1 大跨钢结构建筑发展概述 
　　作为大跨钢结构的重要组成部分的网架结构，自上世纪 60 年代在我国得到应用以来，进过几十年的发展，大、中、小跨度的网络结构已遍及各地。以2008年北京奥运会的鸟巢为例，其将了中国传统文化与现代建筑的形式予以结合，鸟巢的用钢量达到9万多吨。而今，两种或两种以上不同的钢结构结构形式构成的杂交结构也被应用的越来越广泛。大跨钢结构不仅可用于屋盖结构，而且可用于楼层结构、墙体结构和特种结构，越来越多的汽车、机械、化工等行业的企业的厂房建筑中都使用了大跨钢结构设计，此外，越来越多的公共建筑也采用了大跨钢结构。把现代预应力技术引入大跨钢结构建筑中，可以使得结构更加丰富，且更加的经济、合理。 
　　2 大跨钢结构的分类及特点 
　　大跨钢结构主要分为网架结构、桁架结构及门式刚架几大类，下边将分别对这几类钢结构进行论述。 
　　2.1网架结构 
　　网架结构即是由多根杆件拼接而成的空间结构，它具有重量轻、刚度大、抗震性能好等几个方面的优点。从外形上我们可以把它分为双层板型网架结构、单层和双层壳型网架结构。其中双层板型网架和双层壳型网架所用的杆件又分为上弦杆、网架下弦杆以及腹杆三种，他们主要起到承受拉力及压力的作用；而单层壳型网架所使用的杆件，不但要受拉力和压力，还要承受弯矩以及切力。目前，我国的网架结构大部分都采用双层板型网架结构。从组成形式上来看，网架结构主要分为以下三类：一类是由平面桁架系而组成的网架，它又具体包含两向正交正放、两向正交斜放、两向斜交斜放以及三向网架；二是由四角锥体单元所组成的网架，其又具体分为正放四角锥、正放抽空四角锥、斜放四角锥、棋盘形四角锥和星形四角锥五种形式；三是由三角锥体单元所组成的网架，具体可以分为三角锥、抽空三角锥和蜂窝形三角锥三种形式。 
　　钢架结构应用范围较为广泛，可用作体育馆、候车厅、工业厂房、剧院、展览厅等建筑的设计之中。但是美中不足的是其所用的杆件数量较多，施工较复杂。 
　　2.2桁架结构 
　　桁架即为桁架梁，它是一种是格构化的梁式结构。它的结构布置比较灵活，可以应用的范围非常广。桁架梁的抗弯强度比较大，能够使材料的强度得到充分的发挥。此外，更为有意义的是，它可以让我们直观地了解到力的分布及传递，便于结构的变化和组合。根据桁架的外形我们可以把桁架机构分为平行弦桁架、折弦桁架以及三角形桁架三种，其中平行弦桁架有利于双层结构的布置，可以进行标准化生产；折弦桁架的材料使用较为经济，但构造复杂；三角形桁架有助无屋顶的排水，但是杆力分布不均匀，构造布置较难。从桁架几何组成上看，桁架结构可以分为简单桁架、复杂桁架和联合桁架三种。此外，从是否受水平推力可以分为：.无推力的梁式桁架和有推力的拱式桁架两类。无推力的梁式桁架弦杆不易弯曲、受力比较合理而且用材经济；有推力的拱式桁架的拱圈和拱上结构的整体性比较好，施工较为容易，而且跨越能力强，用料也比较经济。 
　　桁架结构往往被用于大跨度的厂房、体育馆以及桥梁等公共建筑之中。 
　　2.3门式刚架结构 
　　门式刚架结构是一种较为传统的结构体系，其上部主构架主要有刚架斜梁、支撑、檩条、系杆等。它有着受力简单、传力方向清晰、便于制作、便于加工、施工周期短、结构坚固耐用、质优价廉、经济效益较为明显等一系列特点。 
　　门式刚架结构因以上的特点，被广泛地应用于工业厂房、文化娱乐公共设施以及民间超市等民用建筑之中。 
　　3大跨钢结构的设计要点 
　　近些年来大跨钢结构建筑迅速发展，数量和规模不断变大，但是对大跨钢结构建筑的稳定性、强度及抗震设计重视不够，以致出现一些造型奇特、结构很不规则，但是稳定性差、强度低、抗震性能差的建筑。为此，结合多年的实践经验，对大跨钢结构的其设计要点归纳如下。 
