1、大跨度(dù)空(kōng)间钢结构的(de)发展现状
近年来,随着人们需求的不断增加,各类大型建(jiàn)筑的(de)功能也逐渐丰富,以北京(jīng)鸟巢为例(lì),不仅要建设各种类型(xíng)的比赛场地,还要设置相应的观众(zhòng)席、运动员休(xiū)息室以(yǐ)及(jí)大空(kōng)间的后勤基地(dì)。因(yīn)此,建筑(zhù)物的规模不断(duàn)扩(kuò)大,功(gōng)能日益丰富(fù)。从国内大型建筑的发展现状看,跨度达120mm以上的超大规模建筑不在少数,并且大都采用了新材料和新设计技术,出现了诸(zhū)如(rú)空间网格结构、张力结构等富有特(tè)色的(de)现代化大跨度(dù)建筑。从行(háng)业发展角度看,大(dà)跨度空间钢结构已经成为近代以来(lái)发展速度最快的建筑形式之一(yī),并(bìng)且随着建筑(zhù)施工技术的不断(duàn)优化,在未来相当(dāng)一(yī)段(duàn)时间内还有着更为广泛的应用,发展潜(qián)力(lì)巨大(dà)。大跨度空(kōng)间钢结构施工技术的优劣,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(sù)。
对于国(guó)内(nèi)大跨度(dù)空间钢结构施工来说,虽然经过多年的研(yán)究积累了较为丰富的理论基础(chǔ),但是实践(jiàn)经验相对缺乏:硬件方面,无论是(shì)在前期钢(gāng)结构的规划设计还(hái)是中期的施工操作,都存在部分的瑕疵和疏漏;软件方面,专业(yè)水平强(qiáng)、综(zōng)合能力高(gāo)的高素质人才(cái)数量不足,难以(yǐ)弥补大跨(kuà)度空间钢结构施(shī)工人才的缺口,理论和知识创新能力稍弱(ruò),对国外施工技(jì)术的依赖性较强(qiáng)。目前,国外空间钢(gāng)结构(gòu)的最大跨度已达200m作(zuò)用,给(gěi)国内(nèi)建筑单位和科研机构带来(lái)了(le)更(gèng)大的压力,因此,我们必须结(jié)合国内建筑基础,由“中国制(zhì)造”向“中国创造”转变,研发独具中国特色的大跨度(dù)空间钢结构施工技术(shù)。
2、大跨度空间(jiān)钢结(jié)构的特点
2.1空间钢(gāng)结(jié)构跨度(dù)大,钢材等级要求较高
在科(kē)技进步(bù)和(hé)经济(jì)发展的双重推动下,建筑行业的建(jiàn)筑(zhù)理论也(yě)得到了与时俱进(jìn)的更新,为了(le)满足人们(men)对(duì)建筑的实际需(xū)求(qiú),建筑空(kōng)间钢(gāng)结构跨(kuà)度逐渐向(xiàng)更大范围(wéi)扩展。虽然(rán)建筑空间横向扩展(zhǎn)能够使得建筑内(nèi)部功能更加丰富(fù),但(dàn)是由此带来的(de)建筑压力也会随之(zhī)增加(jiā),在这种(zhǒng)情况下,保证建(jiàn)筑空间(jiān)框架安全(quán)、提高(gāo)钢结(jié)构荷载(zǎi)能力成为了保证建筑质量(liàng)的关键。因(yīn)此,国家相关(guān)审查委员会制定了严格的建筑安全(quán)审(shěn)查标准,要求大跨度建筑(zhù)必须选用高(gāo)强度、高质量的优(yōu)质钢(gāng)材,并且(qiě)需要定期进行(háng)钢结构检验,确保及时发现钢结构(gòu)存在的问题,起到防患于未然的效果。
2.2结构形式多样(yàng)化
传统的大跨度空(kōng)间钢结构功能相对单一,因此结构形式也被固(gù)化。随着现(xiàn)代建筑理论的发(fā)展(zhǎn),大跨度(dù)空间钢结(jié)构的形式(shì)也呈现出多(duō)样化(huà)发(fā)展趋势。例如以生物仿生(shēng)学为设计基(jī)础的奥运会鸟巢建筑、以泡沫理(lǐ)论为基础的水(shuǐ)立方等。将大跨度空(kōng)间钢结构的(de)设计理念(niàn)与现代(dài)技术(shù)向结合,不仅能是结构外观丰富多样,给人以眼前(qián)一亮(liàng)的感觉,满(mǎn)足现代人(rén)的审美情趣(qù),而且(qiě)结构形式更(gèng)加(jiā)科(kē)学、合理(lǐ)。
