某体育馆钢管桁架结构施工技术研究

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1、某体育馆钢管桁架结构施工技术研究第一章绪论1.1问题的提出（背景）钢管桁架结构体系是大跨空间结构的重要组成部分。近几年来，随着我国国民经济的飞速发展和综合国力的提升，钢管桁结构不仅仅被广泛的运用于众所周知的桥梁与海洋工程，就在我们熟悉的民用建筑里也被应用十分广泛，尤其是在体育场（馆）、会展中心、机场航楼、火车站、厂房车间等一些重要建筑结构物中，国内的例如：厦门海沧体育馆，长春南岭万人体育馆、哈尔滨冰雪展览馆、吉林滑冰练习馆、邹城市体育中心体育场以及上海东方明珠电视塔；国外的如悉尼水上运动中心，美国迦登格罗芙水晶教堂；新加坡章楦机场机库，大阪国际机场候机厅等；甚至还出现了一些

2、超大型结构，例如我国某市比较著名的一座堪为模型的建筑，是以一座体育馆的形态展现的，主要由32榀桁架钢管、环梁组成，并且形状为马鞍形，方向南北对称，主航采用的最大的钢管直径达5m标高最大达70m，跨度最大差不多300m，，直接焊接K型节点。悬挑梁最长距离为75m。而且在国外某些大型知名的体育场也用到了钢管桁架结构，比如英国的老特拉福德球场以及今年的巴西世界杯的足球场也相继采用了桁架结构。钢管桁架结构体系一般分为平面结构和空间结构，连接节点方式的不同是区别于钢管桁架结构与一般桁架结构的主要特点。基本上网架解构使用的都是焊接空心球接点或螺栓，一般都会运用板型节点这样的方式作为屋架

3、结构，但是钢管桁架结构却不同，它所采用的节点一般都是与杆件直接被焊接部位的管节点，在这个节点外，只会贯通同一轴线。而剩余的支管连接方式也不同于普通结构，会直接焊接在外表非贯通杆件节点部位。这在以前是一件非常难完成的工艺方式，但是随着技术的不断进步，人们不断攻克一步步难关，可通过多为数控切割技术而克服了这个难题。我国某些企业已经具备了这一技术，在大跨度建筑中相贯节点管桁结构得到了非常大的利用。不止大跨度这大型体育馆的要求空间钢管桁架能够达到，且作为一个空间结构体系，大跨度空间结构发展需要他也能满足，这一设计理念将力学与美学很好的结合了起来，这类工程形式发展势头良好，应得到工程

4、实践的广泛使用。..............1.2钢管桁架的结构形式及材料组成（1）依据杆件布置与受力特点钢管桁架可分为：空间钢管桁架结构体系及平面钢管桁架结构体系；（2）按照不同连接构件截面：R-C桁架结构、R-R桁架结构、C-C型桁架结构。C-C型桁架结构是指主管与支管均为圆管相贯，相贯线为空间马鞍形曲线；由矩形截面主管与圆形截面支管直接相贯焊接组成的桁结构被称为R-C桁架结构。而被成为R-R桁架结构的则是是指主管和支管均为方钢管或者矩形钢管相贯。（3）依据桁架不同外形可分为曲线形钢管桁架结构与直线形钢管桁架。钢管桁架结构的杆件（管材）可采用无缝钢管和高频焊接钢管两种。

5、（1）由于无缝钢管具有中空截面，与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材。它是由钢锭或者实心管坯经过穿孔制成毛管，然后经过热轧、冷轧或者冷拔制成。（2）焊接钢管，是用钢板或者钢带经过卷曲成型后再焊接而成的钢管。工艺简单，生产效率高，规格品种多，设备投资少，但是强度要低于无缝钢管。（3）杆件截面的最小尺寸是根据结构的跨度与网格大小计算来确定的，采用的普通角钢不宜小于L50*3，钢管不宜小于￠48*3.（4）钢管桁架结构的杆件在分布上应保证刚度的连续性，受力方向相邻的弦杆截面面积之比不易超过1.8倍。...........第二章钢管桁架结构的结构

6、设计研究2.1管桁架设计的基本规定钢管桁架结构的高度可选取高度的1/121/16；失高可选取跨度的1/31/6；桁架的主管与支管及两支管之间的夹角不宜小于30度。当钢管桁架结构按照立体拱架计算时，下部结构除了承担竖向反力外，还应该又保证抵抗水平位移的约束，而当立体拱架跨度比较大的时候，还应进行整体稳定性验算。对于立体桁架、立体拱架和张弦立体拱架结构应设置平面外的稳定支撑体系，并且应该在上弦设置水平支撑体系以保证立体桁架结构平面外的稳定性。当立体桁架结构的跨度不小于30米时，要考虑起拱的情况，起拱值可按照立体行街跨度的1/300，一般取1/500。钢管桁架结构被允许的最大挠度

7、取值为不能超过跨度的短向的1/250，指在恒荷载和活荷载共同作用下。而屋盖结构最大挠度却不同，为不宜大于结构跨度的1/400..........2.2管桁架结构计算（1）钢管桁架结构在位移、内力计算时可按照弹性理论计算，应重点考虑重力荷载及风荷载，且根据当时情况，对安装荷载、支座沉降、地震、温度变化等外在作用造成的内力与位移做出计算。（2）关于非抗震结构的设计对于杆件截面来说，此节点设计中，应按作用基本组合的效应确定内力设计值，按照《建筑结构荷载规范》GB50009这一国家标准计算效用与作用；对于抗震设计，按照《建