С быстро развивающимися формами зданий, такими как спортивные залы, музеи, художественные галереи и крупные торговые центры, вокруг нас появилось больше крупных стальных конструкций. Давайте посмотрим, какие ключевые технологии используются в строительстве крупных стальных конструкций.

　　01 Метод установки блоков на месте на большой высоте
　　Метод установки на месте на большой высоте включает в себя метод свободной сборки на большой высоте и метод установки блоков на большой высоте.
　　（1）Метод свободной сборки. Обычно используется метод консольного вылета или метод полных лесов для непосредственной сборки элементов в проектном положении.
　　Для обеспечения условий размещения на большой высоте и работы рабочих необходимо установить полные леса для поддержки рабочей площадки. Подходит для ферм и оболочек с меньшим пролетом и более свободными требованиями к срокам строительства.
　　Преимущества: поскольку вес отдельных элементов относительно небольшой, можно эффективно снизить требования к грузоподъемности подъемного оборудования.
　　Недостатки: длительное время установки опор, много работ на большой высоте, длительный срок строительства, а также требуется большое количество материалов для опор, занимающих большую площадь внутри здания.
　　（2）Метод блочной установки. Используются меры по сегментации конструкции, и предварительно разделенные на блоки элементы устанавливаются с помощью подъёмного крана.
　　При наличии условий блоки можно предварительно собрать на заводе. При рациональном распределении устанавливаемых блоков следует учитывать следующие моменты.
　　1) Размер блока зависит от грузоподъемности крана и типа конструкции.
　　2) В конструкциях из балок и колонн точки разделения обычно устанавливаются в точках перегиба изгибающего момента.
　　3) В конструкциях ферм и оболочек можно использовать способы разделения на блоки и полосы.
　　4) Блок должен обладать достаточной устойчивостью, жесткостью и прочностью и быть самостоятельной конструктивной единицей.

　　02 Метод скользящей установки
　　Метод скользящей установки обычно делится на метод скользящей установки конструкции и метод скользящей установки с опорой.
　　（1）Метод скользящей установки конструкции. Вся конструкция (или её часть) сначала собирается на площадке, где есть условия для сборки, а затем с помощью системы скольжения перемещается в проектное положение. При этом методе установки площадка для сборки и используемое подъемное оборудование могут быть сосредоточены на одной относительно фиксированной площадке. По сравнению с методом установки на месте, это позволяет сократить количество временных опор и рабочих платформ, снизить затраты на подготовку и управление площадкой. При использовании этого метода следует обратить внимание хотя бы на несколько важных моментов.
　　1) Места опор конструкции благоприятны для укладки рельсов, чем длиннее путь скольжения, тем выше эффективность.
　　2) Скользящий блок должен представлять собой геометрически неизменяемую систему, обладать достаточной жесткостью и устойчивостью во время скольжения и по возможности уменьшать сопротивление во время скольжения.
　　3) При использовании многоточечного тягового механизма для осуществления скольжения, чтобы избежать поворота конструкции во время скольжения, необходимо обеспечить синхронность тяги. Если это сложно обеспечить, необходимо провести тщательный расчет и оценку влияния несинхронности тяги на скользящий блок, и при необходимости выполнить временное усиление скользящего блока.
　　4) Перед окончательной фиксацией скользящего блока конструкция имеет тенденцию к «легкому скольжению» в направлении движения и перпендикулярно ему, поскольку условия опоры отличаются от проектных. Чтобы предотвратить деформации за пределами проекта (т.е. за пределами плоскости скольжения), необходимо принять меры для предотвращения «сползания», например, установить самобалансирующие жесткие тяги или гибкие тросы вблизи опор с обеих сторон.
　　（2）Метод скользящей установки с опорой
　　Метод скользящей установки с опорой заключается в установке опорных конструкций в проектном положении конструкции для обеспечения опоры и рабочей площадки для установки конструкции на месте. После установки этой части конструкции опора перемещается, отделяясь от уже установленной конструкции. Таким образом, создаются условия для установки на месте соседней конструкции. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет завершена установка всей конструкции. При использовании этого метода опорная конструкция, помимо обеспечения обычной общей и локальной устойчивости, должна также учитывать горизонтальные динамические нагрузки (горизонтальные инерционные силы, возникающие при пуске и торможении).

