鋼結(jié)構(gòu)識(shí)圖知識(shí)培訓(xùn)精典.

1、 3.1 3.1 結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式 3.2 3.2 網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)形式網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)形式 3.3 3.3 網(wǎng)架的計(jì)算要點(diǎn)網(wǎng)架的計(jì)算要點(diǎn) 3.4 3.4 空間桿系有限元法空間桿系有限元法 3.5 3.5 網(wǎng)架桿件設(shè)計(jì)網(wǎng)架桿件設(shè)計(jì) 3.6 3.6 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 3.7 3.7 網(wǎng)殼網(wǎng)殼新加坡濱海藝術(shù)中心新加坡濱海藝術(shù)中心 第三章 大跨屋蓋結(jié)構(gòu) 大跨度結(jié)構(gòu)的分類大跨度結(jié)構(gòu)的分類 平面結(jié)構(gòu)體系平面結(jié)構(gòu)體系空間結(jié)構(gòu)體系空間結(jié)構(gòu)體系 梁式結(jié)構(gòu)梁式結(jié)構(gòu)（平面、空間桁架）（平面、空間桁架） 平面剛架結(jié)構(gòu)平面剛架結(jié)構(gòu) 拱式結(jié)構(gòu)拱式結(jié)構(gòu) 平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 懸索結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu) 斜拉結(jié)構(gòu)斜拉結(jié)構(gòu)

2、張拉整體結(jié)構(gòu)張拉整體結(jié)構(gòu)3.13.1結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式梁式結(jié)構(gòu)梁式結(jié)構(gòu)平面剛架結(jié)構(gòu)平面剛架結(jié)構(gòu)拱式結(jié)構(gòu)拱式結(jié)構(gòu)返回平面結(jié)構(gòu)體系平板網(wǎng)架平板網(wǎng)架網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)圖圖1 (a)1 (a)平行布置預(yù)應(yīng)力雙層索系；平行布置預(yù)應(yīng)力雙層索系；斜拉結(jié)構(gòu)斜拉結(jié)構(gòu)( (圖圖1 c)1 c)Maysville Bridge圖圖2 2 張拉整體結(jié)構(gòu)張拉整體結(jié)構(gòu) 網(wǎng)架按弦桿層數(shù)不同可分為雙層網(wǎng)架和三層網(wǎng)架按弦桿層數(shù)不同可分為雙層網(wǎng)架和三層網(wǎng)架。網(wǎng)架。 雙層網(wǎng)架是由上弦、下弦和腹桿組成的空間雙層網(wǎng)架是由上弦、下弦和腹桿組成的空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)( (圖圖3a)3a)，是最常用的網(wǎng)架形式。，是最常用的網(wǎng)架形式。圖圖3a 3a 雙層

3、網(wǎng)架雙層網(wǎng)架3.2 3.2 網(wǎng)架的形式網(wǎng)架的形式u 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 三層網(wǎng)架是由上弦、中三層網(wǎng)架是由上弦、中弦、下弦、上腹桿和下弦、下弦、上腹桿和下腹桿組成的空間結(jié)構(gòu)腹桿組成的空間結(jié)構(gòu)( (圖圖 3b)3b)。 當(dāng)網(wǎng)架跨度較大時(shí)，三當(dāng)網(wǎng)架跨度較大時(shí)，三層網(wǎng)架用鋼量比雙層網(wǎng)層網(wǎng)架用鋼量比雙層網(wǎng)架用鋼量省。但由于節(jié)架用鋼量省。但由于節(jié)點(diǎn)和桿件數(shù)量增多，尤點(diǎn)和桿件數(shù)量增多，尤其是中層節(jié)點(diǎn)所連桿件其是中層節(jié)點(diǎn)所連桿件較多，使構(gòu)造復(fù)雜，造較多，使構(gòu)造復(fù)雜，造價(jià)有所提高。價(jià)有所提高。p 選用原則：l 網(wǎng)架跨度較大時(shí)，采用。圖圖3b 3b 三層網(wǎng)架三層網(wǎng)架青島極地海洋世界效果圖青島極地海洋世界效果圖青島極地海

