在房屋建筑中的运用大跨度空间钢结构的相关研究
在房屋建筑中的运用大跨度空间钢结构的相关研究
建筑行业本身有着高风险、高投资和高回报的特点，其在发展过程中带来了较大的社会经济效益。大跨度空间钢结构在房屋建筑中的运用，不仅有效的提升了房屋建筑工程的建筑质量，其对建筑行业的健康稳定发展也有着重要的促进意义。
1 大跨度空间钢结构的主要特点分析
虽然大跨度空间钢结构在我国已经有了较长时间的运用，近几年也取得了较为大的进步，比如 08 年奥运会场馆的建设等，但是国内在该方面的基础技术研究还是相对较为薄弱的，缺乏核心技术的支持。
北京奥运会各主要场馆的建设，给我国大跨度空间钢结构的发展带来了良好的发展契机，并且不断产生的新兴技术的融合。总的来说，大跨度空间钢结构在我国的发展，主要呈现出下面几个特征。
1． 1 结构模式多样化随着经济技术的发展以及科学水平的进步，大跨度空间钢结构有了较好的发展基础，尤其是其在房屋建筑工程中的运用，已经摆脱了传统式的单一结构模式，并实现了新旧结构模式之间的有效结合，在新旧结合之上进行了创新化组合，最终使得我国的大跨度空间钢结构逐渐展现出其复杂化和结构模式多样化的的特点。
1． 2 钢材选择的特殊性由于房屋建筑施工不同与其他工程施工，其对于建筑结构的美学性有着较高程度的要求，以往的建筑结构所采用的钢材已经不能满足于当前房屋建筑施工的建筑需要，应对其进行对比筛选，从而使大跨度空间钢结构更具发展空间。比如说在钢材厚度的选择上，传统厚度的钢材已经不能满足当前的大跨度空间钢结构的施工技术发展需求。
1． 3 结够构件加工的困难性为了能够保证整个房屋建筑的总体质量，在进行大跨度空间钢结构的房屋建设中，需要对施工构件的细节部分进行严格处理，在构建加工、规划和设计上，存在着较大的难度。其在工程施工中的连接问题，是大跨度空间钢结构所面临的主要问题之一，在一定程度上给房屋建筑中的大跨度空间钢结构施工产生了一定的阻碍。
1． 4 结构节点的复杂性根据现代房屋建筑的进一步要求，传统的结构形式已经不能适应现代化房屋建设的需要，特别表现在对于结构节点的设计，更多的造型设计要求使得了结构节点的设计模式不断的增多。另一方面，由于结构节点模式的多样性变化，就产生了较多的需要进行处理的构件，且这些构建之间的用途和规格具有一定的差异，给房屋建筑施工增添了一定的复杂性。
1． 5 焊接工作量大在当前的`大跨度空间钢施工过程中，存在着较多的需要进行焊接处理的施工环节，并且其对焊接工作的质量要求较高，给焊接施工带来了较大的挑战。
2 大跨度空间钢结构的主施工技术和方法
2． 1 整体提升法大跨度空间钢结构中的整体提升施工法对支撑结构体系的质量要求较高，且其通常情况所耗费的施工成本相对较大，所以其在各种大型体育场馆建设中的运用相对较少。由于该施工技术方法对于支撑结构的体系要求以及钢结构的质量要求较小，其在单位面积或者网架结构形式的房屋建设中得到了较多的应用。
2． 2 滑移施工法对于滑移施工法的运用，需要一定的钢结构基础，其所采用的钢结构应具有规范化、整齐划和规则化的基础，比如长方形结构或者的圆形结构。除此之外，在滑移施工法的运用过程中，还应注意保持主桁结构的一致性，其支撑轴线应具有一定的规范性和整齐性。在工程实际建设过程中，滑移施工法较多的运用在土建结构和支撑柱的施工中，其能有效的在较小的施工场地上进行区域内的构建组装。
2． 3 高空原位单元安装法高空原位单元安装法是在对散装法的改善基础上发展而成的，其主要施工工序由焊接工序和拼接工序，且其能通过有效的减少相应的临时支撑的建设，降低施工中所耗费的成本，达到了一定的经济效益。