2.3现代预应(yīng)力(lì)技术的运用
在大跨度空间钢结构建筑施工(gōng)中(zhōng),运用现(xiàn)代预应力,可以提高钢材的(de)强度,增加(jiā)建筑的安全(quán)性。现代预应力是一种新型的(de)应用技术(shù),在建筑中运用(yòng)可(kě)以(yǐ)增(zēng)强建筑(zhù)的(de)坚固性,延长建筑的使(shǐ)用年限。
2.4施工技术(shù)难度(dù)大
大跨度(dù)空间(jiān)钢结构建筑(zhù)需要很(hěn)多的节点支撑,为了满足建筑的结构形式和坚固性,各种各样(yàng)的节点需(xū)要焊(hàn)接,是(shì)一个(gè)大工程。大(dà)型的建筑工(gōng)程,往(wǎng)往(wǎng)有上万个构(gòu)建,而且构(gòu)建的(de)大小、尺寸各不(bú)相同,加大了施(shī)工难度(dù)。而国家的重点工程建设(shè)对工程的质(zhì)量有(yǒu)严格(gé)的要求,都施工的(de)精准度要求高。
3、施工中应重点(diǎn)考(kǎo)虑的问题(tí)
3.1设(shè)计与制造技(jì)术的应用
随着科学技术在(zài)各个领域的应用,建筑工程设计通(tōng)常也采用计算机(jī)制图工具,提(tí)高设(shè)计的(de)科学性和精准度。如CAD技术(shù)和CAM技术在钢(gāng)结(jié)构施(shī)工建设(shè)中起辅助(zhù)作用,它的运用为建筑提供三维空(kōng)间和立(lì)体感,实现了图文(wén)之间的转换(huàn),减少设计的误(wù)差,提高工(gōng)作效(xiào)率。
3.2安装施工仿真技术
在建筑(zhù)施工中,通常忽视施工中的安全隐患,而只关注建筑的(de)使(shǐ)用性安全。但是,有些工(gōng)程在建筑过程(chéng)中(zhōng)就能体现它的最大承载负荷,尤其是大型的工(gōng)程建筑,大跨度空间(jiān)钢结构建筑(zhù)就是其中一(yī)种。因(yīn)此,应该足够(gòu)重视施(shī)工(gōng)过程中的安全问(wèn)题,关注(zhù)施(shī)工的质量,重(chóng)视施(shī)工工人的安全。仿真模拟(nǐ)技术(shù)的运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,关(guān)注施(shī)工设备的(de)运(yùn)行情况,检查跨度和节点的准确度,对于结构安装和卸载等(děng)过程进行仿真模(mó)拟,确保对整个施(shī)工过程的控(kòng)制。
3.3选用合理的安装方法
大跨(kuà)度空间钢结构技术复(fù)杂(zá),选用合适的施工技术和方法有利(lì)于建筑施工的(de)安全。钢结构的施工建筑需要进行技术革新,选(xuǎn)择满(mǎn)足经济、安全的(de)要求。在钢结构建筑(zhù)发展迅(xùn)速的时(shí)代,工程(chéng)师不断地创造了各种高技(jì)术含量的施(shī)工技术,如整体(tǐ)滑移技术、高空分榀组装等技术(shù)。根据施工的具体(tǐ)需要,选择符合要(yào)求的工程技术,从(cóng)而使工程安装得到最大优(yōu)化。
3.4厚板及(jí)管结构的全位置焊接技术
在大跨度空间钢结构施工中,保证钢材(cái)间的高质(zhì)量焊接(jiē)对于提升整体结构稳(wěn)定程度有(yǒu)关键性(xìng)影响,直接决(jué)定了空间钢结构的使(shǐ)用年限。现代大跨度空(kōng)间钢结构设计时,为了尽(jìn)可能(néng)体现结(jié)构的(de)多(duō)样化,往往(wǎng)采用不(bú)同(tóng)类型、不同尺(chǐ)寸的钢材,这就给(gěi)焊接(jiē)带来了较高的难(nán)度。除此之外,在大(dà)跨度空(kōng)间钢结构施工时,需要面临来自外界(jiè)环境的(de)多重因素影响,例如温度(dù)变化、风速、湿度等(děng),都会给(gěi)焊接质量产生影响。为(wéi)了解决上述问(wèn)题,必须有(yǒu)针对性的(de)采用焊接工(gōng)艺,确(què)保每个焊头的(de)施焊(hàn)均匀和母(mǔ)材(cái)的充分融合。
空心楼盖无(wú)粘(zhān)结预应力
无(wú)梁楼盖