一、结构方案设计
1、厂房平面设计
柱距为6m，横向定位轴线用①、②…表示，间距取为6m，纵向定位轴线用ⓐ、ⓑ、ⓒ表示，间距取跨度尺寸，即ⓐ~ⓑ轴线距离为18m，ⓑ~ⓒ轴线距离为24m。
为了布置抗风柱，端柱离开（向内）横向定位轴线600mm，其余排架柱的形心与横向定位轴线重合。
ⓐ~ⓑ、ⓑ~ⓒ跨的吊车起重量等于20t，ⓐ、ⓒ列柱初步采用封闭结合，纵向定位轴线与边柱外缘重合。
是否采用非封闭结合以及联系尺寸取多大，需根据吊车架外缘与上柱内缘的净空尺寸B₂确定。
B₂= λ-(B₁+B₃)应满足：
B₂≥ 80mm Q≤50t
对于20t吊车，B₁=260mm
假设上柱截面高度400mm，则B₃=400mm
对于ⓐ、ⓒ列柱，B₂=750-(260+400)=90mm>80mm,满足要求。
对于等高排架，中柱上柱截面形心与纵向定位轴线重合，吊车架外缘与上柱内缘净空尺寸能满足要求。
厂房长度66m，小于100m，可不设伸缩缝。
2、构件选型及布置
(1)屋面构件
①屋面板和嵌板
屋面板的型号根据外加屋面均布面荷载（不含屋面自重）的设计值，查92G410(一)。当屋架斜长不是屋面板宽1.5m的整数倍时，需要布置嵌板。嵌板查92G410(二)
荷载：
两毡三油防水层 1.2 x 0.35 = 0.42KN/m²
20mm 厚水泥砂浆找平层 1.2 x 0.02 x 20 = 0.48KN/m²
屋面均布活载（不上人） 1.4 x 0.5 = 0.70KN/m²
雪载 1.4 x 1.0 x 0.5 = 0.70KN/m²
小 计 1.60KN/m²
采用预应力混凝土屋面板。根据允许外加均布荷载设计值1.60KN/m²，查图集，中部选用Y-WB-1Ⅱ，端部选用Y-WB-1ⅡS，其允许外加荷载1.99KN/m²>1.60KN/m²，板自重1.40KN/m²。
嵌板采用钢筋混凝土板，查表，中部选用KWB-1。端部选用KWB-1s。其允许外加荷载3.35KN/m²>1.60KN/m²。板自重1.70KN/m²。
②天沟板
当屋面板采用有组织派水时，需要布置天沟。对于单跨，既可以采用外天沟，也可以采用内天沟。对于多跨，内侧只能采用内天沟。
天沟的型号根据外加均布线荷载值查92G410(二)。计算天沟的积水荷载时。按天沟的最大深度确定。同一型号的天沟板有三种情况：不开洞、开洞和加端壁。在落水管位置的天沟板需要开洞，分左端开洞和右端开洞，分别用“a”、“b”表示，厂房端部有端壁的天沟板用“sa”，“sb”表示。
本例在②、④、⑥、⑧、⑩轴线外设置落水管。
内天沟宽度采用620mm，外天沟的宽度采用770mm。
外天沟荷载：
焦渣硂找坡层 1.2 x 1.5 x 0.77 = 1.39KN/m²
两毡三油防水层 1.2 x 0.35 x 0.77 = 0.32KN/m²
20mm 水泥砂浆找平层 1.2 x 0.02 x 20 x 0.77 = 0.37KN/m²
积水荷载 1.4 x 10 x 0.13 x 0.77 = 1.40KN/m²
屋面均布活载 1.4 x 0.5 x 0.77 = 0.54KN/m²
小 计 3.48KN/m²
查表，一般天沟板选用TGB77-1，开洞天沟板选用TGB77-1a或TGB77-1b，端部位TGB77-1sa，或TGB77-1sb，允许外加荷载4.13KN/m>3.48KN/m,自重2.24KN/m²。
同理，可求得内天沟外加荷载设计值2.81KN/m,查表，一般天沟板选用TGB662-1，开洞天沟板选用TGB62-1a或TGB62-1b，端部为TGB62-1sa或TGB62-1sb，允许外加荷载3.16KN/m>2.81KN/m²，自重2.06KN/m²。
(2)屋架及支撑
屋架型号根据屋面荷载设计值，天窗类别，悬挂吊车情况及檐口形状选定。跨度较小时可采用钢筋混凝土折线型屋架，查95G314。跨度较大可采用预应力折线型屋架，查95G414。
本例不设天窗，代号为a，檐口形状为一端外天沟，一端内天沟，代号为D。
屋面荷载：
屋面板传来的荷载 1.60KN/m²
屋面板自重 1.2 x 1.4 = 1.68KN/m²
灌缝重 1.2 x 0.1 = 0.12KN/m²
小 计 3.40KN/m²
18m跨采用预应力混凝土屋架，中间选用YWJ-18-1Da，两端选用YWJ-18-1Da’，允许外加荷载3.5KN/m²>3.40KN/m²，自重67.6KN。
24m跨采用预应力混凝土屋架，中间选用YWJ-24-1Da，两端选用YWJ-24-1Da’，
允许外加荷载3.5KN/m²>3.40KN/m²，自重104.66KN。
对于非抗震及抗震方针设防烈度为6、7度，屋盖支撑可按附图一布置。
当厂房单元不大于66m时，在屋架端部的垂直支撑用CC-1表示，屋架中部的垂直支撑用CC-2表示，当厂房单元大于66m时，在柱间支撑外的屋架端部加竖向支撑CC-3。屋架中部的水平系杆用GX-2表示。屋架上弦横向水平支撑用SC表示，当吊车起重量较大，有其他振动设备或水平荷载对屋架下弦产生水平力时，需设置下弦横向水平支撑。下弦横向水平支撑用XC表示。当厂房设置托架时，还需布置下弦纵向水平支撑，本例不需设纵向水平支撑。
（3）吊车梁
吊车梁型号根据吊车的额定起重量，吊车的跨距（Lk=L-2λ）以及吊车的载荷状态选定。其中，钢筋混凝土吊车梁可查95G323，先张法预应力混凝土吊车梁可查95G425，后张法预应力混凝土吊车梁可查95G426。
