序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇大跨度結構建筑工程實例范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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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(shù)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(shù)量則為15榀，系管數(shù)量33榀，斜撐數(shù)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(jù)施工現(xiàn)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?shù)浆F(xiàn)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(xiàn)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(jù)相關運輸?shù)囊笠约笆┕べ|量控制的方法，在工廠對整榀的桁架進行加工處理，根據(jù)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(xiàn)場桁架拼接。

在將桁架的相關構件制作完成后，就可以運輸?shù)浆F(xiàn)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(xiàn)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(qū)域搭設滿堂架，此區(qū)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(wěn)固的整體。

3施工控制要點

3.1施工規(guī)劃。

本工程結構拼裝區(qū)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(shù)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(guī)范和設計要求，還必須較好的滿足現(xiàn)場安裝工藝的需要。此外，對于現(xiàn)場施工人員，特別是起重作業(yè)人員和起重指揮人員，分別要有相應的施工經驗和指揮協(xié)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(xiàn)場應按照施工順序確定分析工況，施工區(qū)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(shù)據(jù)進行指導。

3.3施工測量。

現(xiàn)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(jù)施工規(guī)范、控制要求進行確定，確保觀測點數(shù)據(jù)的代表性。施工測量數(shù)據(jù)應及時與設計數(shù)據(jù)進行比較，如發(fā)現(xiàn)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(fā)生意外事故，給施工現(xiàn)場人員的人身安全帶來威脅，同時也避免了事故發(fā)生對工期進度的影響。一般要求現(xiàn)場施工中所使用的吊裝機索具都應符合國家相關規(guī)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(fā)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.

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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(yè)在經歷著快速發(fā)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(fā)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(fā)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(yè)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(jù)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(wěn)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(wěn)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(shù)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(xiàn)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(yōu)美，經濟成本低，受力較其它材料合理，正是這些相對的優(yōu)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(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)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(yè)的不斷深化與發(fā)展，建筑理念也發(fā)生了翻天覆地的變化與創(chuàng)新，在鋼結構的應用和實踐上，出現(xiàn)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(yōu)化與創(chuàng)新提供了基礎。近些年我國出現(xiàn)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(fā)展的好壞決定了建筑水平的科技含量。我國的建筑業(yè)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(fā)揮了不可替代的作用。但是，由于在跨度、桁架截面以及規(guī)格上的不同，造成建筑相互間壁厚對接、K型節(jié)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(xiàn)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(guī)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(jié)點處不可視焊接問題及辦法

搭接節(jié)點在節(jié)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(jié)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(guī)定并未對這方面的問題有具體的規(guī)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(jié)點的選擇上，要多選擇間隙節(jié)點替代部分搭接節(jié)點，因為間隙節(jié)點比部分搭接節(jié)點更容易被組裝。對于部分搭接節(jié)點的隱藏部分一般是不焊接的，只有出現(xiàn)腹桿與主管之間的不平衡系數(shù)大于1.5的情況，那么部分搭接節(jié)點就必須要進行焊接。搭接節(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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(xiàn)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(jié)點承受力，節(jié)點的構造也是很重要的環(huán)節(jié)，節(jié)點的結構設計可以有效地將各個構件聯(lián)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(jié)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(xiàn)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(xiàn)的幾率。這些失誤往往會造成相貫口出現(xiàn)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(fā)揮著很多的優(yōu)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。

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某建筑工程屬于商務綜合樓，建筑的樓層比較高，共23層，地下有3層，總建筑面積為124500m2，建筑的高度為100m，在建筑施工時，需要做好地下室的頂板施工，施工單位采取了吊頂作業(yè)的方法。該建筑的支撐結構體系為框架結構，立面存在不規(guī)則、交叉錯層的情況，該建筑屬于大跨度、大懸挑的結構，矩管桁架的自重為25-90t，而且主要集中在地下室頂板的上面。受到場地因素的限制，在對桁架進行吊裝時，不能在頂板結構進行吊裝，還需要利用重載吊裝車這一設備。建筑工程的工期比較緊，施工單位需要對頂板加固方案進行比較，選擇最佳的施工方案。

1 重載吊車行走區(qū)域荷載的取值要求

在本文的建筑工程中，工期比較短，所以施工單位加快了施工進度，地下鋼結構在地下室頂板混凝土澆筑沒有得到齡期就開始吊裝，在施工的工程中，需要避免出現(xiàn)頂板出現(xiàn)超載現(xiàn)象，這會增加建筑地下室施工大安全隱患。在地下室頂板吊頂施工中，施工單位采用了重載吊車，下面筆者對吊車行走區(qū)域荷載取值的要求進行簡單介紹。建筑工程的地下室為120m×115m，是一種類正方形的地下室，如圖1所示。

圖中陰影部分是桁架吊裝過程中重載吊車行走的區(qū)域，下面筆者對這一區(qū)域路基箱荷載、表面鋪砂荷載、履帶吊車自重、桁架梁自重、行走區(qū)域荷載總計的具體數(shù)值進行一一計算：

路基箱荷載：30kN/（6×2×9.8）=2.5kN/m2；

表層鋪砂的荷載：18kN/m2×0.5m=9kN/m2；

履帶吊車自重（雙機）：1670kN×2=3340kN；

析架梁自重：900kN；

行走區(qū)域荷載總計：（1670×2+900）/（2×6×4）+2.5+9=100kN/m2。

在統(tǒng)計的過程中可以得知，吊車行走區(qū)域的施工荷載為10t/m2，這超過了地下室頂板的正常承載范圍，所以必須對地下室頂板進行加固，下面筆者對地下室頂板加固方案進行簡單的介紹。

2 地下室頂板施工加固方案

2.1 方案一

結合建筑工程工期緊、荷載大的特點，施工設計人員制定了傳統(tǒng)的鋼管滿堂架的加固方案，這一工程的施工加固技術比較好掌握，施工人員能夠熟練操作。施工的具體方案是：

2.1.1 對地下室頂板進行預處理，首先在吊裝區(qū)域內回填500厚砂夾石。并在砂夾石上方沿吊車行走區(qū)域鋪設路基板，路基板的規(guī)格應選擇2m×6m×0.2m的類型。

2.1.2 參考地下室梁的布置圖后，設計人員需要采用Φ48×3.5的鋼管對吊裝區(qū)進行支撐，在對立桿進行布置時，應保證布置的均勻性。立桿的間距不能超過800mm，立桿與地面的距離應保持在200mm左右，在對掃地桿進行設置時，應沿著縱橫水平方向。滿堂腳手架的搭設情況如圖2所示。

該加固方案具有施工工藝簡單、操作技術易于掌握的優(yōu)點，施工單位在測算的過程中，搭設滿堂腳手架的費用比較高，而且花費的時間比較長。由于建筑工程的工期比較簡單，在對地上鋼結構進行安裝時，地下室設備的安裝由于需要進場作業(yè)，所以滿堂腳手架會影響設備的安裝，影響了施工的效率。

2.2 方案二

針對方案一的缺陷，同時一在考慮該支撐方案時地下室頂板梁板尚未澆筑施土，設計單位提出可利用頂板上部覆土厚度范圍內做上翻梁（梁底己不可能再降），通過加大行走區(qū)域梁板承載力，靠結構自身承擔行走區(qū)域施土荷載。具體方法如下：