4、洋世界魚(yú)頭部分模型青島極地海洋世界魚(yú)頭部分模型3.2.13.2.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的幾何不變性分析判別依據(jù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的幾何不變性分析判別依據(jù) 網(wǎng)架為一空間鉸接桿系結(jié)構(gòu)，桿件布置必須網(wǎng)架為一空間鉸接桿系結(jié)構(gòu)，桿件布置必須保證不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)幾何可變性。保證不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)幾何可變性。 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)幾何不變的必要條件是：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)幾何不變的必要條件是： 式中式中 J J網(wǎng)架點(diǎn)數(shù)；網(wǎng)架點(diǎn)數(shù)； m m網(wǎng)架的桿件數(shù)；網(wǎng)架的桿件數(shù)； r r支座約束鏈桿數(shù)，支座約束鏈桿數(shù)，r6r603WrmJ 當(dāng)當(dāng)W0W0網(wǎng)架為幾何可變體系；網(wǎng)架為幾何可變體系； W=0W=0網(wǎng)架無(wú)多余桿件，網(wǎng)架無(wú)多余桿件，如桿件布置合理如桿件布置合理，為靜，為靜定結(jié)

5、構(gòu)；定結(jié)構(gòu)； W0W0網(wǎng)架有多余桿件，網(wǎng)架有多余桿件，如桿件布置合理如桿件布置合理，為超為超靜定結(jié)構(gòu)。靜定結(jié)構(gòu)。3.2.23.2.2雙層網(wǎng)架的常見(jiàn)形式雙層網(wǎng)架的常見(jiàn)形式 平面桁架網(wǎng)架平面桁架網(wǎng)架 四面錐體系網(wǎng)架四面錐體系網(wǎng)架 三角錐體體系網(wǎng)架三角錐體體系網(wǎng)架 兩向正交正放網(wǎng)架兩向正交正放網(wǎng)架 兩向正交斜放網(wǎng)架兩向正交斜放網(wǎng)架 三向網(wǎng)架三向網(wǎng)架 正放四角錐網(wǎng)架正放四角錐網(wǎng)架 正放抽空四角錐網(wǎng)架正放抽空四角錐網(wǎng)架 棋盤四角錐網(wǎng)架棋盤四角錐網(wǎng)架 斜放四角錐網(wǎng)架斜放四角錐網(wǎng)架 星形四角錐網(wǎng)架星形四角錐網(wǎng)架 三角錐網(wǎng)架三角錐網(wǎng)架 抽空三角錐網(wǎng)架抽空三角錐網(wǎng)架 蜂窩形三角錐網(wǎng)架蜂窩形三角錐網(wǎng)架圖圖3.43

6、.4兩向正交正放網(wǎng)架兩向正交正放網(wǎng)架 水平斜撐桿水平斜撐桿選用原則：選用原則：在矩在矩形建筑平面中，形建筑平面中，網(wǎng)架的弦桿垂直網(wǎng)架的弦桿垂直于及平行于邊界于及平行于邊界。圖圖3.5 3.5 周邊支承網(wǎng)架水平斜撐布置方式之一周邊支承網(wǎng)架水平斜撐布置方式之一水平斜撐桿水平斜撐桿水平斜撐桿水平斜撐桿圖圖3.6 3.6 兩向正交斜放網(wǎng)架兩向正交斜放網(wǎng)架 兩向正交斜放兩向正交斜放 短桁架對(duì)長(zhǎng)桁架有嵌固作用，受短桁架對(duì)長(zhǎng)桁架有嵌固作用，受力有利角部產(chǎn)生拔力，常取無(wú)角部形式。力有利角部產(chǎn)生拔力，常取無(wú)角部形式。 兩向斜交斜放兩向斜交斜放 適用于兩個(gè)方向網(wǎng)格尺寸不同的適用于兩個(gè)方向網(wǎng)格尺寸不同的情形受力性能

