隔熱；防火設計；防水；抗震設計等方面的問題，由于時間關系，在此不一一列舉，這些將是我以后研究的重點和主要分析目標。

三、鋼結構在民用建筑上的發展重點

鋼結構用于民用建筑，主要發揮它的輕質高強以及良好的塑性和韌性，同時兼頃到其利于產品化、機械化。故鋼結構主要用于民用建筑以下幾個方面：

1.層民用鋼結構。此類型多為大跨度的公共建筑，采用鋼結構不但可提供較大空間、較美的造型，還為其改建和擴建提供方便。如單層鋼結構的網架不但很容易跨越大空間，而且其經濟性、安全性較好，適應性很強，制作、安裝方便，設計、計算簡便，網殼可設計成風格多變，立體美觀的各種大跨度建筑。我國在這方面已有大量工程實例。

2.高層鋼結構。高層建筑高度較高，如采用鋼筋混凝土結構，不但向上運送混凝土不方便，而且龐大的軀體使得下部地基承受巨大壓力，這就迫切需求鋼結構這種輕質高強的材料。高層建筑采用鋼結構時，構件并不是全部采用鋼材，而多為混合結構，即下部可采用鋼骨混凝土結構或組合結構，而上部一般都為鋼結構。

3.中低層民用建筑。該類型多為民用住宅，層數一般在3 層到10 層之間。我國鋼結構在中低層民用建筑，特別是住宅中的應用，目前還處于初步階段。主要表現在：

（1）住宅產業仍屬勞動密集型，住宅科技投入少，標準化體系尚未形成。（2）勞動生產率低，人均年竣工面積長期在20 多平方米徘徊。（3）產業化水平低，僅為15%，與美國、日本的70%~80%相差甚遠。（4）住宅部件、產品配套性差，系列化產品不到20%。

綜上所述，鋼結構建筑是一種優點突出、新型的、環保的、性價比較高的建筑結構形式，這種結構在我國的發展可謂迅速，基于它的諸多優點，受到消費者的普遍歡迎，其設計也變得愈發重要，作為建筑結構設計人員，一定要注意幾點：首先別結構形式是否適合鋼結構，重視建筑概念設計，注意結構選型和布置，重視節點設計等方面的工作，只有這樣，我們才能設計出既經濟又可靠的鋼結構建筑。

由于筆者能力有限，研究還較為膚淺，有不當之處，還請各位同仁專家給予批評指正，希望通過本文的研究，能為我們的結構設計人員尤其是鋼結構設計人員提供一些理論依據和參考，也希望為研究本課題的同行起到拋磚引玉的作用。

參考文獻：

[1]鋼結構設計規范(GB50017-2003)[M].中國計劃出版社.2003.

第9篇

關鍵詞：鋼筋混凝土； 高層結構設計；解決措施；

中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A

當前我國建筑行業得到飛速發展，高層結構的建筑群不斷涌現，使得高層建筑的設計理念、施工技術以及建筑材料都發生了重大的變化。作為現代建筑普遍采用的結構形式，鋼筋混凝土結構具有強度大、穩定性高、耐久性強以及抗震性能好等優點，使其在現代高層建筑結構中得到廣泛應用。要滿足高層建筑中鋼筋混凝土結構的實際需求，其結構設計是至關重要的。因此，探討鋼筋混凝土高層結構設計中存在的問題，了解設計過程中遇到的難點和重點，并采取科學合理的手段來完善和提高鋼筋混凝土高層結構設計，以此提高鋼筋混凝土高層結構設計質量。

一、 鋼筋混凝土高層結構的發展

高層建筑的發展歷程：高層建筑的發展歷史悠久，最早出現應該是古埃及的金子塔和我國古代寺塔建筑等，至今已有幾千年的歷史。隨著社會經濟的不斷發展，人們對于高層建筑的研究也越來越深入，高層建筑結構體系設計也越來越完善，真正意義上的高層建筑最早出現在19世紀末的美國芝加哥，采用框架式結構建造的11層保險商務大樓，被人們稱作是高層建筑結構設計的重要轉折點，從此拉開了現代高層建筑的序幕。

二、鋼筋混凝土高層結構特點

鋼筋混凝土高層結構的設計不同于一般的中層及以下建筑結構的設計，這兩者有本質的區別，高層建筑結構自身水平的荷載因素在設計中占主導地位，因此，在對高層建筑的結構設計和施工中，注意的地方非常多，對技術水平要求也高，隨著建筑高度的增加，水平作用力使得建筑結構的好壞和建筑材料的用量都存在很大的不同。

三、 結構概念設計

建筑結構設計在滿足建筑工程實際效果和使用功能的同時，還需具備良好的質量保障，這也是建筑結構最重要的環節。在現代高層結構設計中，人們提出了“概念設計”的理論，其實建筑結構概念設計是提高結構抗震性能的一種設計方法。在設計過程中，選擇優質的結構設計方案對建筑整體抗震非常有利。對結構設計的各個延性構件，要進行具體的分析。并采取相應的解決措施，避免一些薄弱層出現損壞的現象。在高層結構設計中，強調概念設計也說明其重要性。結構工程師在工程設計過程中必須按照規范和標準，并掌握結構概念設計的相關原則，從宏觀上避免出現設計失誤或者計算失誤的情況，保證工程的本質安全。