2.2.1 提高頂板梁板混凝土強度等級至C50，這樣根據(jù)5月份的混凝土養(yǎng)護齡期和強度關系，就能保證混凝土澆筑7天后，該部分混凝土的強度能夠達到60%，即能滿足C30混凝土的強度指標，以期加快規(guī)劃館整體施土進度。

2.2.2 為了不讓施土荷載直接傳到樓板上，同時一提高梁的承載能力，將現(xiàn)有的頂板梁上翻至室外標高（根據(jù)規(guī)劃館總圖的布置，履帶吊車行走區(qū)域無大型植物，因此具有可行性），即將梁高提高至主梁（500×1800）及次梁（300×1500），同時結合吊車行走時一底部的鋼龍骨墊層的做法，對樓板進行隔離，將鋼龍骨直接鋪設在地下室主次梁上，避免施土荷載直接傳到樓板上。

3 兩種方案的比較

3.1 工期

方案一，因采取滿堂腳手架，在吊車行走區(qū)域下的整個3層地下室均需設置腳手架，同時一也必須待混凝土齡期完成后才能進行吊裝，土效較常規(guī)模板支撐架降低2/3，地下室結構施土總工期延后12天。

方案二，因所有的施土荷載均由混凝土自身承受，施土方案所耗費的工期基本為正常地下室頂板混凝土澆筑養(yǎng)護的時一間，且提高混凝土強度等級，并使用早強劑，可以使地下室頂板能更早的承受吊車荷載，滿足鋼析架的吊裝時一間。工期上方案二優(yōu)十方案一。

3.2 經濟性

方案一，施土單位測算的滿堂腳手架的造價，地下室加固面積合計為16593m2，滿堂架支撐加固周轉材料投入為143萬元，常規(guī)模板支撐架投入為38萬元，周轉材料多投入105萬元。方案一按最省的模板支撐架加固方式，合計投入為284萬元。

方案二，將吊裝區(qū)域地下室結構頂板做成反梁形式，構件尺寸增高600mm，增加土程量，通過設置結構反梁增加的總投入合計約為59萬元。

根據(jù)以上計算結果可以看出，雖然由十增加了梁高及荷載，導致頂板梁混凝土及鋼筋的用量有較大增長，但較方案一的模板支撐架加固方式，降低措施投入225余萬元。

結束語

通過本文的分析可以看出，地下室頂板施工是一項重要的工作，在對頂板的承載能力以及實際受到的荷載進行測算后，如果發(fā)現(xiàn)實際荷載超過了頂板的承載能力，則需要對頂板進行加固處理。如果地下室的施工質量不高，會影響整體建筑工程的安全性。本文介紹了兩種頂板加固方案，在對技術可行性以及施工成本進行對比后，發(fā)現(xiàn)方案二優(yōu)于方案一，施工單位最終選擇了方案二，并收到了良好的施工效果，有效提高了地下室頂板的強度以及承載能力，減少了安全事故出現(xiàn)的隱患。

參考文獻

[1]李俊賢，錢文舉，李永成.某工程地下室頂板裂縫問題分析[J].商品混凝土，2012（12）.

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后澆帶是在建筑施工中為防止現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構由于自身收縮不均或沉降不均可能產生的有害裂縫，按照設計或施工規(guī)范要求，在基礎底板、墻、梁相應位置留設的臨時施工縫。后澆帶將結構暫時劃分為若干部分，經過構件內部收縮，在若干時間后再澆搗該施工縫混凝土，將結構連成整體的地帶。同時，設置后澆帶的部位還應該考慮模板等措施不同的消耗因素。

一、后澆帶的類型

1、平直縫

平直縫的設置可以便于安裝、拆卸模板，主要適用于事故及厚度較薄的工程施工中。這種后澆帶施工縫的缺點在于只有較短的滲水線路，對后澆帶界面的結合質量不能做到有效保障。

2、階梯縫

階梯縫具有支模便捷，便于折除，有較長的滲水線路等?；炷两Y合面在施工過程中要垂直于水壓方向，只有這樣才能對界面結合的質量進行準確確定，同時增加其抗?jié)B效果，在后期施工中，能為清理工作提供方便。

3、企口縫

企口縫的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在混凝土結合面能夠垂直于水壓方向，界面結合效果十分明顯及極大增強其抗?jié)B性等。企口縫的缺點在于在進行后澆帶形式支模施工時將會增加其施工難度，在澆注施工中不能對所有位置進行澆注作業(yè)，會形成死角，這樣就不能有效達到施工所需的密實度，同時增加了模板拆除及清理過程的難度。施工企業(yè)在成型后必須重視邊角保護工作，如邊角存在質量問題將直接影響到施工后期接縫的質量。

二、城建工程施工中后澆帶施工技術應用

1、寬度及間距的合理設置

應用后澆帶施工技術在建筑施工中，需要建筑施工結構始終保持一個良好的整體性。對于樓層低于22 層的樓板及基礎，不能斷開及切割其具有受力效應的鋼筋，主要原因在于這樣可以提高建筑施工結構的整體性，還能達到建筑施工安全標準的需求。當建筑施工中采用的后澆帶有很大的跨度時，必須斷開及切割受力鋼筋，隨后在澆筑后澆帶施工對其進行焊接聯(lián)接處理，這樣可以有效防止樓板出現(xiàn)結構下垂彎曲現(xiàn)象，產生這種現(xiàn)象的主要原因在于兩頭受力過大。通常情況下后澆帶的寬度要控制在7到10米之間。在建筑工程施工中施工企業(yè)要重視設置后澆帶間距的問題，如施工圖紙有留設時，必須嚴格遵循施工圖紙的留設進行施工。如施工圖紙構建的間距，則不需要依據(jù)施工圖紙留設進行施工，要根據(jù)施工的具體情況進行有效施工。

2、時間及斷面形式的合理選擇

在選擇斷面形式時，其斷面形式與混凝土結構斷面形式相同，這樣可以有效防止因集中受力嚴重而導致建筑結構出現(xiàn)變形情況，同時起到預防后澆帶澆筑過程中直縫現(xiàn)象的產生。選擇后澆帶施工時間時，必須對混凝土構建的時間進行充分考慮，在樓層低于22層的建筑施工中，必須在高層建筑及裙樓結構與基礎的沉降施工結束后進行澆筑作業(yè)。如兩者同時進行進行施工作業(yè)，則會出現(xiàn)裙樓比高層建筑施工時間短的情況。在沉降時間方面，裙樓荷載形成沉降的時間要比高層建筑主體部分形成的沉降時間早，這樣就會增加兩者之間的沉降差。為避免這類問題的出現(xiàn)，可以采取后澆帶施工在高層建筑主體部分沉降結束后進行施工作業(yè)的方式，來有效處理沉降差的問題。

3、位置及材料的合理選擇

建筑施工后澆帶施工技術在選擇位置的過程中，可以根據(jù)施工要求，將混凝土構件受外力影響較小的位置作為最佳選擇。在建筑工程剪力墻施工中其后澆帶的設置不能在中部位置。其后澆帶位置要設置在大梁或模板上，這樣可以有效避免因過大剪力或彎矩，出現(xiàn)構建壓力過大的現(xiàn)象。在選擇材料時，必須將裂縫清理干凈，同時保持后澆帶構件表面的濕潤度。施工材料必須選用無收縮類型的微膨混凝土。