7、欠佳，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較復(fù)雜情形受力性能欠佳，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較復(fù)雜 三向網(wǎng)架三向網(wǎng)架 三個(gè)方向的平面桁架三個(gè)方向的平面桁架相互交角相互交角6060 比兩向網(wǎng)架剛度大，比兩向網(wǎng)架剛度大，適合大跨度適合大跨度 常用于正三角形，正常用于正三角形，正六三角形平面六三角形平面 在某些平面形狀會(huì)出在某些平面形狀會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則桿件現(xiàn)不規(guī)則桿件圖圖3.7 3.7 三向網(wǎng)架三向網(wǎng)架圖圖3.8 3.8 正放四角錐網(wǎng)架正放四角錐網(wǎng)架 正放四角錐網(wǎng)架空間剛度較好，但桿件數(shù)正放四角錐網(wǎng)架空間剛度較好，但桿件數(shù)量較多，用鋼量偏大。適用于接近方形的量較多，用鋼量偏大。適用于接近方形的中小跨度網(wǎng)架，宜采用周邊支承中小跨度網(wǎng)架，宜采用周邊支承

8、。 20082008奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館（正放四角錐）奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館（正放四角錐）運(yùn)動(dòng)場(chǎng)看臺(tái)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)看臺(tái)特點(diǎn)：特點(diǎn)：將正放四角錐將正放四角錐網(wǎng)架適當(dāng)抽掉一些網(wǎng)架適當(dāng)抽掉一些腹桿和下弦桿。腹桿和下弦桿。圖圖3.103.10正放抽空四角錐網(wǎng)架正放抽空四角錐網(wǎng)架u 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 保持正放四角錐網(wǎng)架保持正放四角錐網(wǎng)架周邊四角錐不變，中周邊四角錐不變，中間四角錐間隔抽空，間四角錐間隔抽空，下弦桿呈正交斜放，下弦桿呈正交斜放，上弦桿呈正交正放。上弦桿呈正交正放。 克服了斜放四角錐網(wǎng)克服了斜放四角錐網(wǎng)架屋面板類型多，屋架屋面板類型多，屋面組織排水較困難的面組織排水較困難的缺點(diǎn)。缺點(diǎn)。圖圖3.11 3.11 棋盤形四角錐網(wǎng)架

9、棋盤形四角錐網(wǎng)架圖圖 3.12 3.12 斜放四角錐網(wǎng)架斜放四角錐網(wǎng)架u 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 上弦網(wǎng)格呈正交斜放，上弦網(wǎng)格呈正交斜放，下弦網(wǎng)格為正交正放。下弦網(wǎng)格為正交正放。網(wǎng)架上弦桿短，下弦網(wǎng)架上弦桿短，下弦桿長(zhǎng)，受力合理。桿長(zhǎng)，受力合理。 適用于中小跨度周邊適用于中小跨度周邊支承，或周邊支承與支承，或周邊支承與點(diǎn)支承相結(jié)合的矩形點(diǎn)支承相結(jié)合的矩形平面。平面。 星形網(wǎng)架上弦桿比下弦桿短，受力合理。豎桿受壓，星形網(wǎng)架上弦桿比下弦桿短，受力合理。豎桿受壓，內(nèi)力等于節(jié)點(diǎn)荷載。星形網(wǎng)架一般用于中小跨度周內(nèi)力等于節(jié)點(diǎn)荷載。星形網(wǎng)架一般用于中小跨度周邊支承情況。邊支承情況。 圖圖3.13 3.13 星形四角錐