对于18m跨，吊车起重重量为20t，重级载荷状态，Lk=18-2x0.75=16.5m，采用钢筋混凝土吊车梁，查表，中间跨采用DLZ-8Z，边跨采用DLZ-8B，梁高1200mm，自重39.98KN。
对于24m跨，吊车起重重量为20t，重级载荷状态，Lk=24-2x0.75=22.5m，采用钢筋混凝土吊车梁，查表，中间跨采用DLZ-8Z，边跨采用DLZ-8B，梁高1200mm,自重39.98KN。
（4）基础梁
基础梁型号根据跨度，墙体高度，有无门窗洞等查93G320。
墙厚240mm，突出于柱外。查表，纵墙中间选用JL-3，纵墙边跨选用JL-15，山墙6m柱距选用JL-14。
（5）柱间支撑
柱间支撑设置在⑥、⑦轴线之间，支撑号可查表97G336。首先根据吊车起重重量，柱顶标高，牛腿顶标高，吊车梁顶标高，上柱高，屋架跨度等查处排架号，然后根据排架好喝基本风压确定支撑型号。查表，柱间支撑选用
（6）抗风柱
抗风柱下柱采用工字形截面，上柱采用矩形截面。抗风柱的布置需考虑基础梁的最大跨度。18m跨、24m跨的抗风柱沿山墙等距离布置，间距为6m。
3、厂房剖面设计
剖面设计的内容是确定厂房的控制标高，包括牛腿顶标高，柱顶标高和圈梁标高。
牛腿顶标高等于轨顶标高减去吊车梁在支撑处的高度和轨道及垫层的高度，必须满足300mm的倍数。吊车轨道及垫层高度可以取0.2m。为了使牛腿顶标高满足模数要求，轨顶的实际标高将不同于标志高度，规范允许轨顶实际标高与标志标高之间有±200mm的差值。柱顶标高H=吊车轨顶标高HA+吊车轨顶至桥架顶面的高度HB+空隙HC，空隙HC不应小于220mm，吊车轨顶至桥架顶面的高度可查95G323，柱顶标高同样满足300mm的倍数。
由于工艺要求，轨顶标高为9m。
对于18m跨：
取柱牛腿顶面高度为7.5m，吊车梁高度1.2m。吊车轨道及垫层高度取0.2m，则轨道构造高度，HA=7.5+1.2+0.2=8.9，构造高度-标志高度=8.9-9=-0.1m，满足±200mm的差值要求。查表，吊车轨顶至桥架顶面的高度HB=2.099m，则H=HA+HB+HC=8.9+2.099+0.22=11.219m。为满足模数要求，取H=11.4m。
对于24m跨：
取柱牛腿顶面高度为7.5m，吊车梁高度1.2m。吊车轨道及垫层高度取0.2m，则轨道构造高度，HA=7.5+1.2+0.2=8.9，构造高度-标志高度=8.9-9=-0.1m，满足±200mm的差值要求。查表，吊车轨顶至桥架顶面的高度HB=2.189m，则H=HA+HB+HC=8.9+2.189+0.22=11.309m。为满足模数要求，取H=11.4m。
对于有吊车厂房，除在檐口或窗顶设置圈梁外，宜在吊车梁标高处增设一道，外墙高度大于15m时，还应适当增设。圈梁与柱的连接一般采用锚拉钢筋2Ø10或2 Ø12。
现在4.8m、8.7m和11.16m标高处设三道圈梁，分别用QL-1、QL-2、QL-3表示。其中柱顶圈梁可代替连系梁。圈梁截面采用240mmX240mm，配筋采用4Ø12、 Ø6@200。圈梁在过梁处的配筋应另行计算。
大跨度门式刚架结构厂房的设计要点论文
在学习和工作中，大家都不可避免地要接触到论文吧，论文是学术界进行成果交流的工具。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧，以下是我为大家收集的大跨度门式刚架结构厂房的设计要点论文，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。
摘要：
随着现代社会的不断发展，厂房工程建造技术也不断提高，很多企业在建造厂房时使用大跨度门式刚架，因为这一施工结构的造价成本较低，并且具有一定的美观性，同时安装技术非常简便，因此得到很多施工企业的高度重视，甚至在许多的高层建筑、仓库、展览厅当中也十分常见。基于此，论文主要对大跨度门式刚架轻钢厂房的设计与应用进行探讨，从构造、应用等方面研究其设计要点，针对一些刚架轻钢厂房设计中需要注意的问题进行全面的研究，并提出适当的建议。
关键词:
门式刚架;厂房设计;应用;建议;
1、引言
相对于传统的厂房建筑，大跨度门式刚架厂房由于工作量较小，能够为企业节省很多的成本，并且综合效益要更高，拆卸也非常方便，适合于各种企业的施工建设，工期较短。如果企业想快速建造厂房，大跨度门式刚架轻钢厂房是一个非常好的选择。近年来，很多的企业都开始着手于大跨度门式刚架轻钢厂房的设计工作，但在现阶段的工程建设中仍然会存在一些质量问题，论文仔细阐述门式刚架设计技术要点等内容，希望能给各行企业带来一点思考与启发。
2、大跨度门式刚架结构的特点及适用范围
近年来，工业的生产水平逐年提高，制造加工的条件得到有效的改善，整体工业化进程进入新时代。建筑行业的技术含量及运用价值都得到了跨越式的进步，大跨度门式刚架轻钢厂房是彩钢板制作成型材的结构，由于重量较轻，抗震效果好，符合我国大力发展绿色建筑的要求，受到了很多建筑师的青睐，特别是这种建筑结构有着得天独厚的优势，给企业带来更高的安全性能和经济效益。目前我国各行各业都开始加大对大跨度门式刚架轻钢厂房的应用，使用成熟的钢结构技术，将信息化、智能化、人性化与其相结合，致使大跨度门式刚架轻钢厂房的发展前景更为明朗。目前适用于大跨度门式刚架轻钢厂房的规程为《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》，在规程中详细规定了刚架的跨度不能超过36m，整体房屋高度在4～9m，房屋整体的刚度结构设备应进一步加强。
