管桁架结构辅助设计课件.ppt

《管桁架结构辅助设计课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《管桁架结构辅助设计课件.ppt（65页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、*建筑工程技术学院建筑工程技术学院1建筑工程技术学院汇报人：戚豹2012年9月28日*建筑工程技术建筑工程技术学院学院2空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010一、立体桁架、立体拱架与张弦立体拱架设计的基本规定1、立体桁架的高度可取跨度的、立体桁架的高度可取跨度的112116。2、立体拱架的拱架厚度可取跨度的、立体拱架的拱架厚度可取跨度的120130，矢高可，矢高可取跨度的取跨度的1316。当按立体拱架。当按立体拱架计算算时，两端下部，两端下部结构构除了可靠除了可靠传递竖向反力外向反力外还应保保证抵抗水平位移的抵抗水平位移的约束条件。束条件。当立体拱架跨度当立体拱架跨度较大大

2、时应进行立体拱架平面内的整体行立体拱架平面内的整体稳定性定性验算。算。管桁架的弦杆管桁架的弦杆(主管主管)与腹杆与腹杆(支管支管)及两腹杆及两腹杆(支管支管)之之间的的夹角不宜小于角不宜小于3 0。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院3空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010一、立体桁架、立体拱架与张弦立体拱架设计的基本规定4、立体桁架支承于下弦、立体桁架支承于下弦节点点时桁架整体桁架整体应有可靠的防有可靠的防侧倾体体系，曲系，曲线形的立体桁架形的立体桁架应考考虑支座水平位移支座水平位移对下部下部结构的影构的影响。（响。（防防侧倾体系体系可以是可以是边桁架或上弦桁架或上弦纵向水

3、平支撑。曲向水平支撑。曲线形的立体桁架在形的立体桁架在竖向荷向荷载作用下其支座水平位移作用下其支座水平位移较大，大，下部下部结构构设计时要考要考虑这一影响。）一影响。）5、对立体桁架、立体拱架和立体桁架、立体拱架和张弦立体拱架弦立体拱架应设置平面外的置平面外的稳定支撑体系。（定支撑体系。（应在上弦在上弦设置水平支撑体系置水平支撑体系(结合合檩条条)以保以保证立体桁架立体桁架(拱架拱架)平面外的平面外的稳定性。）定性。）*建筑工程技术建筑工程技术学院学院4空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010二、结构挠度容许值1、空、空间网格网格结构在恒荷构在恒荷载与活荷与活荷载标准准值作用

4、下的最大作用下的最大挠度度值不宜超不宜超过表表3.5.1中的容中的容许挠度度值。一般情况下，一般情况下，按按强度控制而度控制而选用的杆件不会因用的杆件不会因为这样的的刚度要求而加大截面。度要求而加大截面。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院5空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010二、结构挠度容许值2、网架与立体桁架可、网架与立体桁架可预先起拱，其起拱先起拱，其起拱值可取可取不大于不大于短向跨短向跨度的度的1300（一般一般1/500）。当）。当仅为改善外改善外观要求要求时，最大，最大挠度可取恒荷度可取恒荷载与活荷与活荷载标准准值作用下作用下挠度减去起拱度减去起拱值。当网架或立

5、体桁架跨度当网架或立体桁架跨度较大（大（一般一般认为30m钢结构构）时，可考可考虑起拱，起拱，起拱起拱值可取可取小于或等于小于或等于网架短向跨度网架短向跨度(立立体桁架跨度体桁架跨度)的的1 3 00。此。此时杆件内力杆件内力变化化“较小小”，设计时可按不起拱可按不起拱计算。算。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院6空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010三、结构计算一般计算原则1、空、空间网格网格结构构应进行重力荷行重力荷载及及风荷荷载作用下的位移、内作用下的位移、内力力计算，并算，并应根据具体情况，根据具体情况，对地震、温度地震、温度变化、支座沉降化、支座沉降及施工安装荷及

6、施工安装荷载等作用下的位移、内力等作用下的位移、内力进行行计算。空算。空间网格网格结构的内力和位移可按构的内力和位移可按弹性理性理论计算；网壳算；网壳结构的整体构的整体稳定定性性计算算应考考虑结构的非构的非线性影响。性影响。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院7空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010三、结构计算一般计算原则2、对非抗震非抗震设计，作用及作用，作用及作用组合的效合的效应应按按现行国家行国家标准准建筑建筑结构荷构荷载规范范GB50009-2012进行行计算，在杆件截算，在杆件截面及面及节点点设计中，中，应按作用按作用基本基本组合合的效的效应确定内力确定内力设计值；

