在房屋建筑中的運用大跨度空間鋼結構的相關研究
在房屋建筑中的運用大跨度空間鋼結構的相關研究
建筑行業本身有著高風險、高投資和高回報的特點，其在發展過程中帶來了較大的社會經濟效益。大跨度空間鋼結構在房屋建筑中的運用，不僅有效的提升了房屋建筑工程的建筑質量，其對建筑行業的健康穩定發展也有著重要的促進意義。
1 大跨度空間鋼結構的主要特點分析
雖然大跨度空間鋼結構在我國已經有了較長時間的運用，近幾年也取得了較為大的進步，比如 08 年奧運會場館的建設等，但是國內在該方面的基礎技術研究還是相對較為薄弱的，缺乏核心技術的支持。
北京奧運會各主要場館的建設，給我國大跨度空間鋼結構的發展帶來了良好的發展契機，并且不斷產生的新興技術的融合。總的來說，大跨度空間鋼結構在我國的發展，主要呈現出下面幾個特征。
1． 1 結構模式多樣化隨著經濟技術的發展以及科學水平的進步，大跨度空間鋼結構有了較好的發展基礎，尤其是其在房屋建筑工程中的運用，已經擺脫了傳統式的單一結構模式，并實現了新舊結構模式之間的有效結合，在新舊結合之上進行了創新化組合，最終使得我國的大跨度空間鋼結構逐漸展現出其復雜化和結構模式多樣化的的特點。
1． 2 鋼材選擇的特殊性由于房屋建筑施工不同與其他工程施工，其對于建筑結構的美學性有著較高程度的要求，以往的建筑結構所采用的鋼材已經不能滿足于當前房屋建筑施工的建筑需要，應對其進行對比篩選，從而使大跨度空間鋼結構更具發展空間。比如說在鋼材厚度的選擇上，傳統厚度的鋼材已經不能滿足當前的大跨度空間鋼結構的施工技術發展需求。
1． 3 結夠構件加工的困難性為了能夠保證整個房屋建筑的總體質量，在進行大跨度空間鋼結構的房屋建設中，需要對施工構件的細節部分進行嚴格處理，在構建加工、規劃和設計上，存在著較大的難度。其在工程施工中的連接問題，是大跨度空間鋼結構所面臨的主要問題之一，在一定程度上給房屋建筑中的大跨度空間鋼結構施工產生了一定的阻礙。
1． 4 結構節點的復雜性根據現代房屋建筑的進一步要求，傳統的結構形式已經不能適應現代化房屋建設的需要，特別表現在對于結構節點的設計，更多的造型設計要求使得了結構節點的設計模式不斷的增多。另一方面，由于結構節點模式的多樣性變化，就產生了較多的需要進行處理的構件，且這些構建之間的用途和規格具有一定的差異，給房屋建筑施工增添了一定的復雜性。
1． 5 焊接工作量大在當前的`大跨度空間鋼施工過程中，存在著較多的需要進行焊接處理的施工環節，并且其對焊接工作的質量要求較高，給焊接施工帶來了較大的挑戰。
2 大跨度空間鋼結構的主施工技術和方法
2． 1 整體提升法大跨度空間鋼結構中的整體提升施工法對支撐結構體系的質量要求較高，且其通常情況所耗費的施工成本相對較大，所以其在各種大型體育場館建設中的運用相對較少。由于該施工技術方法對于支撐結構的體系要求以及鋼結構的質量要求較小，其在單位面積或者網架結構形式的房屋建設中得到了較多的應用。
2． 2 滑移施工法對于滑移施工法的運用，需要一定的鋼結構基礎，其所采用的鋼結構應具有規范化、整齊劃和規則化的基礎，比如長方形結構或者的圓形結構。除此之外，在滑移施工法的運用過程中，還應注意保持主桁結構的一致性，其支撐軸線應具有一定的規范性和整齊性。在工程實際建設過程中，滑移施工法較多的運用在土建結構和支撐柱的施工中，其能有效的在較小的施工場地上進行區域內的構建組裝。
2． 3 高空原位單元安裝法高空原位單元安裝法是在對散裝法的改善基礎上發展而成的，其主要施工工序由焊接工序和拼接工序，且其能通過有效的減少相應的臨時支撐的建設，降低施工中所耗費的成本，達到了一定的經濟效益。