3、大跨度门式刚架厂房设计要点
3.1、节省成本，合理布置结构
在正常情况下，大跨度门式刚架厂房一般会根据实际建筑的使用情况和工艺要求来确定，通常会采用9～35m，跨度在20～30m，有着最高的性价比。刚架的用钢量一般要根据其间距的大小而定，但吊车梁用钢量会随刚架间距的增大而增加，对照以往的施工经验，可以发现用无桥式吊车5～8m并与跨度相匹配，大跨度往往采用大柱距，在3～5m最为适合，如果使用10t以上的吊车或较大的悬挂荷载时柱距在6m左右。
平均的门式刚架高度在4～9m，而且桥式吊车不超过12m，屋面的坡路在1/8～21/1，屋面排水满足生产要求，尽量取坡度的最小值，可以有效减少风荷载，节省建筑材料，如果风荷载不是很大，房屋高度不高时可以适当地减少刚架的用钢量，在刚架中间柱可采用两端均为铰接的方式。
如果厂房的建筑设计跨度不是很大，可以采用单脊双坡的形式，在其他条件都满足的情况下，在房脊两侧各需一根檩条，多一根房脊就需要多一根檩条，同时也要增加室内排水沟的用料，避免出现刮风下雨的情况，导致厂房积水积雪，增加厂房的荷载，如果负载过大会渗漏到厂房当中，给企业造成影响，如果厂房的跨度大，可以通过位移控制设计，采用双坡增加刚架的用钢量。因此，从节省成本、增加经济效益的角度来讲，可以采用多脊多坡的方式。
3.2、构件截面设计
要充分发挥材料的作用，根据大跨度门式刚架的结构设计，节省用钢材料，一般会采用变截面的梁柱，通过改变截面的高度，必要时改变腹板厚度的方式。当有桥式吊车时柱采用等截面构件，屋面荷载较轻，钢梁跨度大，工字形截面在受弯构件中以受剪为主。门式刚架则考虑，充分利用板件屈曲后的强度，当截面不满足要求时，需要优先加厚翼缘版，可取得较好的经济效果。设计中也可以简化门式刚架的柱脚结构，减轻基础要求，进一步压缩建筑造价，如果有桥式吊车，并且侧向刚度有严格要求时，柱脚则应该设计为钢接。
3.3、支撑结构的布置与构造
大跨度门式框架的支撑体系，包括刚性系杆、柱间支撑和横向支撑。整个知识体系可以保障刚架的整体稳定性，并且可以把纵向水平荷载传递到基础。在设置柱间支撑时，可同时设置房盖的横向支撑，形成几何不变体系，在刚架转折处设置刚性系杆。如果厂房的柱较高，而且没有吊车可根据支撑的夹角设置双层柱间支撑，保持支撑与水面夹角在30°～60°，以吊车做纵向系杆设置，上下两层柱间支撑，不设置下层支撑，以减少吊车梁的温度应力。一旦上述高度采用十字形柱间支撑的角度少于30°时，上柱支撑可采用人字形或W形支撑。柱间支撑在无吊车厂房内，可采用张紧装置的十字交叉圆钢支撑，有5t以上吊车时，柱间支撑应采用型钢支撑，设置屋盖纵向支撑提高吊车梁的侧向刚度。
3.4、隅撑的设置
在建造时，要考虑到刚架横梁有可能受压，必须在受压两侧布置轴承作为横梁的侧向支撑。在实际的建设过程当中，往往会以隅撑作为钢梁平面外的支点来减小钢梁的压力，提高整体建筑结构的稳定性，适当减少支撑长度，增加内力。在施工中通过设置隅撑，确保安装精密度一般每隔1根檩条设置1道隅撑，中间的间隔为2～4m，进行隅撑设计时也要注意以下几点问题：
第一，如果钢梁截面较大时，应按固定规程精确算出隅撑的强度。
第二，与隅撑相接的檩条厚度不易太薄，如果低于2mm将无法起到对钢梁的支撑效果，所以，也需要提前算出檩条局部的承压能力。
第三，关于设置隅撑的钢柱外计算长度是否可以按间距来测量，目前尚存在争议，在没有经验的情况下，建议取隅撑间距的1.1倍[1]。
3.5、大跨度门式刚架端板连接设计
为了提高施工的便利性，所常使用的刚架跨度为15～36m，采用运输加工分段进行的方式到现场进行拼接安装，在安装过程当中涉及端板结构连接特点设计的内容，其中端板连接是整个节点连接设计中性价比最高的方式，广泛应用在大跨度轻型门式刚架中，与翼缘拼接和常用的腹板拼接方式相比，端板连接更能够降低材料的成本，而且能增加整体构造的稳固性，现场拼接的方式也较为方便。端板拼接有3种形式，分别为竖放、斜放和横放。端板连接也考验其承受的弯矩和剪力，按最大应力设计，采用高强度螺栓，端板连接螺栓应呈对称布置，不宜少于2排。端板的厚度也不能小于1cm，采用全熔透对接焊缝的技术，将翼缘与端板之间进行焊缝，确保焊接的质量。
3.6、屋面活荷载取值
目前，市面上所使用的大跨度门式刚架设计结构，主要是根据相关的设计规范内容进行制作，经过调查发现钢结构设计规范当中对活荷载的规定为0.5kN/m2，但是如果构件的荷载面积更大，可乘折减系数0.6。大跨度门式刚架符合这种条件，取活荷载数为0.3kN/m2。
国内外对此数据有了较大的差异，国外的该房屋设计中需要考虑到0.15～0.5kN/m2的`附加荷载，但在我国的设计内容当中并没有此类的描述。所以有些厂房框架的柱梁太细，克扣负载，如果遇到大风等恶劣天气有可能会超出负载额度，很容易使厂房出现安全问题，因此，在建造大跨度门式刚架时一定要注重房屋的活荷载取值，不能一味地克扣荷载，保障厂房的稳定性。
3.7、需计算好合理的跨度