7、对抗震抗震设计，地震，地震组合的效合的效应应按按现行国家行国家标准准建筑抗震建筑抗震设计规范范GB50011计算。在位移算。在位移验算中，算中，应按作用按作用标准准组合合（不乘荷（不乘荷载分分项系数）的效系数）的效应确定其确定其挠度。度。组合合见建筑建筑结构荷构荷载规范范GB50009-2012 P8规定。定。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院8空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010三、结构计算一般计算原则3、对于于单个球面网壳和个球面网壳和圆柱面网壳的柱面网壳的风载体型系数，可按体型系数，可按现行国家行国家标准准建筑建筑结构荷构荷载规范范GB50009取取值；对于多个于多

8、个连接的球面网壳和接的球面网壳和圆柱面网壳，以及各种复柱面网壳，以及各种复杂形体的空形体的空间网网格格结构，当跨度构，当跨度较大大时，应通通过风洞洞试验或或专门研究确定研究确定风载体型系数。体型系数。对于基本自振周期大于于基本自振周期大于0.25s的空的空间网格网格结构，构，宜宜进行行风振振计算。算。7.4.1对于基本自振周期于基本自振周期T1 大于大于0.25s 的工程的工程结构，如房屋、屋盖及各种高构，如房屋、屋盖及各种高耸结构构,以及以及对于高度大于于高度大于30m 且高且高宽比大于比大于1.5 的高柔房屋，均的高柔房屋，均应考考虑风压脉脉动对结构构发 生生顺风向向风振的影响。振的影响。

9、风振振计算算应按随机振按随机振动理理论进行，行，结构的自振周期构的自振周期应按按结构构动力学力学计算。算。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院9空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010三、结构计算一般计算原则4、分析网架、分析网架结构和双构和双层网壳网壳结构构时，可假定，可假定节点点为铰接，杆接，杆件只承受件只承受轴向力；分析立体管桁架向力；分析立体管桁架时，当，当杆件的杆件的节间长度与度与截面高度截面高度(或直径或直径)之比之比不小于不小于12(主管主管)和和24(支管支管)时，也可，也可假假定定节点点为铰接接；分析分析单层网壳网壳时，应假定假定节点点为刚接，杆件接，杆件除承

10、受除承受轴向力外，向力外，还承受弯矩、扭矩、剪力等。承受弯矩、扭矩、剪力等。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院10空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010三、结构计算一般计算原则5、空、空间网格网格结构的构的外荷外荷载可按静力等效原可按静力等效原则将将节点所点所辖区域区域内的荷内的荷载集中作用在集中作用在该节点上点上。当杆件上作用有局部荷。当杆件上作用有局部荷载时应另行考另行考虑局部局部弯曲内力弯曲内力的影响。的影响。6、空、空间网格网格结构分析构分析时，应考考虑上部空上部空间网格网格结构与下部支构与下部支承承结构的相互影响构的相互影响。空。空间网格网格结构的构的协同分析同分

11、析(1)可把下部支可把下部支承承结构折算等效构折算等效刚度和等效度和等效质量作量作为上部空上部空间网格网格结构分析构分析时的条件的条件；也；也(2)可把上部空可把上部空间网格网格结构折算等效构折算等效刚度和等效度和等效质量作量作为下部支承下部支承结构分析构分析时的条件的条件；也；也(3)可以将上、下部可以将上、下部结构整体分析构整体分析。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院11空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010三、结构计算一般计算原则7、分析空、分析空间网格网格结构构时，应根据根据结构形式、支座构形式、支座节点的位置、点的位置、数量和构造情况以及支承数量和构造情况以及支承

12、结构的构的刚度，确定合理的度，确定合理的边界界约束束条件条件。支座。支座节点的点的边界界约束条件，束条件，对于网架、双于网架、双层网壳和立网壳和立体桁架，体桁架，应按按实际构造采用构造采用两向或一向可两向或一向可侧移、无移、无侧移的移的铰接支座或接支座或弹性支座性支座；对于于单层网壳，可采用不网壳，可采用不动铰支座，也支座，也可采用可采用刚接支座或接支座或弹性支座性支座。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院12空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010三、结构计算一般计算原则8、空、空间网格网格结构构施工安装施工安装阶段与使用段与使用阶段支承情况不一致段支承情况不一致时，应区区别

