大跨度钢结构管桁架设计及施工安装技术探究

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1、大跨度钢结构管桁架设计及施工安装技术探究摘要钢结构管桁架，作为建筑屋盖结构中比较重要的一种，特别适用于大型建筑工程。一方能钢结构管桁架能够更好地保证建筑的安全性能，另一方面，钢结构管桁架伸缩能力强，高度符合现代建筑设计中讲求美观效果的理念，可以完美的表达出设计者对于建筑物设计的本意，体现设计者的意志。并且，钢结构的成本相对较小，对于建筑企业施工成本是一项重要的保证。钢结构管桁架作为一种结构体系，对于大跨度空间结构的发展也能够提供完美的保障，从而实现力与美的紧密融合。钢结构管桁架设计的结构体系，已经被广泛的应用于实践当中，实践证明，这种体

2、系形式具有很强的发展能力，必然会在今后的建筑中发挥更加积极的作用。本文通过对篮球馆屋盖管桁架的设计及安装，进一步了解管桁架的相关知识。关键词管桁架；大跨度；设计安装中图分类号TU5文献标识码A文章编号1674-6708(2013)82-0147-02我国建筑业的蓬勃发展，带动了钢结构事业的不断前进，各种钢结构的理论建筑设计不断科学化、体系化。钢结构的部件的质量也有了很大程度的提高。对于大跨度管桁架设计上，钢结构的应用使得整个工程的质量与外观有了本质的提升。本文旨在通过对大跨度钢结构管桁架的设计与安装，进行简要的讨论，以此来达到对钢结构空

3、间管桁架体系的认识。1管桁架的初步认识管桁架依据杆架布置的不同以及受力特征的不同，一般分为平面、空间两种管桁结构。顾名思义，平面管桁结构就是上、下弦以及腹杆全部处于同一平面。这种结构的外部刚度较差。空间管桁结构的上、下弦同腹杆通常处在三角形截面上，这种结构的跨度大，稳定性高，外观通常也比较富有美感。在外支撑不能布置的时候，采用稳定性高的三角形桁架来构建一个跨度大的空间。这种结构方式减少了支撑够件的数量，所以比较经济。2工程概况及施工安装浅析2.1工程概况坐落于“人间天堂”一一苏州的苏州科技学院，为新校区建设篮球馆。该篮球馆工程采用大跨度

4、钢结构管桁架进行施工,整个篮球馆呈正方形，建筑设计边长为79.2m,最高处为22.22m。共有10棉纵向主桁架以及12棉横向次桁架。这当中有7赫单棉主桁架，2棍单片次桁架，最重主桁架重21.6to2.2工程技术特点1）该篮球馆工程的屋顶桁架设计中，共有7赫长约61.6m的整体大跨度主桁架，桁架的跨度较大，单棉桁架的自身重量较大，标高较高，对于施工来说，如何在有限的施工场地对桁架进行组合安装，对设计及施工人员来说是一个不小的挑战；2）该篮球馆工程的桁架与桁架间、桁架与支撑结构节点间都是选用的高精度的管材相贯节点，这就要求桁架的起吊与节点的

5、焊接保证精密、牢靠。在各个构件的加工与安装的过程中保质保量；3）大的桁架在运输过程中需要被分解成小桁架片，安装前要将这些小桁架片进行从新组合，在重新组合的过程中，要注意桁架的原有形态，保持高水平度的总拼胎架。针对大跨度管桁架的施工安装，主要从吊装的有关细节进行分析。2.3管桁架的吊装方法国内目前对于大跨度钢结构管桁架的吊装主要有整体吊装、分段吊装、以及高空散拼等方法。该篮球馆工程比较复杂，一方面桁架自身重量大、吊装的高度高，整个屋顶又是大跨度，另一方面现场地质地坪承载力有限，所以经过综合考量，最终选择的管桁架吊装方法是：在地面铺设胎架，

6、在胎架上进行管桁架总拼，用双机台吊将管桁架整体吊装，最后进行次桁架等其余各个组件的拼装。2.4吊装前的准备工作2.4.1管桁架的拼装该篮球馆工程所选用管桁架长度长，高度高，在运输时,将61.6m的单棍管桁架细化成几个小的部分，在篮球馆内进行总体拼接。所以，现场胎架焊接平台的搭设是准备工作的第一步。选择一处面积大、承载力高，面积约140m2的平整土地作为地坪，将已经搭接好的平台放在这块地坪上。使用水平检测器确保平台的水平度，以此来保证管桁架拼装时的完整准确度。这一准备工作的注意事项是在对过长的管桁架进行分段时，要对每一小段的管桁架的两端管

7、口进行有效的加固，这样做的目的是预防管桁架由于被分段而在运输途中受到磨损或者变形，影响施工进度。并且，在各个小段的管口处要增添导向板，为管桁架的再次拼装提供方便。2.4.2管桁架的焊接工作由于主桁架在运输时被分成了6小段，所以在组装时要大量用到焊接工作，并且对接缝都采用一级焊缝，这对于焊接工作的精度具有严格的高标准的要求。要在焊接前对焊接方式方法进行设计，并且对焊接工人的水平技艺严格把关。同时，在对管桁架进行焊接的时候，要特别注意：首先，所进行的焊接工作必须要制定完善的报告，并且要有第三方评审意见。对于焊接过程中的焊接质量，要实行严格的

8、检查制度，对焊接的位置、顺序等质量问题要严格把关；其次，一切有关焊接的材料要实现零污损，焊接工地的环境不能太潮湿，温差不能太大，不应该在雨雪天气中进行焊接作业。在焊接过程中，要预热焊接地点，并且随时加热保证