跨度问题在很大程度上影响着厂房结构的稳定性，由于不同生产流程的工艺在使用的时候可能有很大的差距，因此有些企业甚至希望能够根据自己的使用要求来合理配置厂房形式与大小。这种情况下需要提前计算哪一种跨度能够帮助企业节省成本，尽可能地满足生产工艺要求，根据房屋的高度确定合理的跨度，首先需要计算梁高和荷载。确定2项数值后，适当加大跨度刚架的用钢量，但整体的造价会较低，能进一步节省空间，所以带来的综合效果非常好，通过计算，发现如果房檐过高跨度过大，采用中间设置摇摆柱的方式，钢量较单跨刚架能节省20%左右，因此，在设计的时候应该选用较为经济的跨度[2]。
3.8、刚架间距的确定
房价的间距与房屋荷载跨度等因素相关，选用较大的间距会发现檩条的用钢量不经济。为符合规范要求，刚架柱的间距在6～9m最为适合。
3.9、柱脚的抗风措施
在实际的工程当中，偶尔会听说在大风时会把刚架柱子连根拔起，其实最主要的原因并不是由于荷载计算错误，而是在支撑柱间时忘记考虑支撑传给柱脚的力。尤其是房屋的纵向尺度较小，只涉及少量的柱间来抵抗风荷载，支撑会给柱脚带来很大的拉力，如果柱脚没有可靠的固定措施，很有可能会连根拔起，因此在容易刮大风的地区，要额外注意柱脚的抗风措施，如在柱脚设置描栓端部设描版等[3]。
3.10、防火设计方面
众所周知，大跨度门式刚架虽然有很多的优点，但是对火灾的防护性能较差，尤其是厂房的温度变化较大时，内部的屈曲强度和弹性模量都会随着温度的升高而降低。如突发火灾，温度的急速上升会使厂房的钢结构失去自身的承受能力，从而导致厂房的坍塌，为了能够提高钢结构在高温下的稳定性，有必要对钢结构采取保护措施。需要对火灾的危险类别进行划分，全体的设计人员确定门式刚架，轻钢厂房的防火等级，同时根据我国的规范和防护要求，确保钢构件的质量，在最大限度上避免高温给钢结构带来的负面影响。同时也可以采用在钢结构表面涂防火材料的措施，提高钢结构厂房的防火性能。除此之外，钢结构的设计更要从大局出发，多角度地考虑好设计工作，如按国家规范要求，设置疏散电梯安全出口，以便突遇火灾时，厂房内的工作人员可以在最短的时间内紧急撤离，避免企业的经济损失，保证工作人员的人身安全。
3.11、防水设计方面
大跨度门式刚架厂房所需要的材料是金属彩钢板，虽然很美观但是防水问题也一直存在，做好防水设计是建筑大跨度门式刚架厂房的必要工作。由于金属彩钢板自身的热系数较大，当接触到的外界环境发生较大的温度变化时，会产生一定的温差变化，温度变化会收缩彩钢板，从而使接口处产生位移误差，因此极容易出现漏水问题，在彩钢板的接口处是漏水问题的高发区域。钢结构体系中，钢结构本身容易受到温度变化，风荷载等外力的作用容易产生形变，支点连接处也容易产生漏水隐患。特殊部位由于材料的衔接不同，受到温度变化产生的应力不同步，需要及时修补漏水隐患。对于金属彩钢板的防水设计，要采用以导为主、以堵为辅的方式，重视整个设计的施工过程，将防水工程作为一个系统工程来做。在设计阶段要考虑到大跨度门式刚架厂房的坡度、坡长、构件等诸多因素，科学地采用彩钢板的规格。设计合理的截面和充足的落水点，出具详细的防水构造措施，从理论上减少漏水的可能性。施工过程当中，施工人员也应该对设计进行改良，并且在施工中监督施工环节，一旦发现问题要及时地整改，做好验收工作，记录房屋淋水试验，严格把控施工质量。即使在验收之后也应该定期进行检修，确定没有任何的漏水隐患后才可投入使用[4]。
3.12、计算刚架的侧移内力
现阶段，计算内力的过程中可用的方法是有很多的，在门式变截面刚架结构的内力计算过程中通常运用弹性分析法，虽然通过其他的计算方法也可以得到所需的参数，但是计算的基础精准度没有弹性分析法的精准度要高。另外，塑性分析法也是一种常用的方法，但是这种方法仅仅用在刚架拥有全部等截面的钢柱内力计算过程中。在具体的计算过程中，通常是运用单元杆系有限元的方式，计算所需要的参数相对来说是比较复杂的，在地震过程中所产生的效应作用可以利用该方法进行确定。同时，根据不同的荷载情况确定内力结果。在具体分析过程中，要确定不同荷载的具体组合情况，组合不同所造成的内力结果也是有很大差距的。在计算过程中，尽量找出截面受控的内力组合，将截面的位置控制在筑底连接柱顶以及跨梁的截面上。最后，侧移内力的影响因素相对来说是比较多的，因此，在计算过程中必须要确定哪些因素是主要的影响因素，哪些是次要的影响因素，由于在计算的过程中通常是运用弹性分析法来确定，所以在具体的计算过程中仅需要获取标准荷载的数值，虽然其他的一些数据也会对最终的结果造成一定的影响，如分项荷载的系数，但是由于该系数的复杂程度比较高，所以在计算过程中，一般不考虑它的影响。刚架侧移内力的计算分析结果对于刚架结构的建设是非常重要的，在后期的搭建过程中，还需要根据测移的具体数值来选择相应的建设位置，因此，必须要重视该过程。
4、结语
总而言之，由于我国的钢结构企业发展较晚，在实际设计当中对很多的施工细节可能要经过多次的运算才能确定，再加上很多的工作人员施工经验不丰富，导致施工效果不理想，整体的结构稳定性不高，所以需要设计人员进一步学习钢结构的知识，改变设计观念，对现在所存在的问题进行完善，确保提高工程的设计质量，推动我国门式刚架新型钢结构的进一步发展。
参考文献
[1]梁汇溪大跨度[J式刚架斜梁塑性承载力应用研究[D]沈阳:沈阳大学,2017.