13、不同支承条件分析不同支承条件分析计算算施工安装施工安装阶段段和使用和使用阶段在相段在相应荷荷载作用下的作用下的结构位移和内力构位移和内力。9、根据空、根据空间网格网格结构的构的类型、平面形状、荷型、平面形状、荷载形式及不同形式及不同设计阶段等条件，可采用段等条件，可采用有限元法有限元法或基于或基于连续化假定的方法化假定的方法进行行计算。算。选用用计算方法的适用范算方法的适用范围和条件和条件应符合下列符合下列规定：定：*建筑工程技术建筑工程技术学院学院13空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010三、结构计算一般计算原则1）网架、双）网架、双层网壳和立体桁架宜采用网壳和立体桁架宜

14、采用空空间杆系有限元法杆系有限元法进行行计算；算；2）单层网壳网壳应采用采用空空间梁系有限元法梁系有限元法进行行计算；算；3）在）在结构方案构方案选择和初步和初步设计时，网架，网架结构、网壳构、网壳结构也可构也可分分别采用采用拟夹层板法、板法、拟壳法壳法进行行近似近似计算。算。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院14空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010四、结构静力计算1、按有限元法、按有限元法进行空行空间网格网格结构静力构静力计算算时可采用下列基本可采用下列基本方程：方程：K空空间网格网格结构构总弹性性刚度矩度矩阵；U空空间网格网格结构构节点位移向量；点位移向量；F空空间网

15、格网格结构构节点荷点荷载向量。向量。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院15空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010四、结构静力计算2、空、空间网格网格结构构应经过位移、内力位移、内力计算后算后进行杆件截面行杆件截面设计，如杆件截面需要如杆件截面需要调整整应重新重新进行行计算，使其算，使其满足足设计要求要求。空空间网格网格结构构设计后，杆件不宜替后，杆件不宜替换，如必，如必须替替换时，应根根据据截面及截面及刚度等效的原度等效的原则进行。（空行。（空间网格网格结构构设计后，后，如如由于由于备料困料困难等原因必等原因必须进行杆件替行杆件替换时，应根据截面及根据截面及刚度等效的原度等

16、效的原则进行，行，被被替替换的杆件的杆件应不是不是结构的主要受力杆构的主要受力杆件且数量不宜件且数量不宜过多多(通常不超通常不超过全部杆件的全部杆件的5)，否否则应重重新复核新复核。）。）*建筑工程技术建筑工程技术学院学院16空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010四、结构静力计算3、分析空、分析空间网格网格结构因温度构因温度变化而化而产生的内力，可将温差引生的内力，可将温差引起的起的杆件固端反力作杆件固端反力作为等效荷等效荷载反向作用在杆件两端反向作用在杆件两端节点上点上，然后按有限元法分析。然后按有限元法分析。（空（空间网格网格结构的温度构的温度应力是指在温度力是指在温度

17、场变化作用下化作用下产生的生的应力，力，温度温度场变化范化范围应取取施工安装完施工安装完毕时的气温与当地常年最高或最低气温之差的气温与当地常年最高或最低气温之差（以升温以升温为正正）。一般情况下，）。一般情况下，可取均匀温度可取均匀温度场，但，但对某些大型复某些大型复杂结构，构，在有些情况下在有些情况下(如室内构件与室外构件、迎光面构件与背光面构件等如室内构件与室外构件、迎光面构件与背光面构件等)会形成梯度会形成梯度较大的温度大的温度场分布，分布，此此时应进行温度行温度场分析，分析，确定合理的确定合理的温度温度场分布，）分布，）*建筑工程技术建筑工程技术学院学院17空空间网格结构技术规程间网格

18、结构技术规程JGJ7-2010四、结构静力计算4、当网架、当网架结构符合下列条件之一构符合下列条件之一时，可，可不考不考虑由于温度由于温度变化化而引起的内力而引起的内力：1）支座）支座节点的构造允点的构造允许网架网架侧移，且允移，且允许侧移移值大于或等于大于或等于网架网架结构的温度构的温度变形形值；2）网架）网架周周边支承支承、网架、网架验算方向算方向跨度小于跨度小于40m，且，且支承支承结构构为独立柱独立柱；*建筑工程技术建筑工程技术学院学院18空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010四、结构静力计算3）在）在单位力作用下，柱位力作用下，柱顶水平位移大于或等于下式的水平位移

