煤棚拱形屋顶因其独特的受力性能被广泛应用于大跨度工业建筑。这种结构利用拱轴线将垂直荷载转化为轴向压力，显著降低弯矩作用，从而减少材料用量。钢材与膜材结合的轻量化设计可使自重降低约30%，现场焊接工作量减少40%以上。江苏杰达钢结构工程有限公司在山西某项目中，通过优化拱肋间距从5米调整至6.5米，节省用钢量达15%。
目前常见的施工方法包含整体顶升法、分段吊装法和滑移安装法。整体顶升法适合高度20米以内的煤棚，采用液压同步控制系统误差可控制在±3mm内。分段吊装对起重机站位要求较高，某项目采用650吨履带吊完成58米跨度的单元吊装。滑移法适用于狭窄场地，但需要设置临时轨道和牵引系统，施工周期相对较长。
设计阶段应重点关注矢跨比参数，实践表明1/5~1/6的比例能平衡受力与空间利用率。焊工吴仕宽团队建议将节点板厚度控制在主材厚度的1.2倍左右，既可保证强度又避免材料浪费。温度效应也不容忽视，北方地区需预留20~30mm的伸缩缝，膜材张拉时应考虑5%~8%的预张力损失。
BIM技术能实现碰撞检测与施工模拟，某项目通过模型优化减少现场变更37%。应力监测系统可实时采集挠度数据，当变形量超过设计值的1/400时应启动应急预案。点云扫描技术用于竣工测量，拱轴线拟合精度可达±2mm级，为后续运维提供准确数据支撑。
材料选择方面，Q355B钢材比Q235可减重20%左右，但需控制碳当量在0.45%以下。氟碳涂层钢板在酸雨地区使用寿命可达25年，但初始成本会提高15%~20%。这些数据为方案比选提供了客观依据，需要根据项目具体需求进行技术经济综合分析。