4、預設模板與混凝土澆筑

在建筑工程后澆帶前必須進行充分的準備工作，主要包括模板預設工作。嚴格按照后澆帶施工的規(guī)范進行有效施工，混凝土澆筑施工前，必須選擇符合施工要求的模板鋼絲網類型，保持模板鋼絲網類型的統(tǒng)一性、均勻性，同時還要求鋼絲粗細程度一致。在預設模板過程中必須確保質量符合國家相關規(guī)定，具有較高的穩(wěn)定性、剛度及強度，只有這樣才能防止當高層樓房主體結構及裙樓連接具有較大跨度時及地下室梁所支撐的荷載大于鋼支撐所承受的荷載時，不會出現(xiàn)鋼支撐扣件損壞的現(xiàn)象。在澆筑混凝土施工時，必須嚴格遵循施工要求進行施工。澆筑后澆帶時，必須對鋼絲網模板受到的側面壓力進行有效控制，后澆帶進行垂直澆筑施工時，必須將混凝土充分振搗，在振搗施工中不能出現(xiàn)過振情況，這樣會導致模板內鋼絲網出現(xiàn)破損問題。模板與機械之間要保持一定的距離，這樣可以有效防止水泥漿液過度流失的情況。

5、垂直施工縫的處理及施工溫度的控制

在處理建筑工程后澆帶垂直施工縫的過程中，在壓力水的作用下混凝土完成初凝后進行要對其進行沖洗作業(yè)，直到混凝土露出骨料停止沖洗作業(yè)，隨后將鋼絲網沖洗干凈。在設置后澆帶溫度方面，其澆筑作業(yè)必須在合理溫度下進行，這樣才能確?；炷列屡f部分結合位置的質量符合施工要求。依據(jù)相關數(shù)據(jù)表明，施工最佳溫度為10℃，要在澆筑完成后的2到3天內完成后澆帶混凝土施工，這樣可以有效避免混凝土干裂問題的出現(xiàn)。

三、結束語

綜上所述，隨著國民經濟的快速發(fā)展，我國建筑工程行業(yè)的發(fā)展速度也得到了不斷的提升，在建筑工程施工中各種新技術、新工藝的大量出現(xiàn)，推動了我國建筑事業(yè)的高速發(fā)展。后澆帶施工技術在建筑工程施工中的大量應用，不僅可以有效降低沉降差，還能提高建筑工程的整體質量。

參考文獻：

[1]王鳳雷；曹迪；；淺談后澆帶施工的技術措施[J]；中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）；2009年12期

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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(fā)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(fā)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(xiàn)。

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(fā)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)的埃菲爾鐵塔，同樣創(chuàng)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(xiàn)的，它的出現(xiàn)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(tǒng)的建筑結構相比，在空間的靈活和通透上有著很大的優(yōu)勢，鋼結構的優(yōu)點主要取決于該結構所使用的材料。鋼材是現(xiàn)代建筑中常用的建筑材料，與混凝土一樣，成為現(xiàn)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(yōu)勢具體表現(xiàn)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(tài)——承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。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(tài)，鋼材在結構整體剛性的優(yōu)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(xiàn)之前沒有系統(tǒng)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(fā)展，它在工程中的應用具體為：

1、用于傳統(tǒng)的鋼結構，優(yōu)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(wěn)定性，例如懸索結構中的穩(wěn)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(wěn)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(xiàn)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(fā)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(yōu)越性，具體表現(xiàn)為：

1、預應力鋼結構能夠充分利用鋼材的強度，優(yōu)化鋼材在承受荷載時的應力分布狀態(tài)。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(fā)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(wěn)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(wěn)定性。預應力的存在還可以優(yōu)化結構整體的循環(huán)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(jié)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(jié)省。一般情況下，單次張拉后，預應力鋼結構比普通鋼結構節(jié)省鋼材10%~20%，經過多次張拉后，這一數(shù)值最多可能達到40%，而采用預應力創(chuàng)新體系結構后，該結構與傳統(tǒng)的普通鋼結構相比，甚至節(jié)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(jié)省率達到了38%之多。

六、結語

由于符合建筑結構和形式的發(fā)展趨勢，在傳統(tǒng)鋼結構的基礎上實現(xiàn)材料性能上的彌補，預應力鋼結構在近些年有了迅速的發(fā)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(yè)十分重要，所以對于每個建筑項目的結構形式都應當擇優(yōu)。預應力鋼結構的發(fā)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(jié)省，也使該結構成為符合生態(tài)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(yè)出版社 2011

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引 言

隨著我國建筑業(yè)迅猛發(fā)展，高大模板支撐體系運用越來越廣泛。但近幾年高大模板坍塌事故頻發(fā)，成為建筑施工中極易引發(fā)群體傷亡的危險源之一。因此，必須進一步提高和加強對高大模板支撐系統(tǒng)施工安全的控制力度，有效的避免和減少房屋建筑施工過程中出現(xiàn)較大的施工事故，解決房屋建筑工程高大模板支撐體系的搭設、加固及拆除等存在的問題，使工程施工質量安全得到有效控制。

1、工程概況

本工程建筑物地上為5層，地下一層地下室，建筑物總高度44.4m；本工程采用預應力現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構。樓面框架主梁采用后張有粘結預應力。地下室層高 6.20m，一層層高為 8.00m，二、三層層高為8.50m，四、五層層高為 7.00m，其模板體系為高支模體系，因架體較高，荷載較大，對支模體系要求較高，必須采取專項措施。

2、高大模板支撐體系設計

模板面板均采用18mm厚多層夾板，采用50mm×100mm木枋，長2000mm；支撐體系中的立桿、水平縱橫拉桿、掃地桿、剪刀撐均選用準48×3.5mm鋼管，采用穿梁對拉螺栓。

2.1梁模板體系設計

2.1.1截面大于800×1100梁模板體系設計

采用扣件式鋼管架進行支撐，梁底采用50mm×100mm木枋，平行于梁截面布置間距200mm，梁底設承重立桿根數(shù)：4，梁中立桿上主楞為鋼管，中立桿頂端采用可調頂托，梁兩側各設一根立桿，梁兩側立桿頂端采用雙扣件。每排支撐立桿沿梁跨度方向的排距為 500mm，支撐腳手架步距1500mm。

2.1.2截面小于800×1100梁模板體系設計

同樣采用扣件式鋼管架進行支撐，梁底采用50mm×100mm木枋，平行于梁截面布置間距200mm，梁底設承重立桿根數(shù)：2，梁中立桿上主楞為鋼管，中立桿頂端采用可調頂托，梁兩側各設一根立桿，梁兩側立桿頂端采用雙扣件。每排支撐立桿沿梁跨度方向的排距為 800mm。支撐腳手架步距1500mm。

2.2剪刀撐布置

在支架四邊、主梁底兩側與中間每隔四排支架立桿設置一道縱向剪刀撐，由底至頂連續(xù)布置。在支架兩端及中間每隔四排立桿從頂層開始向下每隔2步設置一道水平剪刀撐。所有鋼管連接均采用配套扣件連接。