19、大于或等于下式的计算算值：f钢材的抗拉材的抗拉强度度设计值(Nmm2)；E材料的材料的弹性模量性模量(Nmm2)；材料的材料的线膨膨胀系数系数(1)；t温差温差()；L网架在网架在验算方向的跨度算方向的跨度(m)；Am支承支承(上承或下承上承或下承)平面弦杆截面平面弦杆截面积的算的算术平均平均值(mm2)；系数，支承平面弦杆系数，支承平面弦杆为正交正放正交正放时1.0，正交斜放，正交斜放时 ，三向，三向时2.0。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院19空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010四、结构静力计算5、预应力空力空间网格网格结构分析构分析时，可根据具体情况，可根据具体情

20、况将将预应力作力作为初始内力或外力来考初始内力或外力来考虑，然后按有限元法，然后按有限元法进行分析。行分析。对于于索索应考考虑几何非几何非线性性的影响，并的影响，并应按按预应力施加程序力施加程序对预应力施工全力施工全过程程进行分析行分析。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院20空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010五、结构抗震计算1、当采用振型分解反、当采用振型分解反应谱法法进行空行空间网格网格结构地震效构地震效应分析分析时，对于于网架网架结构宜至少取构宜至少取前前1015个个振型振型，对于于网壳网壳结构构宜至少取宜至少取前前2530个振型个振型，以，以进行效行效应组合；合；

21、对于于体型复体型复杂或重要的大跨度或重要的大跨度空空间网格网格结构需要取构需要取更多振型更多振型进行效行效应组合。合。2、在、在抗震抗震分析分析时，应考考虑支承体系支承体系对空空间网格网格结构受力的影构受力的影响。此响。此时宜将宜将(1)空空间网格网格结构与支承体系共同考构与支承体系共同考虑，按整体，按整体分析模型分析模型进行行计算；算；(2)亦可把支承体系亦可把支承体系简化化为空空间网格网格结构构的的弹性支座，按性支座，按弹性支承模型性支承模型进行行计算。算。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院21空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010五、结构抗震计算3、在、在进行行结构地

22、震效构地震效应分析分析时，对于周于周边落地的空落地的空间网格网格结构，构，阻尼比阻尼比（阻尼系数与（阻尼系数与临界阻尼系数之比）界阻尼系数之比）值可取可取0.02；对有混有混凝土凝土结构支承体系的空构支承体系的空间网格网格结构，阻尼比可取构，阻尼比可取0.03。4、对于于体型复体型复杂或或较大跨度的空大跨度的空间网格网格结构构，宜，宜进行行多多维地震地震作用下的效作用下的效应分析。分析。进行多行多维地震效地震效应计算算时，可采用多，可采用多维随随机振机振动分析方法、分析方法、多多维反反应谱法法或或时程分析法程分析法。当按多。当按多维反反应谱法法进行空行空间网格网格结构三构三维地震效地震效应分析

23、分析时，结构各构各节点最大点最大位移响位移响应与各杆件最大内力响与各杆件最大内力响应可按本可按本规程程附附录F公式公式进行行组合合计算。算。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院22空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造杆件1、空、空间网格网格结构的杆件可采用构的杆件可采用普通型普通型钢或薄壁型或薄壁型钢。管材宜。管材宜采用采用高高频焊管或无管或无缝钢管管，当有条件，当有条件时应采用薄壁管型截面。采用薄壁管型截面。杆件采用的杆件采用的钢材牌号和材牌号和质量等量等级应符合符合现行国家行国家标准准钢结构构设计规范范GB50017的的规定。杆件截面定。杆件截

24、面应按按现行国家行国家标准准钢结构构设计规范范GB50017根据根据强度和度和稳定性的要求定性的要求计算算确定。确定。2、确定杆件的、确定杆件的长细比比时，其，其计算算长度如度如应按表按表5.1.2采用。采用。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院23空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造杆件*建筑工程技术建筑工程技术学院学院24空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造杆件3、杆件的、杆件的长细比不宜超比不宜超过表表5.1.3中中规定的数定的数值。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院25空空间网格结构技术规程间