10、網(wǎng)架星形四角錐網(wǎng)架 三角錐網(wǎng)架上下弦平三角錐網(wǎng)架上下弦平面均為正三角形網(wǎng)格，面均為正三角形網(wǎng)格，上下弦節(jié)點(diǎn)各連上下弦節(jié)點(diǎn)各連9 9根根桿件。桿件。 當(dāng)網(wǎng)架高度為網(wǎng)格尺當(dāng)網(wǎng)架高度為網(wǎng)格尺寸的倍時(shí)，上下弦桿寸的倍時(shí)，上下弦桿和腹桿等長(zhǎng)。三角錐和腹桿等長(zhǎng)。三角錐網(wǎng)架受力均勻：整體網(wǎng)架受力均勻：整體性和抗扭剛度好，適性和抗扭剛度好，適用于平面為多邊形的用于平面為多邊形的大中跨度建筑。大中跨度建筑。 圖圖3.14 3.14 三角錐網(wǎng)架三角錐網(wǎng)架 圖圖3.15 3.15 抽空三角錐網(wǎng)架抽空三角錐網(wǎng)架 保持三角錐網(wǎng)架的上保持三角錐網(wǎng)架的上弦網(wǎng)格不變，按一定弦網(wǎng)格不變，按一定規(guī)律抽去部分腹桿和規(guī)律抽去部分腹桿

11、和下弦桿。下弦桿。 抽桿后，網(wǎng)架空間剛抽桿后，網(wǎng)架空間剛度受到削弱。下弦桿度受到削弱。下弦桿數(shù)量減少，內(nèi)力較大。數(shù)量減少，內(nèi)力較大。 抽空三角錐網(wǎng)架適用抽空三角錐網(wǎng)架適用于平面為多邊形的中于平面為多邊形的中小跨度建筑。小跨度建筑。 上弦網(wǎng)格為三角形和上弦網(wǎng)格為三角形和六邊形，下弦網(wǎng)格為六邊形，下弦網(wǎng)格為六邊形。六邊形。 腹桿與下弦桿位于同腹桿與下弦桿位于同一豎向平面內(nèi)。節(jié)點(diǎn)、一豎向平面內(nèi)。節(jié)點(diǎn)、桿件數(shù)量都較少，適桿件數(shù)量都較少，適用于周邊支承，中小用于周邊支承，中小跨度屋蓋。跨度屋蓋。 蜂窩形三角錐網(wǎng)架本蜂窩形三角錐網(wǎng)架本身是幾何可變的：借身是幾何可變的：借助于支座水平約束來(lái)助于支座水平約束來(lái)

12、保證其幾何不變。保證其幾何不變。 圖圖3.16 3.16 蜂窩三角錐網(wǎng)架蜂窩三角錐網(wǎng)架 原則原則：網(wǎng)架的選型應(yīng)結(jié)合工程的網(wǎng)架的選型應(yīng)結(jié)合工程的平面形狀平面形狀、建建筑要求筑要求、荷載和跨度的大小荷載和跨度的大小、支承情況支承情況和和造價(jià)造價(jià)等因素綜合分析確定。等因素綜合分析確定。 按照按照網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程JGJ 7JGJ 79191的的劃分：劃分：大跨度大跨度為為60m60m以上；以上；中跨度中跨度為為303060m60m；小跨度小跨度為為30m30m以下。以下。3.2.33.2.3網(wǎng)架的選型網(wǎng)架的選型 平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架，當(dāng)其邊長(zhǎng)比平面形狀為矩形的周邊支

13、承網(wǎng)架，當(dāng)其邊長(zhǎng)比( (長(zhǎng)邊短邊長(zhǎng)邊短邊) )小于或等于小于或等于1.51.5時(shí)，宜選用正放或時(shí)，宜選用正放或斜放四角錐網(wǎng)架，棋盤形四角錐網(wǎng)架，正放抽斜放四角錐網(wǎng)架，棋盤形四角錐網(wǎng)架，正放抽空四角錐網(wǎng)架，兩向正交斜放或正放網(wǎng)架。對(duì)空四角錐網(wǎng)架，兩向正交斜放或正放網(wǎng)架。對(duì)中小跨度，也可選用星形四角錐網(wǎng)架和蜂窩形中小跨度，也可選用星形四角錐網(wǎng)架和蜂窩形三角錐網(wǎng)架。三角錐網(wǎng)架。 平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架，當(dāng)其邊長(zhǎng)比平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架，當(dāng)其邊長(zhǎng)比大于大于1.51.5時(shí)，宜選用兩向正交正放網(wǎng)架，正放四時(shí)，宜選用兩向正交正放網(wǎng)架，正放四角錐網(wǎng)架或正放抽空四角錐網(wǎng)架。當(dāng)邊長(zhǎng)比不角錐網(wǎng)架或正放抽