[2]张博.大跨度门式刚架结构设计与分析[D]邯郸河北工程大学,2014.
[3]董超超大跨度[J式刚架抗风优化设计研究[D].广州:广州大学,2012.
[4]潘哲霖大跨度轻钢厂房结构设计[J].浙江建筑,2011,28(03):19-21.
一、工程概况
本工程为一xxx_，占地面积xx_万m2，东西宽xx_m，南北长xx_m，地上工程大小共xx_项，其中钢结构安装工程有综合体育场的大型钢结构挑棚和综合体育馆的大型钢结构网架。
本工程要求xx_完成全部工程任务，钢结构安装工程在土建完成主体钢筋混凝土结构后进行，工期xx_个月，钢结构工程作为土建工程的一个工序，纳人土建工程工序中，平行流水，交叉施工，不占用总工期。
钢构件在构件厂制作时，只做成单肢杆件，用拖车运到工地的构伴堆放场，按设计图在工地拼成钢构件，供安装使用。
1．综合体育场的建筑面积xx_万m2，xx_个坐位，平面近似xx_形，长轴长xx_m短轴长xx8_m，由半径为xx、xx、xx_的xx_段圆弧构成，分A、B、C，D、E、F5_个椭圆圈，整个平面分xx_个柱距、xx个区，每个区xx个拄距，体育场的观众有
三分之一设在轴线7一42轴范围内，此部分设有钢结构悬挑桁架构成的大型钢结构挑棚〔图2－363），覆盖面积xx_m2。共有桁架柱xx_个，每根柱重xx_t。挑棚桁架xx_榀，桁架全长xx_m，悬挑xx_m，每榀桁架重xx_t，尾部用大型钢拉杆拉住，拉杆长xx_m，重xx_t。桁架柱、桁架和拉杆等构件本身均为焊接结构，桁架柱和桁架的连接用高强螺栓，桁架与拉杆用钢门栓连接。挑棚桁架柱安装在标高xx_m观众席的E轴部位，柱顶标高xxm，挑棚行架上弦有xx_的斜度，前部标高xx_m，后部标高xx_m。
挑棚钢结构的材料为xx_。挑棚上弦有钢檩条、椽子结构，下弦有吊顶结构。屋面和吊顶钢结构用普通螺栓与桁架连接。整个挑棚钢构件共xx_件，计xx_t。共用高强螺栓xx_套，普通螺栓xx_套。
2．综合体育馆平面近似正方形，建筑面积xx_万m2，xx_个坐位，建筑物平面尺寸为xx_m，钢筋混凝土柱距xx_m，屋顶为xx_m，大型钢结构平板网架见图2－364。网架为四柱支点，正交正放型钢高强螺栓结构，钢柱间距xx_m，网架外伸xx_m，网架自身高xx_m，网格间距xx_m，网架覆盖面积xx_m2。整个网架由xx_榀单元桁架构成，单元桁架为焊接结构，分I联、Ⅱ联、Ⅲ联三大类，其中1联桁架xx_种xx件，Ⅱ联桁架92_种xx_件，Ⅳ联桁架xx_种xx_件，最重的单元桁架为Ⅲ一5，重xx_t，其余各件均在xx_t以内。单元桁架间用高强螺栓连接。网架上弦设有由薄壁型钢构成的屋面结构，由立柱、檩条和椽子组成。檩条长xx_m，最重的为xx_kg。网架下弦设有由薄壁型钢和普通型钢构成的吊顶结构，吊顶由吊杆、大龙骨和中龙骨等构件组成，最重的大龙骨重xx_kg。
整个网架放置在xx_个由钢管制成的钢柱上，网架通过柱帽用球铰连接。钢柱外包尺寸为xx_m，钢管外径xx_mm，壁厚xx_mm。钢柱长xx_m，单根柱子重xx_t，柱顶标高xx_m，网架下弦标高xx_m，上弦标高xx_m。
网架钢结构和钢柱材质为xx_，屋面结构和吊顶结构材质为xx_。整个网架钢构件共xx_件计xx_t。共用高强螺栓xx_套，普通螺栓xx_套。
钢结构的制作和安装均按照国家标准《钢结构工程施工及验收规范》（GBJ205?3）的要求进行检查验收。网架部分的安装允许偏差因规范尚无规定，安装时应提出补充要求，以保证网架的安装质量。
安装方法和主要安装机械选择 第 1 页 共 1 页
2．安装方法和主要安装机械选择
（1）体育场的挑棚结构采用节间安装的方法，根据挑棚桁架的单很重量、安装高度和钢结构的平面尺寸，选用xx_台xxt塔式起重机，双机抬吊行架，小构件由xx_台塔式起重机分别安装。塔式起重机设在7一42轴线范围，1台立在场内，其轨道中心离A轴5m；台立在场外，离F轴8m。由于建筑物轴线呈弧形，因此塔式起重机的轨道亦为弧曲率与建筑物轴线的曲率一致。塔式起重机的水平臂杆长度选用30m，垂直高度1台用35m，1台用40m，除满足安装高度外，还可使两台塔式起重机的大臂在安装中互不干扰（图2－365、图2－366）。
（2）体育馆网架采用高空散装工艺，根据网架单元件的平面位置及单位重量，选用2台塔吊安装网架结构构件。其位置1台离D轴19．60m，一台离U轴20．30m，两台塔吊起重臂的水平臂杆长度用50m，塔身高度一台40m，一台45m（图2－367、图2－368）。
体育场和体育馆的塔式起重机在土建施工阶段先由土建单位使用，完成钢筋混凝土框架结构后交钢结构安装单位使用。钢结构安装完成后仍交回土建单位使用。
（3）钢结构的地面拼装工作用轮胎式起重机进行。采用40t和20t轮胎式起重视各1台。