2.3樓板模板體系設計

支撐體系搭設前應按方案圖進行放線，做出樣板單元，經驗收合格后方可繼續(xù)搭設。搭設過程中，嚴禁集中超負荷堆放鋼筋、機械設備及其他材料，防止物體墜落及支撐體系局部坍塌。

高支模采用鋼管扣件式支撐系統(tǒng)，鋼管使用前要調直，保證支模的平整度，腳手架支撐支設前，應進行技術交底。對各層樓面進行清理干凈，不得有雜物。鋼管支模架的搭設應根據(jù)軸線統(tǒng)一規(guī)劃，為保證現(xiàn)場施工過程中的觀感，要求鋼管立桿縱橫應通線，水平桿應高低一致。立桿在梁兩側的間距可適當縮小。同時，支模架搭設必須要注意不能加大間距，立桿必須在同一垂直線，水平方向縱橫成線。立桿底部支承結構必須具有支承上層荷載的能力。同時必須設水平支撐和剪刀撐，剪刀撐應縱橫兩個方向設置，剪刀撐順主梁方向搭設，兩個剪刀撐中留一個空擋，每組剪刀撐斜桿與地面夾角在45～6°之間，剪刀撐斜桿應盡量與立桿進行連接，底部斜桿的下端應置于墊板上，嚴禁懸空，剪刀撐斜桿的連接均采用搭接，搭接長度不小于0.5m，設置2個旋轉扣件。

3.2梁、板模板安裝

梁模板的安裝先在柱上彈出軸線、梁位置線和水平控制標高線，按設計標高調整腳手架可調頂托的標高，將其調至預定的高度，然后在可調頂托的托板上安放鋼管。固定鋼管后在其上安裝梁底龍骨。為了防止梁身不平直、梁底不平及下?lián)?、梁側模爆模、局部模板嵌入柱梁間，拆除困難的現(xiàn)象，應采取相應措施，將梁模與柱模連接處，下料尺寸一般應略為縮短。梁側模必須有壓腳板、斜撐，拉線通直將梁側模釘固。

3.3樓面模板的安裝

首先拉通線，然后調整腳手架可調頂托的標高，將其調到預定的高度，在可調頂托托板上架設鋼管作托梁，托梁固定后架設橫楞，然后在橫楞上安裝膠合板模板。鋪膠合板時，可從四周鋪起，在中間收口。模板支撐組裝完畢后應進行驗收檢查，檢查鋼管架設置情況是否按規(guī)定搭設；交叉支撐、縱橫桿、掃地桿及斜撐等配置情況，以及托頂螺旋桿伸出長度。

4、模板質量要求及保證措施

按設計標高調整支柱的標高，然后安裝梁底板，并拉線找直，當梁跨度≥4m，梁底板起拱，設計無要求，起拱高度為全跨度的1～3‰。安裝后校正梁中線、標高、斷面尺寸，同時將梁模板內雜物清理干凈。當梁高大于700mm時，要保證在樓面以下350處梁上加一道對拉螺栓。模板工程安裝完成后及時進行技術復核與分項工程質量檢查，確保軸線、標高與截面尺寸準確。要求模板及其支架必須具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。模板接縫應全部采用膠帶紙粘貼，模板與混凝土的接觸面應清理干凈并涂刷隔離劑。模板安裝的允許偏差及檢驗方法如表3所示。

5、模板工程拆模要點

支撐系統(tǒng)的水平縱橫桿、剪力撐等不得隨意拆除。拆除每層支撐及模板前，應將該層混凝土試件送試驗檢測，當試塊達到規(guī)定的強度后，并確認不再需要時方可拆除。高支模拆除前，外腳手架與建筑物邊設安全平網，預防物體高處墜落事故發(fā)生。側模拆除時的混凝土應能保證其表面及棱角不受損傷。拆除時應逐塊拆卸，不得成片松動、撬落或拉倒。同時，嚴禁站在懸臂結構上面敲拆底模。模板拆除時，不應對樓層形成沖擊荷載，拆除的模板和支架宜分散堆放并及時清運，嚴格控制模板及其支架拆除的順序。

6、結束語

綜上所述，隨著城市建設用地的日趨緊張和城市現(xiàn)代化的發(fā)展，建筑功能日趨復雜，高層和大跨度建筑越來越多，高大模板已在建筑施工過程中被廣泛應用。高大模板支撐體系是指建設工程施工現(xiàn)場混凝土構建模板支撐高度超過8m，或搭設跨度超過18m，或施工總荷載大于15kN/m2，或集中線荷載大于20kN/m2的模板支撐系統(tǒng)。高大模板工程施工較為復雜，其施工質量的優(yōu)劣直接影響工程的整體結構質量和施工安全，因此，如何控制高大模板工程施工質量和安全問題，就成為了廣大建筑業(yè)同行應該廣泛關注的問題。本文通過工程實例探討了建筑高大模板工程施工技術工藝，并從中提出了相應的質量控制措施，以達到高大模板工程施工的順利實施。

參考文獻：

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1引言

隨著社會的發(fā)展，建筑業(yè)也在不斷的發(fā)展。建筑業(yè)是我國的重要支柱產業(yè)，建筑業(yè)的發(fā)展帶動著我國經濟的發(fā)展。建筑結構形式需要運用力學原理，遵循將彎矩轉變?yōu)檩S力的力學主線。運用力學原理進行建筑物建設，能夠節(jié)約建造成本，避免出現(xiàn)倒坍現(xiàn)象，促進人們的生活。

2建筑結構形式的發(fā)展史

建筑與結構是不可分割的，缺一不可。隨著經濟的發(fā)展，人們逐漸提高了對建筑結構的認識，建筑工程不僅要保證質量和性能，還需要符合美觀的要求，滿足人們的品味。因此，美觀實用和安全可靠逐漸成為建筑工程的重要評判標準。但是兩者基于不同的知識和技能，具有一定的差異，為了最大的滿足人們的需要，專業(yè)人員不斷提高這兩方面的技能，美觀實用和安全可靠的設計人員也不同。兩者的知識和技能不同，導致專業(yè)人員需要掌握的內容也不一樣。美觀實用要求專業(yè)人員掌握美術和建筑這兩方面的知識。安全可靠要求專業(yè)人員除了掌握美術和建筑這兩方面知識外，還需要掌握力學、數(shù)學、制造與施工也等專業(yè)知識。隨著建筑工程的發(fā)展，建筑工程要求專業(yè)人員掌握的專業(yè)知識也越來越多，美學、藝術等學科都需要專業(yè)人員掌握，學會運用，學習要求增多，難度也變大。建筑結構形式發(fā)展要求專業(yè)人員掌握專業(yè)知識，而專業(yè)知識又幫助建筑結構形式的發(fā)展，兩者缺一不可，相互促進。