25、网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造杆件4、杆件截面的最小尺寸、杆件截面的最小尺寸应根据根据结构的跨度与网格大小按构的跨度与网格大小按计算算确定，确定，普通角普通角钢不宜小于不宜小于L503，钢管不宜小于管不宜小于483。对大、中跨度大、中跨度空空间网格网格结构，构，钢管管不宜小于不宜小于60 x3.5。5、空、空间网格网格结构杆件分布构杆件分布应保保证刚度的度的连续性性，受力方向相受力方向相邻的弦杆其杆件截面面的弦杆其杆件截面面积之比不宜超之比不宜超过1.8倍倍，多点支承的网，多点支承的网架架结构其构其反弯点反弯点处的上、下弦杆宜按构造要求加大截面的上、下弦杆宜按构造

26、要求加大截面。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院26空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造杆件6、对于于低低应力、小力、小规格的受拉杆件格的受拉杆件其其长细比宜按受比宜按受压杆件控杆件控制制。7、在杆件与、在杆件与节点构造点构造设计时，应考考虑便于便于检查、清刷与油漆，、清刷与油漆，避免易于避免易于积留湿气或灰留湿气或灰尘的死角与凹槽，的死角与凹槽，钢管端部管端部应进行封行封闭。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院27空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造焊接空心球节点1、由两个半球、由两个半球焊接而成的

27、空心球，可根据受力大小分接而成的空心球，可根据受力大小分别采用采用不加肋空心球不加肋空心球和和加肋空心球加肋空心球。空心球的。空心球的钢材宜采用材宜采用现行国家行国家标准准碳素碳素结构构钢GBT700规定的定的Q235B钢或或低合金低合金高高强度度结构构钢GBT1591规定的定的Q345B、Q345C钢。产品品质量量应符合符合现行行行行业标准准钢网架网架焊接空心球接空心球节点点JGT11的的规定。定。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院28空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造焊接空心球节点*建筑工程技术建筑工程技术学院学院29空空间网格结构技术规程

28、间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造焊接空心球节点2、当空心球直径、当空心球直径为120mm900mm时，其，其受受压和受拉承和受拉承载力力设计值NR(N)可按下式可按下式计算：算：*建筑工程技术建筑工程技术学院学院30空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造焊接空心球节点因目前大于因目前大于5 00m m 直径的直径的焊接空心球制作接空心球制作质量离散性量离散性较大，大，试验数据离散性数据离散性较大，大，同同时试验数据也数据也较少，少，因此因此对于直径大于于直径大于5 00mm的的焊接空心球，接空心球，对其承其承载力力设计

29、值考考虑0.9 的折减系数，的折减系数，以保以保证足足够的安全度。的安全度。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院31空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造焊接空心球节点3、对加肋空心球，当加肋空心球，当仅承受承受轴力或力或轴力与弯矩共同作用但以力与弯矩共同作用但以轴力力为主主(m0.8)且且轴力方向和加肋方向一致力方向和加肋方向一致时，其承，其承载力力可乘以加肋空心球承可乘以加肋空心球承载力提高系数力提高系数d，受，受压球取确球取确d1.4，受拉球取受拉球取d1.1。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院32空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ

30、7-2010六、杆件和节点的设计与构造焊接空心球节点4、焊接空心球的接空心球的设计及及钢管杆件与空心球的管杆件与空心球的连接接应符合下列符合下列构造要求：构造要求：不加肋空心球和加肋空心球的成型不加肋空心球和加肋空心球的成型对接接焊接，接，应分分别满足足图521-1和和图52.1-2的要求。加肋空心球的肋板可用平台的要求。加肋空心球的肋板可用平台或凸台，采用凸台或凸台，采用凸台时，其高度不得大于，其高度不得大于1mm*建筑工程技术建筑工程技术学院学院33空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造焊接空心球节点*建筑工程技术建筑工程技术学院学院34空空间

31、网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造焊接空心球节点5、钢管杆件与空心球管杆件与空心球连接，接，钢管管应开坡口开坡口，在在钢管与空心管与空心球之球之间应留有一定留有一定缝隙并予以隙并予以焊透透，以以实现焊缝与与钢管等管等强，否否则应按角按角焊缝计算。算。钢管端管端头可可加套管加套管与空心球与空心球焊接接(图5.2.5。套管壁厚不。套管壁厚不应小于小于3mm，长度可度可为30mm 50mm。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院35空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造焊接空心球节点为了使了使钢管杆件与空心球管杆件