四、 鋼筋混凝土高層結構設計常見的問題分析

以下通過實例來分析和探討鋼筋混凝土結構設計中常見的問題。某市一大型超市位于該市東城黃河路南側。該建筑地下一層，地上 17 層。建筑長度 102.4m，寬度為 53.6m，高度為 76.65m，1～3 層高度為 4.5 m，四層及四層以上層高 4.2 m，地下室層高 4.2m，房屋主樓最大跨度 14m，抗震縫以上裙房最大跨度為 20 m。該建筑工程主樓結構為現澆鋼筋混凝土框架剪力墻結構體系，抗震裙房為框架結構。主樓采用樁筏基礎，樁采用預應力混凝土管樁?？拐鹂p以上裙房采用柱下獨立樁基承臺基礎，主樓上部結構的嵌固端為地下室底板頂部。針對該建筑工程實際情況，分析和研究其結構設計中存在的問題，進而提高和完善該建筑工程結構設計的要求。

4.1. 結構設計問題

確定剪力墻結構加強部位的墻體厚度。在進行高層結構抗震設計過程中，剪力墻的底部加強部位要確定其墻體厚度，采用約束邊緣構件和構造邊緣構件等措施來起到加強抗震的效果。這樣能夠避免薄弱處進行剪切時造成損壞，還能提高整體建筑抗震性能。針對這一問題，應嚴格按照《高層建筑混凝土結構技術規程》進行設計。墻體厚度要按照規范規定取值，同時要根據建筑工程實際情況和抗震等級來確定墻體厚度。確保剪力墻底部加強部位抗震時不屈服，保證其安全穩定。

4.2 地基設計問題

地基與基礎設計一直是結構工程師比較重視的方面，不僅由于該階段設計過程的好與壞將直接影響后期設計工作的進行，同時，也是因為地基基礎是整個工程造價的決定性因素。因此，在這一階段，所出現的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。在地基基礎設計中要注意地方性規范的重要性問題。

目前，廣東應用預應力管樁作為鋼筋混凝土高層建筑基礎設計的樓層高度已達到 40 層。凡是采用預應力管樁作為高層建筑地基設計的地區，其地基出現質量問題及事故的發生率明顯降低。采用預應力管樁進行地基基礎設計能夠提高樁基質量，其優點表現在這幾個方面：第一，預應力管樁樁身混凝土強度高、設計選用范圍廣、成樁質量可靠，對持力層起伏變化較大的地質條件適應性強、單樁承載力造價低；第二，管樁運輸吊裝方便，接樁便捷、成樁長度不受施工機械的限制，樁身耐擊，穿透力強，是高層建筑工程中施工速度快、工效高、質量可靠、性價比高的樁型。地基設計要嚴格按照相關規范和標準進行，重視細節部分的規范設計。同時應根據地質情況具體問題具體分析，所有樁基均應進行承載力和樁身強度計算。樁基應選用中、低壓縮性土層作樁端持力層。樁基設計時，應結合地區經驗考慮樁、土、承臺的共同工作。因此，在地基設計過程中，不僅要參考國家設立的地基設計規范章程，也要按照巖土工程勘察報告所提的地質條件，選擇合理的樁型。

五、 結構計算與分析問題

5.1高層結構設計要進行結構計算，針對案例中采用的結構體系，可以采用樓板整體平面內無限剛假定模型進行計算。在計算過程中要根據建筑工程實際情況靈活應用，主體結構及基礎計算采用中國建筑科學研究院 CAD 工程部 PKPM(多層及高層建筑結構空間有效元分析與設計軟件 SATWE)。其中整體分析采用 STAWE 高層版,JCCAD 計算軟件，主樓整體分析計算為多余地震下的彈性計算。

5.2采用振型分解反應譜法，高層建筑整體計算的嵌固部位為地下室頂板。抗震設計是高層結構設計的重點，結合工程實際情況，按照《高層建筑混凝土結構技術規程》來確定該工程項目的抗震等級。然后根據建筑結構要求，對相應的抗震等級進行評估和計算，確定抗震效果滿足高層建筑結構設計的質量標準。

5.3非結構構件的計算與設計。在高層建筑中,往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內的非結構構件。對這部分內容,尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構件進行設計時,由于高層建筑的地震作用和風荷載均較大,因此,必須嚴格按照規范中的非結構構件的計算處理措施進行設計。

六、結語

鋼筋混凝土高層結構設計作為現代建筑行業的主要結構形式，其優勢推動了建筑行業的發展，提高了建筑行業的整體質量。在進行鋼筋混凝土高層結構設計時，不僅要保證高層建筑的使用功能和外觀效果，還應充分考慮設計安全質量的問題，這也是高層結構設計的重中之重。通過本文了解到了鋼筋混凝土高層結構設計過程中常見的問題，并對其問題進行討論和分析，從中分析出高層結構設計需要注重選型設計、地基設計以及結構計算三個方面的內容。因此，在以后的鋼筋混凝土高層結構設計中，應充分考慮這三個方面的制約因素，并在實際工程中將各項工作落實到位，從而進一步提高高層建筑結構設計質量和水平。

參考文獻