3建筑結構形式的劃分

3.1按材料劃分建筑結構形式按使用材料劃分可分為木質結構、混合結構、鋼結構鋼筋混凝土結構、鋼筋混凝土與鋼的組合結構。其中，木質結構主要應用于單層建筑中，使用的材料為木制材料?；旌辖Y構主要應用于單層建筑和多層建筑，承重部分使用磚石材料，樓頂使用鋼筋混凝土材料。鋼結構主要應用于工廠房、承重能力強的廠房以及移動房等。其使用的材料主要是鋼。鋼筋混凝土結構主要應用于高層或者是多層建筑，其使用材料主要是鋼筋混凝土。鋼筋混凝土與鋼的組合結構主要應用于超高層建筑，其使用材料主要有混凝土與鋼筋。

3.2按墻體劃分建筑結構形式按墻體劃分可分為全剪力墻結構、框架一剪力墻結構、框一一結構、簡體結構、框一一支結構、無梁樓蓋結構。全剪力墻主要應用于高層以及超高層建筑，其屬于建筑結構強度大?？蚣芤患袅Y構主要應用于高層建筑?？蛞灰唤Y構主要應用于高層和超高層建筑。簡體結構主要應用于超高層建筑?？蛞灰恢ЫY構主要應用于超高層建筑，其主要材料是鋼結構。無梁樓蓋結構主要應用于大空間和大柱網建筑。

4建筑結構形式遵循的自然力學規(guī)律

隨著社會的發(fā)展，建筑結構形式的側重點不同，但是無論是建筑還是結構都需要遵循力學原理，保證建設和結構的安全。結構物承受著一定的荷載，其在每個截面上都會產生拉、壓軸力、剪力、彎矩、扭矩等。彎矩是最為危險的。彎矩和拉、壓軸力產生的力偶鉅是等效的。彎矩把內力作用到截面上，其內力分布不均勻。彎矩使中性層材料的力學性能得不到充分的施展。例如，一根桿件，給其施加一定的加壓力和壓力時采用軸向，折斷它的可能性很小。但是，采用橫向加力時會形成彎矩和剪力，折斷桿件就非常容易。因此，建筑結構構建為了能夠正常工作，必須要求每個截面承受剪力、拉、壓軸力、彎矩。

5建筑結構的實例

5.1堆砌結構古埃及金字塔就是采用堆砌結構建造的。建造者為了表達對帝王的崇拜，采用了石材進行建造，石材承壓能力強，且安全耐用。金字塔結構簡約、體積龐大，給人一種敬畏的感覺。從結構學來講，金字塔只承受壓應力，受力結構簡單。經歷了數(shù)年的風雨變化，金字塔依然屹立不倒。堆砌結構形式的受力情況符合石材的要求，受到當時人們的喜愛。但是，金字塔的建造時間漫長，運用大量的人力、物力、財力，其內部空間小，使用價值不高。隨著社會的進步，人類的需要提高，需要提高建筑結構的空間，由此，梁、板、柱結構出現(xiàn)在人們視野中。

5.2梁、板、柱結構梁、板、柱結構應用的材料是木材。石材承受拉力的強度低，因此不能承受彎矩。木材能夠承受一定的拉力和壓力，值得使用。在當代，鋼材和鋼筋混凝土取代木材占據(jù)主導地位。石材雖然有一定的弊端，但是仍受到人們的認識，木材雖然受彎能力強，但是也有一定的局限。歐洲很多建筑都采用此結構。例如，愛琴文化的克諾索斯宮殿、宗教神廟等。隨后用發(fā)展了拱、殼、柱的結構。后來又出現(xiàn)了梁、板、拱、殼、柱的結構，其中羅馬建筑是此結構的典范。

5.3拱、殼結構拱、殼結構深受古今中外的喜愛，拱、殼結構能夠覆蓋大跨度，代替了梁板結構。拱、殼結構符合把彎矩通過結構形式的改變轉化為軸力的規(guī)律。通過該規(guī)律建造出的結構具有堅固、耐用、不容易破壞，容易保留的特點。此結構經過無數(shù)人的實踐證明，具有可行性。實踐證明，拱結構產生的支座水力能夠使每一個截面生成負彎鉅，負彎矩能夠抵消正彎鉅，受壓力強。通過該結構建造的建筑物具有美觀實用、堅固耐用的優(yōu)點。根據(jù)此結構建造的建筑物具有標志性作用。例如，意大利威尼斯、圣瑪麗亞.莎留特教堂、佛羅倫撒主教堂、羅馬城萬神廟、法國克勒芒-費杭圣母教堂等。

6結束語

隨著社會的發(fā)展，建筑業(yè)也在不斷的發(fā)展壯大，高層結構的建筑在建筑中占據(jù)重要位置。建筑結構形式需要遵循力學發(fā)展規(guī)律，根據(jù)該力學規(guī)律創(chuàng)造出更多的新結構，促進社會建筑業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

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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(fā)展,人們對生活質量的要求也越來越高,在現(xiàn)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(fā)展迅速，其優(yōu)勢是尤為明顯的，其特點主要體現(xiàn)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(yōu)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(yōu)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(yōu)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(yè)把構件運到施工現(xiàn)場，在現(xiàn)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(yè)化程度高、綜合效益高、屬于無“濕作業(yè)”的環(huán)保建筑、符合我國提出的可持續(xù)發(fā)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(xiàn)“藍脆”現(xiàn)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(fā)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(shù)值運算，尤其對一些難以作出精確計算的問題，依據(jù)結構體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。

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(yè)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(qū)，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(jié)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(jié)點設計。節(jié)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(jié)點的形式細致思慮。實際設計中，經常出現(xiàn)的一種情況是：節(jié)點設計完畢，設計的節(jié)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(jié)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(shù)據(jù)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(xiàn)。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(wěn)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(fā)展重點

鋼結構用于民用建筑，主要發(fā)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(shù)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(xiàn)在：

（1）住宅產業(yè)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(yè)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(yōu)點突出、新型的、環(huán)保的、性價比較高的建筑結構形式，這種結構在我國的發(fā)展可謂迅速，基于它的諸多優(yōu)點，受到消費者的普遍歡迎，其設計也變得愈發(fā)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(jié)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(jù)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：

篇（9）

Abstract: due to the cast-in-situ concrete hollow floor made full use of the cavity board structure the high performance, can effectively reduce the structure layer height, and at the same time greatly to reduce weight structure, obviously reduced the earthquake action, and to promote the building structure of the comprehensive performance, is a new type of environmental protection and energy saving products, in line with the industry and ecological law circular economy development direction. This article through the combined with engineering example introduces the underground garage cast-in-situ concrete hollow floor structure system of the design and construction of the need to pay attention to matters, for related professional engineering and technical personnel reference.