首先，單元安裝法在對起重機能力以及結構形式考慮的基礎上，對吊裝單元進行合理的劃分。其次，通過對空間梁柱結構反彎點靜分段的設置，形成具有一定穩定性和強度的空間鋼結構，并且對以上單元在工廠進行預拼接，從而保證現場單元的順利拼接，確保施工質量。
3 房屋施工中大跨度空間鋼結構的主要施工工序
3． 1 煨彎及切割通常來講，對于主桁架的選擇應保證其具備一定的弧度，從而滿足設計和造型方面的要求。煨彎過程中的冷煨彎和加熱煨彎是鋼結構施工過程中較為重要的工序之一，一般情況下在進行煨彎處理時，通常采用校正的方式來保障工程的順利開展，如果出現煨彎時的較大誤差，可能會給相對貫口的施工增加一定的難度。
3． 2 鑄鋼件施工鑄鋼件有著良好的力學性能和成型性能，能夠較大程度的滿足房屋建筑施工所需要的質量要求，但是鋼結構節點位置上的設計相對復雜，所以在施工過程中可以采取鑄鋼件的節點方式，但是需要注意以下情況: 首先其所選取的鑄鋼件的力學性能應符合要求，同時應達到相關焊接標準，避免其對施工質量產生的影響。其次應注意鑄鋼件表面是否存在著氣孔并對其外形和蜂窩麻面、規格、外形和尺寸進行檢查。第三，在鑄鋼件焊接過程中應注意環境溫度和預熱溫度的控制，使焊條烘烤條件能夠滿足相關要求。
3． 3 吊點的設置吊點的設置相對來說是比較簡單的一道工序，但是對于異行施工空間來說，其需要進行相應的建模計算，并根據起重機的位置和吊裝物的基本特征確定出吊點的長度以及位置等信息。
3． 4 地面拼接地面拼接的主要拼接方法有側拼、正拼和倒拼，其拼裝方法的選擇主要是根據建筑結構組裝空間、分段位置、桁架結構以及矢高等因素而決定性，其安裝效果可能會受到安裝精度以及地面拼樁質量的影響，所以在進行地面拼裝的過程中應注意對胎架剛度、拼裝方法、放線和安裝順序進行控制，從而保障正確的焊接精度和節點位置。
4 加強大跨度空間鋼結構在房屋施工中應用的具體措施
合理的施工技術和施工方案對房屋施工中的大跨度空間結構鋼施工有著重要的影響作用，當前階段所采用大跨度空間鋼結構施工的復雜性相對較高，所以其在施工運用中所應注意的技術問題也相對較多。
4． 1 充分運用施工仿真技術仿真技術主要是通過對大跨度空間鋼結構在房屋建筑施工中的施工過程進行模擬演練，從而對存在的問題進行查看和分析，并制定出相對應的補救措施，最終提升大跨度空間鋼結構在房屋建筑工程中的穩定性和可靠性。其模擬演練和分析過程主要包括以下幾個方面: 大型構件的吊裝過程、房屋施工的主要階段和關鍵環節演練、大跨度空間鋼結構的焊接變形、構件組成和拼裝過程仿真、結構受力變形仿真、后期拆卸施工仿真。
4． 2 采用施工監測系統由于大跨度空間鋼結構施工在房屋施工過程中存在著眾多的影響因素，所以施工單位可以運用施工監測系統對房屋建筑中的大跨度空間鋼結構施工進行全面監督和管理，從而降低施工中可能發生風險的幾率，并運用先進的監測儀器保證監測數據的精準性和可靠性，從而為大跨度空間鋼結構在房屋施工中的順利應用提供相應的保障。
4． 3 施工質量控制房屋施工中的大跨度空間鋼結構施工過程中存在著一定的安全隱患和質量問題，比如對鋼結構的承載能力來說，其承載能力的不到位可能會導致失穩現象，嚴重情況下還可能會產生塌方，所以在進行鋼架結構的構件設計時，應對以上內容進行細化處理，在遵循建筑施工原則的基礎上，減少結構施工中的安全問題，保證施工質量。
5 結語
當前大跨度空間鋼結構技術的發展勢態還相對較為迅猛，隨著社會經濟的不斷發展和房屋建筑設計及造型的需要，大跨度空間鋼結構的施工難度也會隨之進一步增強，應在當前的施工過程中不斷的進行經驗的總結，從而為后期的大跨度空間鋼結構施工積累相應的技術和經驗。
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