　　03 Метод полной сборки
　　Метод полной сборки заключается в том, что отдельные элементы конструкции собираются в единое целое на земле, а затем с помощью подъемного оборудования поднимаются на проектную высоту и устанавливаются. Этот метод хорошо подходит для ферменных конструкций со средним пролетом, но предъявляет высокие требования к подъемному оборудованию и оказывает значительное влияние на строительные работы на земле. В процессе строительства следует обратить внимание на следующие моменты.
　　（1）В зависимости от типа ферменной конструкции, характеристик подъемного механизма (подъемный кран) и условий на месте определяется размер, вес и количество блоков для полной сборки. Необходимо провести многостороннее обсуждение и оптимизацию вариантов и разработать реальный и осуществимый план полной сборки, чтобы обеспечить синхронное управление и безопасность перемещения фермы в воздухе.
　　（2）Способ прокладки блоков полиспастов. Правильность прокладки канатов в полиспасте большой грузоподъемности напрямую влияет на успешное выполнение монтажных работ. Обычно используются методы последовательной и перекрестной прокладки, выбор подходящего метода зависит от конкретных условий.
　　（3）Необходимо выполнить расчеты для крана или стрелы, веса устанавливаемого элемента, полиспаста, траверсы, такелажа, оттяжек, заземления, лебедки или тали, основания, точек подвеса, перемещения фермы в воздухе, демонтажа стрелы и т.д. При необходимости следует провести испытания.

　　04 Метод установки полосами или блоками
　　Так называемый метод установки полосами или блоками заключается в сварке элементов стальной конструкции на земле, их формировании в виде полос или блоков, а затем подъеме с помощью подъемного оборудования в проектное положение для образования общей конструкции, поэтому его также называют методом мелкоблочной установки. По сравнению с методом свободной сборки на большой высоте он позволяет сэкономить много наземных лесов, а размер блоков или полос обычно определяется грузоподъемностью подъемного оборудования, поэтому разработка строительного проекта достаточно гибкая. Этот метод имеет следующие особенности.
　　（1）Помимо сборных стальных трубных лесов, поскольку метод установки полосами или блоками использует частично неполные леса, можно также использовать стандартные секции башенного крана или другие мосты, сборные леса.
　　（2）Разделение фермы на полосы и блоки в основном определяется грузоподъемностью крана и особенностями конструкции фермы. Существует несколько способов деления.
　　1) Блоки фермы прилегают друг к другу, а нижние пояса двойных уголков можно разделить на два блока. Этот метод можно использовать для ферм с прямым четырехгранным конусом и т.д.
　　2) Блоки фермы прилегают друг к другу, а верхние пояса соединены разделительными узлами. Этот метод можно использовать для ферм с наклонным четырехгранным конусом и т.д.
　　3) Между блоками оставляют межблочный зазор, который монтируется на высоте после установки блоков фермы и может использоваться для ферм с двусторонним ортогональным расположением и т.п.
　　3) Регулировка прогиба фермы
　　Перед смыканием следует предварительно поднять его высоту, чтобы центральный прогиб был таким же, как и прогиб в месте образования единой конструкции фермы. Поскольку метод поэтапной сборки блоками в основном используется в фермах малых и средних пролетов, в качестве подпорок можно использовать стальные трубы, в нижней части которых устанавливаются домкраты; при регулировке высоты достаточно поднять домкраты, что достаточно удобно. Если при проектировании учитываются особенности поэтапной сборки и высота фермы увеличена, то при поэтапной сборке регулировка прогиба не требуется.
　　4) Контроль размеров фермы
　　Размеры блоков фермы должны быть точными, чтобы обеспечить стыковку узлов при монтаже на высоте и уменьшить отклонения. Как уже говорилось, для контроля размеров обычно используют предварительную сборку или пробную сборку. Кроме того, следует максимально сократить количество промежуточных перевозок; если перевозка необходима, следует использовать специальные транспортные средства, чтобы предотвратить деформацию блоков фермы.