Keywords: cast-in-situ concrete; Hollow floor; Underground garage; Design; construction

中圖分類號：TU37文獻標識碼：A 文章編號：

隨著國家建設事業(yè)的蓬勃發(fā)展，建筑工程領域中新技術、新材料不斷涌現(xiàn)，各方面對新型結構的需求也日益變得豐富多彩，為滿足現(xiàn)代建筑對層高、自重、大空間、自由間隔及抗震等提出的更高要求，人們研究并提出了各種更新、更適用、技術經濟效果更好的結構體系，空心樓蓋體系就是在這種技術革新的背景下孕育而生的一種新型結構體系，它在節(jié)省層高、減輕自重、增大空間，提高品味等方面具有很大的優(yōu)勢。

1 空心樓蓋的特點

長期以來，現(xiàn)澆混凝土樓蓋使用主次梁或井字梁板，因梁的存在而降低了建筑凈高，并造成吊頂費用高，管線安裝不便，隔音效果差，施工周期長；且自重大，混凝土用量也大?，F(xiàn)澆混凝土空心無梁樓蓋技術就是為克服這種結構形式的弊端而產生的一種新結構體系?，F(xiàn)澆混凝土空心無梁樓蓋的原理簡而言之即為用GBF高強薄壁管代替厚板中部的混凝土，以達到減輕樓蓋自重而厚板承載力基本不變的目的。該項技術優(yōu)點可歸納如下：

1、適用范圍廣泛

空心樓蓋體系使用于各種跨度、各種荷載的建筑，尤其適應于大跨度、大荷載、大空間的多層或高層建筑。如：辦公樓、商業(yè)樓、教學樓、停車場、醫(yī)院及人防設施等公共建筑。

2、降低層高，節(jié)省工程造價

與傳統(tǒng)的梁板體系相比，空心樓蓋體系取消了主、次梁，在保證凈空不變的前提下降低層高，提高空間利用率，尤其在地下室建筑中，由于層高的降低，將減少諸如挖土等一系列工序的成本造價，對控制成本和加快工期提供了很好的保障。

3、經濟效益明顯

a.提高土地利用率

每層樓可降低建筑層高0.4米左右，原來結構建十層的高度可建成十一層，提高了土地的利用率。

b.節(jié)省裝修費用

樓板平整，無需吊頂，省去吊頂裝飾及吊頂更新的費用。降低了層高，減少豎向電梯、內外墻的裝飾費用。

c.節(jié)省材料

模板損耗降低50%，節(jié)省豎向水、電、電梯、空調及內外墻的裝飾費用的10～15%。

4、空間隔斷靈活

空心樓蓋技術能實現(xiàn)大跨度并且板底完全平整，板各處均可承載隔墻，真正實現(xiàn)了空間的任意分隔，對于需要經常需要變更空間布局的辦公樓、娛樂場所、展覽館等建筑尤為適用。對于住宅建筑來講，也可實現(xiàn)業(yè)主根據(jù)自身喜好自由隔斷空間，提高居住品味。

5、隔音、隔熱、防火、保溫效果好

空心樓蓋技術由于空間的空腔封閉，從而大大的減少了樓板噪音的傳遞，減少了樓層間的噪音干擾，同時由于空腔的作用也減少了熱量的傳遞，防火、隔熱保溫效果能得到顯著的提高，大大減低的空調費用。

2 現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋在地下車庫中的應用

2.1 性能介紹

工程結構中最大量的是受彎構件，由受拉區(qū)和受壓區(qū)構成，拉力和壓力集中在截面的上下兩側構成力矩，而截面中部對抗力的影響很小，將這部分混凝土挖去，形成空心，其抗彎承載力基本未受到影響。在一般情況下可以節(jié)省砼30～50%。

由于現(xiàn)澆混凝土空心板在不增加混凝土用量的前提下大幅增加板的厚度，充分發(fā)揮板中混凝土和鋼筋的使用效率，因此現(xiàn)澆混凝土暗梁空心樓蓋在地下車庫的使用中具有巨大的技術優(yōu)勢：

1、層高優(yōu)勢

暗梁空心樓蓋比普通有梁板節(jié)約層高約400mm。由于層高的降低可以降低基坑圍護結構的高度，減少地基開挖深度，降低基坑施工難度和施工費用，縮短工期，使施工更加安全，并能節(jié)約造價10%左右。

2、改善厚板的溫度變形

由于樓蓋中部空心，降低了混凝土在凝結硬化過程中的體積收縮和水化熱，現(xiàn)澆混凝土空心板核心區(qū)溫度遠低于相應實心板的核心區(qū)溫度，這樣由于溫差引起的溫度裂縫就有了很好的改善。

3、提高抗?jié)B能力

現(xiàn)澆空心板由于板厚加大增加了滲透路徑和內模的阻斷作用，以及溫度裂縫的減少，抗?jié)B能力得到了巨大的提高。

4、減少或減小柱帽

由于自重的降低，空心板比相應實心大板所需的柱帽減少或減小了很多。

5、管線安裝優(yōu)勢

取消主次梁后，板的底面平整，有利于管線的順直安裝，既減少了管線安裝的成本，也使管線安裝更加合理。

6、施工優(yōu)勢

現(xiàn)澆空心樓蓋采用暗梁的形式，樓蓋的模板面積可降低達40%，而且全部是平面模板，施工方便，大幅降低模板材料成本。模板工程量降低50%，頂板抹灰工程量降低50%，減少了施工成本，縮短了施工工期，工期縮短10～30%。

7、GZ內模的自身優(yōu)勢

GZ內模自重輕，施工安裝方便，降低了工人的勞動強度，GZ內模為高分子材料不吸水，不會產生因內模吸水導致混凝土性能變化的麻煩，使得結構更加可靠。

篇（10）

中圖分類號： S611 文獻標識碼： A 文章編號：

引言

在經濟以及科技水平不斷發(fā)展的今天，各種新材料新技術不斷地應用到建筑工程中。在建筑工程中，鋼結構建筑逐漸取代混凝土建筑成為建筑工程中的主流產品。近年來，鋼結構在公共建筑中更加得到廣泛的應用，我國目前不僅能生產各種類型的建筑鋼材，同時鋼材生產的新技術、新工藝、新產品也越來越多，如壓型鋼板組合樓面、彩鋼扣板及復合板等，使建筑結構充滿現(xiàn)代化時代氣息，實踐證明鋼結構建筑在我國更具有廣闊的發(fā)展前景。

1、鋼結構建筑的特點

1.1 預工程化程度高，建設成本低、縮短工期

與傳統(tǒng)的磚混、混凝土材質結構等建筑不同，鋼結構建筑具有一定的預工程化，使得材料的加工和安裝一體化，大部分鋼結構在出廠時已生產完畢，在施工現(xiàn)場只需要利用合適的連接方式將鋼結構進行組合安裝，提高了施工速度，縮短了大約40%的建筑工程施工周期，可以使建筑工程更早投入使用?！督ㄖ?shù)協(xié)調統(tǒng)一標準》使材料不同、形狀不同、制造方法不同的建筑構配件可以通用和互換，進一步提高了建筑預工程化。由于鋼結構自身就可以作為韌性結構承擔結構載荷和施工載荷，因此在鋼結構建筑施工時不需要支模、拆模，這也在一定程度上降低了建筑的施工成本。

1.2 鋼結構建筑的跨度更大，高度更高

鋼材的內部組織比較均勻，近似于各向同性的勻質體，結構總體自重輕，強度也高。鋼材的密度/強度的值比磚石、混凝土、木材均小很多，這樣在受力相同的情況下，鋼結構可以做成跨度更大、高度更高、結構形式更加靈活的結構體系。到目前為止，世界上已經擁有建造跨度超過1000m的超大穹頂和高度大于1000m小于4000m的超高層建筑的能力[4]。