　　3.1计算分析要准确 
　　在进行计算分析时，要重视结构整体的的协同工作，要考虑到建筑的稳定性、强度等多方面的因素，选择科学合理的计算模型及计算方法，要使其与实际工作情况相符合，加强计算分析的准确性及可靠性。 
　　3.2要做到整体分析并优化设计 
　　根据上边的大跨钢结构计算模型精确度高的特点，在大跨钢结构设计中，不能随便简化计算模型，要应尽最大的可能选择与实际工作情况相符合的分析模型。在提倡可持续发展的今天，我们要在设计中优化设计方案，充分体现经济、环保安全的设计理念，最终达到有效节约原材料，降低工程造价的目的。 
　　3.3节点构造比较复杂 
　　在进行大跨钢结构建筑设计时要从分考虑到钢结构构件的节点构造复杂的特点。在进行节点设计时应该结合钢结构的受力情况、建筑要求以及构件截面形式与连接方法等因素来确定相应的节点构造形式。 
　　3.4稳定设计要求高 
　　稳定性作为任何一个建筑都是避不开的设计因素，在大跨钢结构建筑中更是如此，它的稳定性设计贯穿于整个设计过程，而且稳定性设计要充分考虑到构件整体的稳定设计和局部的稳定设计，此外整体结构的稳定设计也是必不可少的。 
　　3.5刚度应严格控制 
　　多年的实践表明，强度条件和稳定条件并不决定钢结构构件的截面，最终决定解密那的是结构的整体刚度条件，在大跨度钢结构建筑中更是如此。这就需要在设计的时候要充分的重视结构的整体刚度分析。
3.6要进行疲劳强度的验算 
　　要对那些可能长期承受频繁的荷载作用的结构及其连接处进行疲劳强度测算。防止设计的载荷与实际载荷相差过大，而导致建筑出现质量安全问题。 
　　3.7做好防火、防腐设计 
　　钢材的耐火性及耐锈蚀性比较差，因此必须对钢结构建筑做防火和防腐的处理。大跨钢结构建筑往往要容纳很多人，其安全措施的设计必然要比普通的钢结构建筑更高，防火和防腐处理更要重视。但由于相关防火、防腐的处理措施的方法较多，价格差异也比较大，因此应该根据实际情况选择具体的处理措施。 
　　3.8设计施工图 
　　施工图是一个工程项目实施所必须要求的。一个好的设计必须要靠好的施工图纸表现出来。大跨钢结构的结构比较复杂，施工图所要表达的内容多且复杂，这就要求设计人员不仅要有较强的图纸表达能力，更需要其能全面的理解钢结构设计所需要表达的内容。 
　　3.9注重施工质量 
　　大跨钢结构建筑的施工质量直接关系到整个建筑的质量。大跨钢结构建筑的结构比较复杂，原材料安装比较费时，因此施工的质量好坏对整个建筑的质量和安全性有着很大的影响。 
　　4 在保证结构安全的情况下如何减少含钢量 
　　含钢量是大跨钢结构建筑成本的的重要部分。在进行大跨钢结构建筑设计时，为了有效的减小成本，要充分的对设计全过程做出优化，在保证建筑结构安全的前提下，减少含钢量，降低施工成本，提高经济效益。具体应从建筑方案设计、结构方案设计、配筋阶段等几个方面来进行。 
　　4.1建筑方案 
　　在建筑方案设计阶段，就应该考虑到建筑方案对含钢量的多少有着很大的影响。如僵住的长宽、高低等都会影响着整个建筑的含钢量。此外，建筑方案的柱网布置、开间进深等对含钢量也有着较大的影响。想要合理有效地控制含钢量，应该在在建筑方案阶段就着手进行。 
　　4.2结构方案设计 
　　和建筑方案类似，结构方案设计也影响着大跨钢结构的含钢量。具体来说就是结构构件的布置方式，如竖向构件的布置、主次梁的布置等，都直接影响着整个建筑的含钢量。因此，我们要根据建筑方案的具体要求，选择合理的结构方案。 
　　4.3配筋阶段 
　　要根据建筑方案和结构方案科学合理的对建筑物的配筋进行设计。人为因素在钢筋用量的多少上有着较大的差距，因此必须得细化各部分构件的配筋的大小，选择科学的计算方法确定钢筋用量。