14、空四角錐網(wǎng)架。當(dāng)邊長(zhǎng)比不大于大于2 2時(shí)，也可用斜放四角錐網(wǎng)架。時(shí)，也可用斜放四角錐網(wǎng)架。 平面形狀為矩形、多點(diǎn)支承的網(wǎng)架，可選用正平面形狀為矩形、多點(diǎn)支承的網(wǎng)架，可選用正放四角錐網(wǎng)架、正放抽空四角錐網(wǎng)架，兩向正放四角錐網(wǎng)架、正放抽空四角錐網(wǎng)架，兩向正交正放網(wǎng)架。對(duì)多點(diǎn)支承和周邊支承相結(jié)合的交正放網(wǎng)架。對(duì)多點(diǎn)支承和周邊支承相結(jié)合的多跨網(wǎng)架還可選用兩向正交斜放網(wǎng)架或斜放四多跨網(wǎng)架還可選用兩向正交斜放網(wǎng)架或斜放四角錐網(wǎng)架。角錐網(wǎng)架。 平面形狀為圓形、正六邊形及接近正六邊形且平面形狀為圓形、正六邊形及接近正六邊形且為周邊支承網(wǎng)架，可選用三向網(wǎng)架，三角錐網(wǎng)為周邊支承網(wǎng)架，可選用三向網(wǎng)架，三角錐網(wǎng)架或抽

15、空三角錐網(wǎng)架。對(duì)中小跨度也可選用蜂架或抽空三角錐網(wǎng)架。對(duì)中小跨度也可選用蜂窩形三角錐網(wǎng)架。窩形三角錐網(wǎng)架。 網(wǎng)架的支承方式： 周邊支承周邊支承 點(diǎn)支承點(diǎn)支承 周邊支承與點(diǎn)支承相結(jié)合周邊支承與點(diǎn)支承相結(jié)合 兩邊和三邊支承兩邊和三邊支承網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的支承網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的支承 周邊支承是在網(wǎng)架四周全部或部分邊界節(jié)點(diǎn)設(shè)周邊支承是在網(wǎng)架四周全部或部分邊界節(jié)點(diǎn)設(shè)置支座置支座( (圖圖3.17a3.17a，b)b)，支座可支承在柱頂或圈，支座可支承在柱頂或圈梁上，網(wǎng)架受力類似于四邊支承板，是常用的梁上，網(wǎng)架受力類似于四邊支承板，是常用的支承方式。支承方式。 為了減小彎矩，也可將周邊支座略為縮進(jìn)，如為了減小彎矩，也可將

16、周邊支座略為縮進(jìn)，如圖圖17(c)17(c) 圖圖3.17 3.17 周邊支承周邊支承 點(diǎn)支承網(wǎng)架受力與鋼筋混凝土無(wú)梁樓蓋相似。點(diǎn)支承網(wǎng)架受力與鋼筋混凝土無(wú)梁樓蓋相似。 為減小跨中正彎矩及撓度，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量帶為減小跨中正彎矩及撓度，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量帶有懸挑，多點(diǎn)支承網(wǎng)架的懸挑長(zhǎng)度可取跨度有懸挑，多點(diǎn)支承網(wǎng)架的懸挑長(zhǎng)度可取跨度的的1 14 41 13 (3 (圖圖3.18)3.18)。 圖圖3.18 3.18 點(diǎn)支撐點(diǎn)支撐圖圖3.19 3.19 各種柱帽形式各種柱帽形式 點(diǎn)支承網(wǎng)架與柱子相連宜設(shè)柱帽以減小沖剪作用。點(diǎn)支承網(wǎng)架與柱子相連宜設(shè)柱帽以減小沖剪作用。 柱帽可設(shè)置于下弦平面之下柱帽可設(shè)置于下弦