1.3 鋼結構建筑更具有功能化、更加美觀

在鋼結構建筑中，結構的形體、構件和節(jié)點在一定程度上決定了建筑的形象。建筑結構的設計與功能需要實現(xiàn)一體化，這樣建造出來的建筑才更具有功能化，才能創(chuàng)造出藝術與技術并存的建筑。鋼結構建筑可以掙脫結構的約束，斜線、曲線在鋼結構建筑造型中的應用創(chuàng)造出更多新奇、優(yōu)美的建筑形象。同時，鋼結構建筑強大的造型潛力是砌體結構、混凝土結構建筑無法實現(xiàn)的。如由金屬構件與玻璃板共同組成的建筑物的結構而形成的玻璃幕墻結構，其結構設計形式包括框支承玻璃幕墻和點支式玻璃幕墻，其中點支式玻璃幕墻形式多種多樣，變化無窮，具有良好的工藝性和藝術性，使建筑看上去更加美觀。

2、鋼結構建筑的設計

2.1 鋼結構預算的設計

鋼結構的設計需要十分準確的預算估計。以國家大劇院為例，國家大劇院由法國建筑師保羅·安德魯主持設計，設計單位是法國巴黎機場公司。國家大劇院建筑屋面呈半橢圓形，其結構尺寸:212m×143m，跨度＞100m，結構方案選擇為屋蓋空間結構網殼，但在上機前，結構師把結構的截面高度選得過大，導致用鋼量高達292kg/m2 。但是根據(jù)1963年美國教授史密斯(Smith M．G)對166個已建大跨度屋蓋進行的回歸分析，這種跨度的網殼結構用鋼量一般不超過80kg/m2 。由此可以看出，在采取建筑結構方案的時候，需對其精確核實才能避免錯誤或者誤差的產生。

2.2 鋼結構建筑整體與局部精細設計

建筑的設計不僅僅在于外觀上的美感，還在于建筑間的相互協(xié)調的能力。鋼結構建筑作為建筑結構形式中的一種，它在具有鋼結構建筑特殊性的同時也具有普通建筑的一般性。所以在滿足鋼結構特殊性設計的同時，也必須滿足一般建筑的共性設計。

由于鋼結構的特殊性，通常在建造鋼結構建筑的時候，會導致部分細節(jié)部位出現(xiàn)偏差或者在外。故而在設計鋼結構建筑的時候，在力求建筑形象和建筑功能的完美結合的同時，設計復雜化和工程精細化的要求也更加嚴苛。建筑結構設計具有牽一發(fā)而動全身的特點，每一個細節(jié)設計、制作、完成都有可能牽涉到整體的形成和完善。有的時候為了體現(xiàn)鋼結構建筑獨特的金屬感，而將其部位、部件在外，這樣會則會增加建筑的設計難度及其復雜程度。因此在對鋼結構建筑設計時，細節(jié)的把握是至關重要的。對整個建筑而言，細節(jié)的較高質量將會帶來更好地整體效果，為人們展示更美好的形象。

2.3 鋼結構的穩(wěn)定性設計

鋼結構建筑的穩(wěn)定性是鋼結構建筑設計的重難點，盡管針對設計而言他并不是需要考慮的前置條件，但是卻是日后維護的重中之重，故而在建筑設計時，對其穩(wěn)定性的設計也是需要著重考慮的對象。

鋼結構建筑的失穩(wěn)分為整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)。整體失穩(wěn)是通過對整體結構構件的穩(wěn)定作為探討的，在計算時可以通過長細比穩(wěn)定系數(shù)帶入進行驗證；而局部失穩(wěn)則是框架構件內部的某一區(qū)段或部位產生的，他間接影響著整體穩(wěn)定性。因此鋼結構結構建筑的整體布置必須考慮整個體系以及組成部分的穩(wěn)定性要求來進行設計。目前結構大多數(shù)是按照平面體系來設計的，例如常用的桁架和框架都是采用的這種設計。為保證這些平面結構不致于出現(xiàn)平面失穩(wěn)，則需要從結構的整體布置來解決相關問題，亦即設計的時候增加必要的支撐構件來維持其整體的穩(wěn)定性。換而言之，就是保持平面結構構件平面外穩(wěn)定的支撐構件設置必須和平面結構布置協(xié)調一致。此外，通過平面桁架組成的塔架等相關設施及其結構，基于上述原因，也應該需要注意桿件的穩(wěn)定和橫隔設置之間的關系，以保持其穩(wěn)定性。

鋼結構穩(wěn)定性設計需注意下述問題:(1)目前的鋼結構建筑多用于跨度較大的建筑結構，整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定維持一個相對的狀態(tài)，桿件牽涉整體設計時，需從整體穩(wěn)定入手。(2)對于日常其他設計，除須考慮結構的整體性，還需要考慮其他的設計點。因為目前的設計分析穩(wěn)定性的時候，多采用經驗數(shù)據(jù)引用的某一個范圍區(qū)間作為其結構參數(shù)、負荷的計算點。而在實際操作過程中，由于結構參數(shù)的不穩(wěn)定性，造成對結構穩(wěn)定性的分析結果具有相對誤差性。(3)考慮建筑的穩(wěn)定性的時候，還需考慮鋼結構材料的彈性、應力疊加等多方面因素。通常建筑使用的混凝土的計算公式在此時將不能運用。因為對于鋼結構材料而言，其應力疊加應滿足這兩個條件：應力應變成正比即使用材料服從虎克定律以及結構的變形很小。

故而在設計鋼結構建筑的時候，需從多方面考慮其設計需求。鋼結構建筑在我國國內具有廣闊的發(fā)展前景和普及需求。要解決鋼結構穩(wěn)定性設計中存在的問題，在設計時應該根據(jù)實際情況，從細節(jié)入手，將設計工作力求做得更好。

3、鋼結構加固的原因及加固的原則

3.1 鋼結構加固原因

當鋼結構建筑在使用過程中出現(xiàn)以下問題，如鋼結構出現(xiàn)了一定的缺陷或者損傷，或者是使用條件發(fā)生了改變，亦或者在對結構的強度、剛度以及穩(wěn)定性進行檢查驗算之后發(fā)現(xiàn)整體或局部結構不能夠滿足使用要求的，那么就需要對鋼結構進行加固處理。一般而言，出現(xiàn)上述情況的主要原因包括以下幾個方面：(1)鋼結構設計或者施工中導致鋼結構出現(xiàn)缺陷，例如焊縫長度不夠，桿件切口過長，使用截面削弱過多等；(2)鋼結構在經過長時間的使用之后，會出現(xiàn)不同程度的銹蝕或磨損等現(xiàn)象，從而導致結構本身出現(xiàn)缺陷，使結構構件截面嚴重削弱；(3)工藝生產條件發(fā)生了變化，使結構所承受的上部荷載增加，導致原有結構不能滿足受力要求；(4)鋼結構建筑中所用到的鋼材質量無法達到既定的材質參數(shù)要求；(5)地基基礎下沉導致結構變形和損傷；(6)實際使用時的積灰荷載或雪荷載遠大于設計值，造成結構受力工況超出預計，引起結構的變形和損傷；(7)自然災害等其他因素造成結構的輕微變形和損傷。