（4）高强螺栓节点摩擦面用现场喷砂处理，采用移动式轻便喷砂机，砂子为直径0.5?mm的天然河砂，石英颗粒含量在50%以上。
（5）电焊机采用容量为xxkVA交流电焊机xx台。
安装顺序 第 1 页 共 1 页
1、安装顺序
（1）挑棚钢结构的安装顺序
挑棚平面以伸缩缝分界，分为三段。安装时均从每段中间有满堂支撑的一间开始，往两边顺序安装。这样做有两个优点，一是两榻桁架用满堂支撑连接后，可使结构很快形成稳定的整体，二是可使安装积累偏差减少一半，保证了较高的安装质量（图2－369）。
（2）网架钢结构的安装顺序
先安装⑤轴和⑤轴两侧的主桥架构伴，并与柱连接成一个稳定的整体，然后从D轴和U轴中间开始往两端顺序安装。这样使网架结构的校正工作变得十分简单，安装偏差可以成到最小（图2－370）。
脚手架及吊篮 第 1 页 共 1 页
2．脚手架及吊篮
（1）挑棚钢结构的脚手架及吊梯
在挑棚桁架悬挑端第4根立杆下方搭设一条宽4m的通长脚手架，脚手架的材料为Φ48×3．2mm钢管玛钢卡口，脚手架上表面离桁架下弦1．2m，在桁架节点下方设支承点，作为安装桁架时调整标高及校正用的操作平台。桁架柱支应处搭设一个操作平台。安装檩条、龙骨时采用钢吊梯。
（2）网架钢结构的脚手架、吊篮及吊梯
在B轴、U轴、D轴和网架中间搭设4条宽4m、长71.4m的通长脚手架，其中⑤轴脚手架在此部位的网架构件安装完后即可拆除。共余三条脚手架内设置网架的临时支承点（图2－371）。
在没有脚手架的部位，采用吊篮安装网架单元件，安装吊顶结构用吊梯进行。
（3）临时支承点施工
体育场的挑棚悬挑端的临时支承点用10根脚手架钢管加强，从脚手架底部起每隔1．2m设一根横杆与脚手架相接，顶面、底部都设脚手架底座。12个指架为一单元（以伸缩维为界）。这一单元构伴安装完后，检查合格，用同步下降法拆除临时支承点。
体育馆网架在没有成整体以前，不能承受包括自重在内的荷载，必须设置临时支承点，根据网架的重量和安装顺序，共设置临时支承点35个。交承点用8根脚手架钢管加强，做法与体育场的临时支点相同。临时支承点的荷载按300kN考虑，用30t的螺旋千斤顶。设在看台踏步上的支承点，共下方要进行加固。交承点的位置必须正确；搭设时用线锤校正，共垂宜偏差不大于50mm。
在桥架节点和网架节点下方设置临时支永点时，都必须进行计算，支承点必须具备足够的强度和刚度，同时必须保证钢结构的安全，特别是因加了临时支点，结构焊件由拉杆变为压杆时，要采取加强刚度的措施。
由于网架的支承点要支承较大的重量，在安装过程中应经常检查，发现有下陷现象，要用千斤顶调整到设计标高。
拆除支承点是网架安装的重要工序，必须高度重视。拆除前必须做好下列各项工作：
1）网架支点各下弦节点的标高已检查完并做好记录；
2）高强度螺栓终拧的紧固已检查合格;
3）支撑、盖板上的全部普通螺栓已检查合格;
4）临时支承点上已设置好带有刻度的标尺，标尺零位已对准弦架下弦角钢的下皮；
5）千斤顶行程已根据设计挠度值定好，并调到向下压是下降的位置。
做好以上工作后，应对参加降落工作的全体人员进行技术交底，把按计划降落的次数和该点的设计挠度值告诉每个操作人员。然后用每步10mm的同步下降法降落千斤顶。
测量校正工作 第 1 页 共 1 页
3．测量校正工作
测量工作开始前，先要核对钢尺。土建单位、构件制造厂和安装单位三方必须使用经同一标准核对过的钢尺，并规定钢尺的拉力。经纬仪、水平仪和其他测量工具都必须核对准确。
（1）体育场挑棚钢结构的测量工作
1）根据设计图纸核对八心圆的八个圆心和长轴短轴的方位，计算出钢结构各定位轴线的角度和各个弦长的精确位置，并编成测量用表（表2－276）。
2）按照测量用表各数值，检查钢结构的定位轴线，精度要达到1／15000以内。
3）放出钢结构安装位置线及辅助线，精确到0．5mm，用色泽鲜艳、牢固的颜色标在永久性的钢筋混凝土结构上。由于挑棚的支点在标高16．52m的钢筋混凝土看台上，可以用测量角度（圆心角及圆内接多边形夹角）及计算弦长的方法找出桁架轴线的精确位置。
4）安装挑棚防效时，先校正下弦的标高和轴线位置，再校正上弦的位置。校正工具除经纬仪和水平仪外，再用一些钢丝绳、倒链、花篮螺丝和卡环等，把桁架的位置校正到±0.00。挑棚桁林架布置在圆的半径上，呈放射影，支撑布置在圆的弦线上，必须做得很仔细，才能保证取得良好的安装质量。
（2）体育馆网架钢结构的测量工
1）网架系在交正放4.2×4.2m网格，在网架四周的钢筋混凝土结构上放好网格置线，放线时用通长钢尺，约50N拉力，并用经纬仪控制方位，四边的位置线用查直角的准确度。轴线位置的精度要求在1／15000以内。
2）网架安装时，每装一个单元桁架，都要校正，先标高，后下弦，再校正上弦，每个单元件都必须校正准确。决不能因为螺孔能穿人螺栓而随意安装，否则会造成不能按原设计孔距继续安装的局面。校正网架的工具和体育场挑棚校正用的工具相同。