32、与空心球连接接焊缝做到与做到与钢管等管等强，规定定钢管管应开坡口开坡口(从工从工艺要求考要求考虑钢管壁厚大于管壁厚大于6 m m 的必的必须开坡开坡口口)，焊缝要要焊透。根据大量工程透。根据大量工程实践的践的经验，钢管端部加管端部加套管是保套管是保证焊缝质量、方便拼装的好量、方便拼装的好办法。法。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院36空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造焊接空心球节点6、在确定空心球外径、在确定空心球外径时，球面上相球面上相邻杆件之杆件之间的的净距口距口不不宜小于宜小于10mm(图5.2.6)，空心球直径可按下式估算：空心球直径可

33、按下式估算：*建筑工程技术建筑工程技术学院学院37空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造焊接空心球节点7、当空心球直径、当空心球直径过大、且大、且图5.2.6空心球空心球节点相点相邻连接杆件接杆件又又较多多时，为了减少空了减少空钢管杆件心球管杆件心球节点直径，点直径，允允许部分腹部分腹杆与腹杆或腹杆与弦杆相杆与腹杆或腹杆与弦杆相汇交交，但但应符合下列构造要求；符合下列构造要求；1）所有）所有汇交杆件的交杆件的轴线必必须通通过球中心球中心线；2）汇交两杆中，交两杆中，截面截面积大的杆件必大的杆件必须全截面全截面焊在球上在球上(当当两杆截面两杆截面积相

34、等相等时，取受拉杆取受拉杆)，另一杆坡口另一杆坡口焊在相在相汇交杆交杆上，但上，但应保保证有有3 4 截面截面焊在球在球上，上，并并应按按图5.2.71 设置加置加劲板；板；3）受力大的杆件，）受力大的杆件，可按可按图5.2.72 增增设支托板。支托板。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院38空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造焊接空心球节点*建筑工程技术建筑工程技术学院学院39空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造焊接空心球节点8、当空心球外径当空心球外径大于大于300mm，且杆件内力且杆件内力较大需

35、要提高大需要提高承承载能力能力时，可在球内加肋可在球内加肋；当空心球外径当空心球外径大于或等于大于或等于500 mm，应在球内加肋在球内加肋。肋板必肋板必须设在在轴力最大杆件的力最大杆件的轴线平平面内，面内，且其厚度不且其厚度不应小于球壁的厚度小于球壁的厚度。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院40空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造铸钢节点1、空、空间网格网格结构中杆件构中杆件汇交密集、受力复交密集、受力复杂且可靠性要求且可靠性要求高的关高的关键部位部位节点可采用点可采用铸钢节点。点。铸钢节点的点的设计和制作和制作应符合国家符合国家现行有关行有关

36、标准的准的规定。定。2、焊接接结构用构用铸钢节点的材料点的材料应符合符合现行国家行国家标准准焊接接结构用碳素构用碳素钢铸件件GB 7659 的的规定，定，必要必要时可参照国可参照国际标准或其他国家的相关准或其他国家的相关标准准执行；行；非非焊接接结构用构用铸钢节点的材点的材料料应符合符合现行国家行国家标准准一般工程用一般工程用铸造碳造碳钢件件GBT 11352 的的规定。定。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院41空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造铸钢节点3、铸钢节点的材料点的材料应具有屈服具有屈服强度、抗拉度、抗拉强度、伸度、伸长率、截率、截面

37、收面收缩率、冲率、冲击韧性等力学性能和碳、硅、性等力学性能和碳、硅、锰、硫、磷等化、硫、磷等化学成分含量的合格保学成分含量的合格保证，对焊接接结构用构用铸钢节点的材料点的材料还应具有碳当量的合格保具有碳当量的合格保证。4、铸钢节点点设计时应根据根据铸钢件的件的轮廓尺寸廓尺寸选择合理的壁合理的壁厚，厚，铸件壁件壁间应设计铸造造圆角。制造角。制造时应严格控制格控制铸造工造工艺、铸模精度及模精度及热处理工理工艺。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院42空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造铸钢节点5、铸钢节点点设计时应采用有限元法采用有限元法进行行实际荷荷