　　05 Безопорный метод монтажа
　　Безопорный метод монтажа крупнопролетных консольных стальных конструкций заключается в монтаже отдельных элементов на высоте без устройства несущих конструкций, используя жесткость самой консольной стальной конструкции и подъемную технику, методом постепенного наращивания и поэтапного монтажа. Применяется для консольных стальных конструкций с высокой жесткостью, хорошей устойчивостью и большой высотой. При применении этого метода под действием собственного веса консольный участок обязательно прогнется, что создает трудности, связанные с неизвестностью координат установки элементов; при наличии требований к форме установки или смыкания контроль формы конструкции в процессе строительства является одной из самых сложных технических задач. При реализации этой технологии необходимо обратить внимание на следующие моменты.
　　1) Использование программного обеспечения конечно-элементного анализа для моделирования деформаций и напряжений на каждом этапе строительства, установка натяжения стальных канатов на основе результатов расчета и принятие мер по контролю предварительной деформации, мониторинг перемещений и деформаций фермы в процессе выполнения работ. С помощью компьютерного моделирования всего процесса строительства проводится анализ нагрузок для различных условий эксплуатации, проверяются перемещения, деформации и коэффициент напряжения конструкции, точно рассчитывается напряженное состояние стальных канатов в неблагоприятных условиях для контроля общей деформации элемента. На разных этапах строительства осуществляется повторный мониторинг и регистрация данных о перемещениях в узловых точках колонн и балок.
　　2) Контроль высоты опорных подпятников стальных колонн, соответствующих главной ферме, в пределах отклонения 3 мм, а также предварительный подъем нижнего пояса консольной фермы во избежание прогиба фермы. Устройство вспомогательной системы поддержки; до монтажа рассчитывается положение центра тяжести стальной колонны; с помощью стальных канатов и ручных талей регулируется баланс сил стальной колонны; после монтажа с помощью вспомогательных труб обеспечивается соединение стальной колонны с подвесами нижнего уровня стальной балки; на уровне подпятников стальной колонны формируется локальная устойчивая рама; после сварки производится демонтаж; при необходимости используется натяжение вспомогательных стальных канатов для контроля деформации в процессе монтажа.
　　3) При сварке на большой высоте, если ветер сильный, необходимо принять меры защиты сварки стальных конструкций от ветра. При стыковке колонн монтируется защитная платформа из трехслойной ткани; при сварке рамы балки и вертикальных опор используется съемный мобильный ветрозащитный кожух, соединенный с колонной болтами, для обеспечения качества сварки стальных конструкций.
　　4) Конструкцию можно разделить по зонам на консольные балки, колонны и вертикальные раскосы; консольные балки и раскосы монтируются в виде составных блоков, образуя с колонной треугольник устойчивости; монтируются балки в плоскости установки, на консольных балках устанавливаются стойки и верхние рамы балок, а затем монтируется консольный участок фермы. В процессе работы используется собственная устойчивость конструкции, работы выполняются поэтапно, с помощью технологии натяжения стальных канатов контролируются высота узла и перемещение, что обеспечивает контроль перемещений в допустимых пределах и значительно повышает скорость и безопасность строительных работ.

　　06 Метод монтажа с разворачиванием складной конструкции
　　Метод монтажа с разворачиванием складной конструкции используется для оболочковых куполов; принцип его работы заключается в том, что его объемное пространство может рассматриваться как сумма эффектов кольцевого кольца и радиального свода. Эта строительная технология заключается в удалении части стержней оболочки, чтобы она стала подвижной конструкцией; складная часть оболочки разворачивается на земле, чтобы уменьшить монтажную высоту; затем с помощью подъемного оборудования устанавливаются оставшиеся элементы конструкции, чтобы восстановить исходную статически определимую конструкцию. Этот метод имеет следующие особенности.