（3）在体育场和体育馆钢结构的测量放线工作中，都必须做好详细书面记录。钢结构工程完工后要全面检查定位轴线、标高、垂直偏差，要测量桁架、网架各节点在自重阶段的挠度值和满载阶段的挠度值。为科研、设计、安装积累有价值的资料。
连按工艺 第 1 页 共 1 页
四连按工艺
xx_钢结构工程采用电焊连接和螺栓连接两种方法，单个构件各杆件间用电焊连接，构件和构件间用螺栓连接。
1．电焊连接
钢结构的材料挑棚为xx_，网架采用xx_mm，因此焊条材料分别为xx及xx_。T506焊条在焊接前应按工艺要求烘干后方能使用。
焊接工作应编出焊接工艺卡，采取保证焊缝质量要求，且使产生的内应力和整个钢结构变形最小的焊接措施。
所有焊缝均采用三级检验，并做好检查记录。
2．螺栓连接
挑棚和网架采用普通螺栓和高强螺栓两种连接方法。
螺栓的直径、长度必须根据施工详图进行详细统计，按照图纸统计出的螺栓长度要以10mm长归类，使用时不能用错，拧紧螺帽后，露出的丝扣不得少于3扣。
本工程使用的高强螺栓材质为xx_，螺帽、垫圈为xx号钢，螺栓公称直径为xxmm。高强螺栓在使用前要进行检查，开箱时纸盒完整，螺栓油膜良好者，可以直接使用；如包装有损，沾上尘土的，要用煤油清洗，并在螺帽旋转面上抹少许黄油后再使用。
拧紧高强螺栓的工具采用灯示测力扳子，用750N·m扭矩，先用普通扳手初拧，再用测力扳子终拧，每个高强螺栓采用拧两遍查一遍的方法。拧紧高强螺栓的顺序是从接缝中拉两边逐个拧紧。为防止漏拧，拧紧的高强螺栓要用颜色漆做好明显的标记。高强螺栓扳子在使用过程中要随时进行校核，保证准确的扭矩值。
高强节点处构件的摩擦面，采用现场喷砂方法处理，使用30～40N／Cm2的风压将直径为0．5?．0Cm的天然石英砂喷到构件摩擦面处，使钢材表面成为浅灰色的毛糙面。砂子必须烘干。喷砂用轻便移动式砂罐。构件终拼完毕后，即在拼装场进行喷砂。网架单元件单设一个喷砂台，台高80cm。喷砂时双肢角钢的构件用硬木楔撑开，以保证喷砂的质量。
摩擦面喷砂后，让其自然生锈，安装时如有浮锈，可用软布擦掉，切忌用钢丝刷刷生锈的摩擦面。
高强螺栓节点安装完毕后，经复查合格方能进行下一道工序。
安装验算 第 1 页 共 1 页
安装验算
钢构件在安装时，与原设计受力状态往往有很大的差异，为保证安全施工，必须按吊装时的受力状态对构件进行验算，检查其强度和刚度。本工程的验算内容较多，如体育场挑棚桁架吊装、挑棚后尾拉杆吊装、挑棚悬臂端临时支承点荷载、挑棚安装阶段风力的影响、体育馆大钢柱吊装和网架临时支承点荷载等，都须进行必要的验算。体育场挑棚桁架吊装验算举例如下：
体育场的挑棚桁架，原设计为悬挑结构，安装时用2台塔式起重机抬吊；（图2－366），改变了桁架的某些杆件的受力状态，因此进行吊装验算如下：
1．计算重心位置。
桥架总重xx_t。把桁架每个杆件、每块节点板对设在桁架左端的y轴取矩并累加再
除构件总重，得X==xx_m
2．确定吊点荷载。
根据起重机的起重能力，选择A点为场1外塔式起重机吊点，B为场内塔起重机吊点，根据重心位置，算出吊点A荷载约为101_kN，吊点B荷载约为xx_kN。
3．把网架自重化为上弦节点荷载，用图解法求得各杆件的内力（图2－372）。
4·根据施工详图查得各杆件长度断面形状及断面积，算出Ix、Iy，rx、ry，λx、λy查表得φx、φy
5．根据以上数据，算出бx、б
把全部计算数据列成总表后看出，桁架在吊装时，各杆件由自重产生的内力都很小，只有7～8，9～10，11～12，13～14，15～16这5根杆件其λx值超过了[λ]＝150结构设计规范》规定，桁架杆件其实际内力小于杆件承载能力的50％时，其[λ]吊装时杆件产生的内力远小于杆件实际承载力的50%，而且时间短暂，因此体育馆的挑棚
桁架在吊装时，不需采取加固措施
施工总平面 第 1 页 共 1 页
施工总平面
钢结构安装阶段的总乎面布置图必须与土建施工的总平面布置图统筹安排。现场平面布置应尽可能集中，以节约机械台班，节省劳动力，加快安装速度。使施工有条不紊。
钢构件运到现场放在构件堆放场。堆放场应尽量靠近安装区域，使构件的安装，拼装都在吊装机械的工作范围内，不产生现场构件的小搬运。本工程中体育场的钢构件和体育馆的钢构件从拼装、喷砂、堆放到安装都在吊装机械的工作范围内，所以不需要现场小搬运的机械。
钢结构原材料堆放场、拼装场、喷砂场、成品构件堆放场和电焊机房等的布置见图2?65、图2－367。
劳动组织 第 1 页 共 1 页
劳动组织
钢结构工程专业性强，劳动强度大，施工时间短（和整个工程比），要求参加施工的技术工种有较好的技术素质，一些技术性不强，时间很短，劳动强度较大的工作，不可能都配备人员，因此要求参加钢结构安装的施工人员，除完成本专业、本工种的任务外，还要完成其他工种的工作。劳动力要做到现场统一调动，一专多能，充分发挥作用，创造更好的经济效益。