38、载工况下的工况下的计算分析，算分析，其极限承其极限承载力可根据力可根据弹塑性有限元分析确定。当塑性有限元分析确定。当铸钢节点承受多种荷点承受多种荷载工况且不能明工况且不能明显判断其控制工况判断其控制工况时，应分分别进行行计算以确定其最小极限承算以确定其最小极限承载力。力。极限承极限承载力数力数值不宜小于最大内力不宜小于最大内力设计值的的3.0 倍。倍。6、铸钢节点可根据点可根据实际情况情况进行行检验性性试验或破坏性或破坏性试验。检验性性试验时试验荷荷载不不应小于最大内力小于最大内力设计值的的1.3倍倍；破坏性破坏性试验时试验荷荷载不不应小于最大内力小于最大内力设计值的的2.0倍倍。*建筑工程技

39、术建筑工程技术学院学院43空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造销轴式节点1、销轴式式节点点(图5.6.1)适用于适用于约束束线位移、位移、放松角位移的放松角位移的转动铰节点。点。2、销轴式式节点点应保保证销轴的抗弯的抗弯强度和抗剪度和抗剪强度度、销板的抗剪板的抗剪强度和抗拉度和抗拉强度度满足足设计要要求，求，同同时应保保证在使用在使用过程中杆件与程中杆件与销板的板的转动方向一致。方向一致。3、销轴式式节点的点的销板孔径宜比板孔径宜比销轴的直径大的直径大1mm 2mm，各各销板之板之间宜宜预留留1mm 5mm 间隙。隙。*建筑工程技术建筑工程技术学

40、院学院44空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造预应力索节点1、预应力索可采用力索可采用钢绞线拉索、扭拉索、扭绞型平行型平行钢丝拉索或拉索或钢拉拉杆，杆，相相应的拉索形式与端部的拉索形式与端部节点点锚固可采用下列方式：固可采用下列方式：1）钢绞线拉索，拉索，索体索体应由由带有防有防护涂涂层的的钢绞线制成，制成，外外加防加防护套管。固定端可采用套管。固定端可采用挤压锚，张拉端可采用拉端可采用夹片片锚，锚板板应外外带螺母用以微螺母用以微调整索索力整索索力(图5.8.1-1)。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院45空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程

41、JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造预应力索节点2）扭扭绞型平行型平行钢丝拉索，拉索，索体索体应为平行平行钢丝束扭束扭绞成型，成型，外加防外加防护层。钢索直径索直径较小小时可采用可采用压接方式接方式锚固，固，钢索直索直径大于径大于30mm 时宜采用宜采用铸锚方式方式锚固。固。锚固固节点可外点可外带螺母螺母或采用耳板或采用耳板销轴节点点(图5.8.1 2)。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院46空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造预应力索节点3）钢拉杆，拉杆，拉杆拉杆应为带有防有防护涂涂层的的优质碳素碳素结构构钢、低、低合金高合金高强度度钢

42、、合金、合金结构构钢或不或不锈钢，两端两端锚固方式固方式应为耳耳板板销轴节点，点，并宜配有可并宜配有可调节索索长的的调节套筒套筒(图5.8.13)。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院47空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造预应力索节点2、预应力体外索在索的力体外索在索的转折折处应设置鞍形置鞍形垫板，板，以保以保证索索的平滑的平滑转折折(图5.8.2)。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院48空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造预应力索节点3、张弦立体拱架撑杆下端与索相弦立体拱架撑杆下端与索相连的的节点

43、宜采用两半球点宜采用两半球铸钢索索夹形式，形式，索索夹的的连接螺栓接螺栓应受力可靠，受力可靠，便于在拉索便于在拉索预应力各力各阶段段拧紧索索夹。张弦立体拱架的拉索宜采用两端弦立体拱架的拉索宜采用两端带有有铸锚的扭的扭绞型平行型平行钢丝索，索，拱架端部宜采用拱架端部宜采用铸钢件作件作为索的索的锚固固节点点(图5.8.3)。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院49空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造预应力索节点*建筑工程技术建筑工程技术学院学院50空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造支座节点1、空、空间网