　　1) Устойчивость к внезапным изменениям
　　Когда угол между линиями, соединяющими подвижные шарниры оболочки, приближается к 180°, возникает явление геометрической неустойчивости. Скорость движения в месте неустойчивого шарнира очень высока, подъемная сила быстро уменьшается, подъемный канат ослабевает, внутренние силы элементов оболочки увеличиваются до разрушения. Эту проблему можно решить следующими способами.
　　1) С обеих сторон оболочки устанавливаются 4 временных оттяжки; когда точка подъема поднимается до момента приближения оболочки к неустойчивости, скорость подъема уменьшается, временные оттяжки натягиваются, и с помощью блока полиспаста медленно ослабляется натяжение каната, чтобы избежать неустойчивости.
　　2) В соответствующих местах на узловой плите устанавливаются ограничители, ограничивающие диапазон вращения узла, чтобы предотвратить внезапное сильное вращение узла в неблагоприятных условиях.
　　3) Подъем на небольшие расстояния; чтобы предотвратить явление обратного прогиба конструкции в процессе подъема оболочки, при проектировании конструкции следует предусмотреть подъем на короткие расстояния на ключевых этапах, каждый ход 20 мм, при необходимости сократить до 10 мм, что удобно для наблюдения, измерения и регулировки каната персоналом.
　　2) Синхронный контроль в процессе подъема
　　Если при подъеме различные точки подъема не синхронизированы, кроме деформации оболочки, горизонтальная сила, вызванная разницей высот с двух сторон, может привести к смещению, а даже к ослаблению подвесного троса и потере устойчивости конструкции. При подъеме концы балок оболочки являются неподвижными шарнирными опорами, а средние шарнирные опоры не закреплены; при подъеме такой конструкции, если синхронный контроль недостаточен, это увеличит неустойчивость конструкции. Поэтому необходимо контролировать отклонение высоты каждой точки подъема, синхронность работы и балансировку нагрузки в процессе подъема; это можно решить следующими способами.
　　1) Поскольку участок, где разница высот между одной точкой подъема и другими точками подъема влияет на внутренние силы конструкции, сосредоточен вокруг этой точки подъема и соседних точек подъема, влияние на другие участки конструкции невелико. Влияние разницы высот можно компенсировать путем соответствующего увеличения сечения элементов с большими изменениями напряжений.
　　2) Когда разница высот точки подъема достигает определенного значения, происходит ослабление подвесного троса в соседней точке подъема с большей высотой. Для обеспечения разницы высот в процессе подъема используется компьютерная система управления подъемом крупногабаритных стальных конструкций.
　　3) Использование ручного вспомогательного мониторинга. Мониторинг включает в себя высоту подъема оболочки, горизонтальное смещение, вертикальность подъемного устройства и давление гидравлического домкрата. Если обнаружено превышение нормы, немедленно уведомляется диспетчерская для своевременной корректировки.
　　3) Контроль внутренних напряжений
　　При подъеме оболочки имеется несколько шарнирных осей; шарнирные оси должны быть параллельны друг другу, а шарниры на каждой шарнирной оси должны быть многошарнирными и соосными, иначе возникнут чрезмерные внутренние напряжения, в тяжелых случаях это приведет к деформации оболочки или даже к ее повреждению. Поэтому точность сборки оболочки должна соответствовать требованиям.
　　1) Строго контролировать погрешность изготовления и сборки сетчатой оболочки. После сборки сетчатой оболочки на земле все шарнирные оси должны быть параллельны друг другу, а погрешность соосности каждого шарнира на одной и той же шарнирной оси ≤3 мм.
　　2) Во время подъема строго контролировать разницу в нагрузке на каждой точке подвеса, чтобы сетчатая оболочка оставалась в динамическом равновесии.
　　3) В процессе строительства были приняты передовые меры, такие как высокоточная технология контроля отклонений, технология регулировки нагрузки высокой стабильности, технология синхронной регулировки в нескольких точках и технология подъема с коротким ходом и точечным перемещением, что гарантировало качество и безопасность строительства.
　　Стальная конструкция стала новой экологически чистой конструктивной системой в гражданском жилищном строительстве. Представление вышеупомянутых распространенных методов строительства, надеюсь, окажет некоторую помощь в будущей работе.