综合体育设施根据钢结构安装工程量和工艺特点配备劳动组织（表2－277）。
施工进度计划 第 1 页 共 1 页
施工进度计划
“体育场和体育馆的钢结构安装在土建钢筋混凝土结构完工后进行，根据工程总进度计划要求，钢结构工程与土建各分项工程平行流水、交叉施工，不占用工程总工期，只占用流水工期（配合工期）。钢结构安装进度计划见表2－278。
机械设备、工具、材料 第 1 页共 1 页
机械设备、工具、材料
钢结构工程使用的大型机械及设备根据钢结构工程总量、施工工艺和工期要求，结合现场施工条件确定。关于辅助材料，手用工具、劳动防护用品和测量记录用品等根据实际情况配置，表中仅列出了主要部分。
保证质量 第 1 页 共 1 页
、保证质量
1．本工程的钢结构安装质量，按照国家标准《钢结构工程施工及验收规范》（GB205一83）执行。
2．钢构件要按分类、型号。安装顺序进行堆放，一个型号放一个地点，以方便取用上下重叠堆放构件时，垫木要结实，并垫在同一垂线上，防止因堆放不当而引起构件变形
3．钢构件在安装前必须对编号、外型尺寸、焊缝质量、螺孔位置等进行全面检查、完全符合设计要求后才能进行安装。
9．钢构件在运输过程中发生的变形应予修复，不能修复的杆件。应该更换
5。钢结构的定位轴线要精心测量，支座放线时要用整根钢尺丈量，防止因分尺丈量生积累误差。
6．钢构件要严格按照安装顺序进行，不能任意变更。校正时必须校到±0．00。每根一个构件都进行精心校正，这一点是可以做
7．喷砂后的摩擦面要认真检查，不能漏喷，喷过的摩擦面不得沾上污垢脏物。高强螺
栓的扭矩要保证达到xxN·m，不得欠拧和超拧。拧完后要做好记录。
8．安装焊缝应按图纸要求施焊，主要构件的焊缝焊完后，应打上焊工代号，并做好书面记录。
9．钢结构安装完工后，要整理出全部质量记录的技术资料，作为竣工验收的主要文件。
施工安全措施 第 1 页 共 1 页
施工安全措施
1．参加钢结构安装的全体人员，都要熟悉并严格执行本工种的安全操作规程，按照钢结构安装工艺的要求，精心操作。
2．钢结构安装前，应对全体安装人员进行详细的安全交底，参加安装的人员要明确分工，利用班前会，小结会并结合现场具体情况，提出保证安全施工的要求。
3．参加安装的各专业工种，必须服从现场统一指挥，技术负责人在发现违章作业时，要及时劝阻，对不听劝阻继续违章操作者，应立即停止其工作。
4．高空作业人员要系好安全带，地面作业人员要戴安全帽。高空作业人员的手用工具要放在工具袋内，在高空传递时不得扔掷。
5．雨后风后对立放的构件要进行检查，必须保证垫木、支撑有足够的稳固程度。
6.构件起吊时，吊索必须绑扎牢固，绳扣必须在吊钩内锁牢。严禁用板钩钩挂构件，构件在高空稳定前不准上人。
7．脚手架必须搭设牢固，钢结构临时支承点下方必须设置在夯实的地面或有足够强度的钢筋混凝土结构上，支承点用的千斤顶，要稳固并垂直放置，施工中要定期检查脚手架的稳固情况。
8．吊篮必须牢固地连接在钢结构上。
9．电器用具要放在通风、干燥的棚内，外壳要接地，接地电阻值不大于4Ω。
10．现场气割、电焊要有专人管理，并设专用消防用具。
钢结构设计、制造、安装及土建单位的分工 第 1 页共 1 页
1．钢结构设计、制造、安装及土建单位的分工
（1）详图设计单位
1）按照施工单位提出的机械设备能力，确定单元结构构件的划分；
2）对制造、安装单位进行钢结构设计图的技术交底工作;
3）对钢结构设计图纸的技术变更提出书面资料；
4）绘制钢结构竣工图。
（2）钢结构制造厂
1）根据施工详图及技术要求，把钢材制成运输、安装单元构件，检查合格后签发构件合格证；
2）负责修理由制造原因造成的钢构件缺陷；
3）提供由制造厂负责的钢结构附件。
（3）钢结构安装单位
1）根据钢结构工程的要求，提出机械、设备、工具、材料计划、并在现场做好检查验收工作；
2）准备钢结构安装用的专用工具;
3）提出需要土建单位配合的工作及辅助劳动力计划；
4）在现场验收构件制造厂的钢构件及紧固件、连接件，井负责现场保管工作；
5）检查验收钢结构的定位轴线、标高，并做好钢结构安装用的辅助线放线工作;
6）对参加安装钢结构的全体工作人员进行技术安全交底工作;
7）负责钢结构安装运输起吊、定位、校正、紧固螺栓、焊接安装焊缝等工作；
8）提出钢结构安装的各项技术资料，参加钢结构安装的竣工验收工作;
9）清理钢结构安装现场。
（4）土建施工单位
1）根据钢结构安装工程施工总平面图的要求，做好场地清理压实工作，使钢构件堆放场、拼装场、机械行驶道路的路基、现场交通道路平整密实，排水良好；
2）提供钢结构安装用的电源、水源、脚手架用料及现场消防设备等；3）向钢结构安装单位提供定位轴线及水准标点，并进行交底；
4）负责组织土建施工和钢结构安装之间的协调工作;
5）提供钢结构安装用的大型临时设施，如材料仓库、工具间、临时办公室等；
6）负责组织钢结构安装工程的竣工验收工作。