44、格网格结构的构的支座支座节点必点必须具有足具有足够的的强度和度和刚度度，在，在荷荷载作用下作用下不不应先于杆件和其他先于杆件和其他节点而破坏，点而破坏，也不得也不得产生不生不可忽略的可忽略的变形形。支座。支座节点构造形式点构造形式应传力可靠、力可靠、连接接简单，并并应符合符合计算假定算假定。2、空、空间网格网格结构的支座构的支座节点点应根据其主要受力特点，根据其主要受力特点，分分别选用用压力支座力支座节点、拉力支座点、拉力支座节点、可滑移与点、可滑移与转动的的弹性支性支座座节点以及兼受点以及兼受轴力、弯矩与剪力的力、弯矩与剪力的刚性支座性支座节点。点。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院51空空

45、间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造支座节点3、常用、常用压力支座力支座节点可按下列构造形式点可按下列构造形式选用：用：1）平板）平板压力支座力支座节点点(图5.9.3 1)，可用于中、小跨度的可用于中、小跨度的空空间网格网格结构；构；*建筑工程技术建筑工程技术学院学院52空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造支座节点2）单面弧形面弧形压力支座力支座节点点(图5.9.3 2)，可用于要求沿可用于要求沿单方向方向转动的大、中跨度空的大、中跨度空间网格网格结构，构，支座反力支座反力较大大时可采可采用用图5.9

46、.3 2 b 所示支座；所示支座；*建筑工程技术建筑工程技术学院学院53空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造支座节点3）双面弧形）双面弧形压力支座力支座节点点(图5.9.3 3)，可用于温度可用于温度应力力变化化较大且下部支承大且下部支承结构构刚度度较大的大跨度空大的大跨度空间网格网格结构；构；*建筑工程技术建筑工程技术学院学院54空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造支座节点4）球）球铰压力支座力支座节点点(图5.9.3 4)，可用于有抗震要求、可用于有抗震要求、多点支承的大跨度空多点支承的大跨度空

47、间网格网格结构。构。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院55空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造支座节点4、常用拉力支座、常用拉力支座节点可按下列点可按下列构造形式构造形式选用：用：1）平板拉力支座）平板拉力支座节点点(同同图5.9.3 1)，可用于可用于较小跨度的小跨度的空空间网格网格结构；构；2）单面弧形拉力支座面弧形拉力支座节点点(图5.9.4 1)，可用于要求沿可用于要求沿单方方向向转动的中、小跨度空的中、小跨度空间网格网格结构；构；*建筑工程技术建筑工程技术学院学院56空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节

48、点的设计与构造支座节点3）球）球铰拉力支座拉力支座节点点(图5.9.4 2)，可用于多点支承的大可用于多点支承的大跨度空跨度空间网格网格结构。构。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院57空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造支座节点6、橡胶板式支座、橡胶板式支座节点点(图5.9.6)，可用于可用于支座反力支座反力较大、有大、有抗震要求、温度影响、水平位移抗震要求、温度影响、水平位移较大与有大与有转动要求的大、中要求的大、中跨度空跨度空间网格网格结构构，可按本可按本规程程附附录K 进行行设计。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院58空空间网格结构技术规程

49、间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造支座节点7、刚接支座接支座节点点(图5.9.7)，可用于中、小跨度空可用于中、小跨度空间网格网格结构中承受构中承受轴力、弯矩与剪力的力、弯矩与剪力的节点。支座点。支座节点点竖向支承板厚向支承板厚度度应大于大于焊接空心球接空心球节点壁厚度点壁厚度2mm，球体置入深度，球体置入深度应大于大于2/3球径。球径。*建筑工程技术建筑工程技术学院学院59空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造支座节点8、立体管桁架支座、立体管桁架支座节点可按点可按 图5.9.8选用。用。*建筑工程技术建筑工程技术学院

50、学院60空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造支座节点9、支座、支座节点的点的设计与构造与构造应符合符合以下以下规定：定：1）支座）支座竖向支承板中心向支承板中心线应与与竖向反力作用向反力作用线一致，并与支座一致，并与支座节点点连接的杆件接的杆件汇交于交于节点中心；点中心；2）支座球）支座球节点底部至支座底板点底部至支座底板间的距离的距离应满足支座斜腹杆与柱或足支座斜腹杆与柱或边梁梁不相碰不相碰的要求（的要求（图5.9.9-1）*建筑工程技术建筑工程技术学院学院61空空间网格结构技术规程间网格结构技术规程JGJ7-2010六、杆件和节点的设计与构造