3.2 鋼結構加固原則

鋼結構加固可以說得上是一項很復雜的工作，因此在進行鋼結構加固時，需要從施工方便、不影響生產、經濟合理、效果好等方面綜合考慮來進行選擇，以鋼結構生產廠房的加固為例，一般來說，其加固應遵循以下幾點原則： (1)加固時盡可能做到不停產，即生產設備繼續(xù)運轉。這主要是因為一旦停產，所產生的損失將是加固費用的幾倍甚至是幾十倍；結構應力及應變狀態(tài)決定是否可以在負荷下不停產加固，如果構件內應力若是小于鋼材設計強度的80%，并且在構件損壞變形等方面不是很嚴重的情況下，便可以采用不停產的加固方法；(2)鋼結構加固方案需便于后續(xù)的制作、施工以及檢查；(3)鋼結構的各道基本準備工序包括加工、制作以及組裝最好全部能夠在生產區(qū)域之外進行；(4)節(jié)點處連接加固盡可能采用高強螺栓連接或焊接。采用高強螺栓加固時，必須驗算鉆孔截面積削弱后的承載能力；采用焊接連接加固時，實際荷載產生的原有桿件應力最好在鋼材設計強度的60%以下，應力極限值不得超過鋼材設計強度的80%，否則應該采用高強螺栓的節(jié)點連接方式進行加固。

4、鋼結構加固措施

4.1 改變結構計算圖形

改變結構計算圖形的加固方法是指采用改變結構所承受的荷載分布狀況、結構的傳力途徑、節(jié)點性質和邊界條件，以及通過增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協(xié)同工作等方式和手段對結構進行加固。

改變結構計算圖形的一般加固方法：(1)對受彎桿件可采用下列改變其截面內力的方法進行加固：a.改變荷載的分布；b.改變端部支承情況；c.增加中間支座或將簡支結構端部連接成為連續(xù)結構；d.調整連續(xù)結構的支座位置；e.將結構變?yōu)閾螚U式結構；f.施加預應力[8] 。(2)對結構可采用下列增加結構或構件的剛度的方法進行加固：a.增設支撐或輔助桿件使結構的長細比減少以提高其穩(wěn)定性；b.在排架結構中重點加強某一列柱的剛度，使之承受大部分水平力，以減輕其它柱列負荷；c.加設支撐增加結構剛度，或者調整結構的自振頻率等以提高結構承載力和改善結構動力特性；d.增加支撐形成空間結構并按空間結構驗算；e.在塔架等結構中設置拉桿或適度張緊的拉索以加強結構的剛度[8] 。

4.2 構件截面加固

增加構件截面的加固方法，主要是通過采用增補鋼材的方法來進行加固，除此之外，還可以采用對原構件外包混凝土的方法來進行加固處理；對于鋼柱的加固，便可以可采用上述改變截面形式的方法來提高彎矩作用平面內、外的承載能力(強度及穩(wěn)定性)：對于鋼梁加固，型鋼梁和焊接組合鋼梁都可通過采用在翼緣板上加焊水平板，斜板或型鋼的方法進行加固，一般宜上下翼緣同時加固，但當鋼梁頂面有鋪板，上翼緣不便加固時，亦可僅對下翼緣進行補強加固。對腹板抗剪強度不足的梁進行加固時，如果梁腹板的穩(wěn)定性不能滿足要求，則需要采用設置加勁肋的方式進行加強以增加鋼梁的局部穩(wěn)定性。

4.3 連接節(jié)點加固

增加構件或對局部桿件進行替換，都需要適當?shù)倪B接。增加的加固桿件必須通過節(jié)點連接才能參與到既有結構的工作，由于結構優(yōu)化破壞了的節(jié)點同樣需要加固。(1)原鉚釘螺栓連接節(jié)點的加固。鉚釘連接節(jié)點的加固宜采用高強螺栓摩擦型連接；螺栓連接節(jié)點的加固也宜采用高強螺栓連接進行加固。當普通螺栓或鉚釘連接同時采用焊縫加固時，應按焊縫承受全部作用力設計計算該連接，不得考慮兩種連接的共同工作，且不宜拆除原有連接件。(2)原焊接連接節(jié)點的加固。焊接連接節(jié)點的加固仍應繼續(xù)采用焊接連接，可通過采用增加焊縫長度，加大焊縫高度或兩者同時進行的方法來進行節(jié)點加固，并優(yōu)先考慮增加焊縫長度的方法。加固焊縫與原有焊縫連接時，施焊前應對既有焊縫與接長加固焊縫相接處的既有焊縫進行處理，使加固焊縫與既有焊縫之間有一平滑過渡，加固焊縫的起弧點和落弧點不得緊靠既有焊縫邊緣。(3)節(jié)點連接需擴大的情況。當原有連接節(jié)點無法布置加固新增的連接桿件或焊縫時，便需要考慮加大節(jié)點連接板或加輔助件，新增節(jié)點板應牢固地焊接在原節(jié)點板上；當采用加輔助件的方法時，一般要求短斜板與節(jié)點板間的焊縫承載力達到該短斜板與桿件連接焊縫承載力的1.5倍及以上。

4.4 CFRP加固鋼結構技術

在鋼結構加固工程領域中，傳統(tǒng)的鋼結構加固技術已得到廣泛的應用，雖然這些技術在鋼結構加固中能夠滿足近乎完美的使用效果，但是同時也存在著一定的缺點，例如，耗時、費工、增加主體鋼結構的自身重量，不僅如此，耐久性差，維護費用高等缺點也同時存在。與使用鋼材加固鋼結構相比，碳纖維增強復合材料（CFRP）具有優(yōu)秀的物理、力學性能，例如，強度以及剛度高，同時抗疲勞性和耐腐蝕性能好、現(xiàn)場可操作性強、施工周期短、不損傷原結構等優(yōu)點[9] 。這種新型材料現(xiàn)在已經廣泛的應用到混凝土結構中，但是在國內鋼結構加固領域的應用目前尚處于起步階段。國內外對CFRP鋼結構加固技術，主要集中在受彎構件的加固、受拉（壓）構件的加固、疲勞構件加固、粘結劑及其受力分析的研究以及預應力加固鋼結構技術的研究[9] 。

結束語

綜上所述，在世界經濟不斷發(fā)展的今天，鋼結構以其諸多的優(yōu)勢，使其在建筑工程中的應用越來越廣泛，鋼結構工程在建筑市場中的地位越來越重要。鋼結構設計作為鋼結構工程中至關重要的環(huán)節(jié)，更是重中之重，因此作為一名結構設計師，必須要熟練地掌握鋼結構設計的方法。 與此同時，結構在長期的自然環(huán)境和使用環(huán)境的作用下，其使用功能必然會逐漸減弱，因此，采取有效的加固方法保證結構的安全具有極其重要的意義。隨著目前各種新材料以及新技術的出現(xiàn)，鋼結構的加固方法也是不斷地涌現(xiàn)，各種加固方法均有著其自身的特點，在對鋼結構進行加固時，需要根據(jù)實際的情況，選擇出一種最適宜的方法來進行鋼結構的加固。綜上所述，鋼結構的設計及加固方法，應成為每個結構設計師必須掌握的一項技能。

參考文獻

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