首先，单元安装法在对起重机能力以及结构形式考虑的基础上，对吊装单元进行合理的划分。其次，通过对空间梁柱结构反弯点静分段的设置，形成具有一定稳定性和强度的空间钢结构，并且对以上单元在工厂进行预拼接，从而保证现场单元的顺利拼接，确保施工质量。
3 房屋施工中大跨度空间钢结构的主要施工工序
3． 1 煨弯及切割通常来讲，对于主桁架的选择应保证其具备一定的弧度，从而满足设计和造型方面的要求。煨弯过程中的冷煨弯和加热煨弯是钢结构施工过程中较为重要的工序之一，一般情况下在进行煨弯处理时，通常采用校正的方式来保障工程的顺利开展，如果出现煨弯时的较大误差，可能会给相对贯口的施工增加一定的难度。
3． 2 铸钢件施工铸钢件有着良好的力学性能和成型性能，能够较大程度的满足房屋建筑施工所需要的质量要求，但是钢结构节点位置上的设计相对复杂，所以在施工过程中可以采取铸钢件的节点方式，但是需要注意以下情况: 首先其所选取的铸钢件的力学性能应符合要求，同时应达到相关焊接标准，避免其对施工质量产生的影响。其次应注意铸钢件表面是否存在着气孔并对其外形和蜂窝麻面、规格、外形和尺寸进行检查。第三，在铸钢件焊接过程中应注意环境温度和预热温度的控制，使焊条烘烤条件能够满足相关要求。
3． 3 吊点的设置吊点的设置相对来说是比较简单的一道工序，但是对于异行施工空间来说，其需要进行相应的建模计算，并根据起重机的位置和吊装物的基本特征确定出吊点的长度以及位置等信息。
3． 4 地面拼接地面拼接的主要拼接方法有侧拼、正拼和倒拼，其拼装方法的选择主要是根据建筑结构组装空间、分段位置、桁架结构以及矢高等因素而决定性，其安装效果可能会受到安装精度以及地面拼桩质量的影响，所以在进行地面拼装的过程中应注意对胎架刚度、拼装方法、放线和安装顺序进行控制，从而保障正确的焊接精度和节点位置。
4 加强大跨度空间钢结构在房屋施工中应用的具体措施
合理的施工技术和施工方案对房屋施工中的大跨度空间结构钢施工有着重要的影响作用，当前阶段所采用大跨度空间钢结构施工的复杂性相对较高，所以其在施工运用中所应注意的技术问题也相对较多。
4． 1 充分运用施工仿真技术仿真技术主要是通过对大跨度空间钢结构在房屋建筑施工中的施工过程进行模拟演练，从而对存在的问题进行查看和分析，并制定出相对应的补救措施，最终提升大跨度空间钢结构在房屋建筑工程中的稳定性和可靠性。其模拟演练和分析过程主要包括以下几个方面: 大型构件的吊装过程、房屋施工的主要阶段和关键环节演练、大跨度空间钢结构的焊接变形、构件组成和拼装过程仿真、结构受力变形仿真、后期拆卸施工仿真。
4． 2 采用施工监测系统由于大跨度空间钢结构施工在房屋施工过程中存在着众多的影响因素，所以施工单位可以运用施工监测系统对房屋建筑中的大跨度空间钢结构施工进行全面监督和管理，从而降低施工中可能发生风险的几率，并运用先进的监测仪器保证监测数据的精准性和可靠性，从而为大跨度空间钢结构在房屋施工中的顺利应用提供相应的保障。
4． 3 施工质量控制房屋施工中的大跨度空间钢结构施工过程中存在着一定的安全隐患和质量问题，比如对钢结构的承载能力来说，其承载能力的不到位可能会导致失稳现象，严重情况下还可能会产生塌方，所以在进行钢架结构的构件设计时，应对以上内容进行细化处理，在遵循建筑施工原则的基础上，减少结构施工中的安全问题，保证施工质量。
5 结语
当前大跨度空间钢结构技术的发展势态还相对较为迅猛，随着社会经济的不断发展和房屋建筑设计及造型的需要，大跨度空间钢结构的施工难度也会随之进一步增强，应在当前的施工过程中不断的进行经验的总结，从而为后期的大跨度空间钢结构施工积累相应的技术和经验。
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