17、平面之下( (圖圖3.19a)3.19a)，也可設(shè)置，也可設(shè)置于上弦平面之上于上弦平面之上( (圖圖3.19b)3.19b)。 當(dāng)柱子直接支承上弦節(jié)點(diǎn)時(shí)，也可在網(wǎng)架內(nèi)設(shè)置傘當(dāng)柱子直接支承上弦節(jié)點(diǎn)時(shí)，也可在網(wǎng)架內(nèi)設(shè)置傘形柱帽形柱帽( (圖圖3.19c)3.19c)，這種柱帽承載力較低，適用于，這種柱帽承載力較低，適用于中小跨度網(wǎng)架。中小跨度網(wǎng)架。 圖圖3.20 3.20 周邊支撐與點(diǎn)支承結(jié)合周邊支撐與點(diǎn)支承結(jié)合 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 平面尺寸很大的建平面尺寸很大的建筑物，除在網(wǎng)架周筑物，除在網(wǎng)架周邊設(shè)置支承外，可邊設(shè)置支承外，可在內(nèi)部增設(shè)中間支在內(nèi)部增設(shè)中間支承，以減小網(wǎng)架桿承，以減小網(wǎng)架桿件內(nèi)力及撓度

18、件內(nèi)力及撓度( (圖圖3.20)3.20) 網(wǎng)架高度確定原則網(wǎng)架高度確定原則 網(wǎng)架的高度與網(wǎng)架的高度與屋面荷載、跨度、平面形狀屋面荷載、跨度、平面形狀、支承、支承條件及設(shè)備管道條件及設(shè)備管道等因素有關(guān)。等因素有關(guān)。 屋面荷載較大、跨度較大時(shí)，網(wǎng)架高度應(yīng)選得大屋面荷載較大、跨度較大時(shí)，網(wǎng)架高度應(yīng)選得大一些。一些。 平面形狀為圓形、正方形或接近正方形時(shí)，網(wǎng)架平面形狀為圓形、正方形或接近正方形時(shí)，網(wǎng)架高度可取得小一些，狹長(zhǎng)平面時(shí)，單向傳力明顯，高度可取得小一些，狹長(zhǎng)平面時(shí)，單向傳力明顯，網(wǎng)架高度應(yīng)大一些。網(wǎng)架高度應(yīng)大一些。 點(diǎn)支承網(wǎng)架比周邊支承的網(wǎng)架高度要大一些。點(diǎn)支承網(wǎng)架比周邊支承的網(wǎng)架高度要大一

19、些。 當(dāng)網(wǎng)架中有穿行管道時(shí)，網(wǎng)架高度要滿足要求。當(dāng)網(wǎng)架中有穿行管道時(shí)，網(wǎng)架高度要滿足要求。 網(wǎng)架的網(wǎng)格尺寸與高度關(guān)系密切，斜腹桿與弦網(wǎng)架的網(wǎng)格尺寸與高度關(guān)系密切，斜腹桿與弦桿夾角應(yīng)控制在桿夾角應(yīng)控制在40400 0-55-550 0之間為宜。如夾角過(guò)小，之間為宜。如夾角過(guò)小，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造困難。節(jié)點(diǎn)構(gòu)造困難。 網(wǎng)格尺寸要與屋面材料相適應(yīng)，網(wǎng)架上直接鋪網(wǎng)格尺寸要與屋面材料相適應(yīng)，網(wǎng)架上直接鋪設(shè)鋼筋混凝土板時(shí)，網(wǎng)格尺寸不宜過(guò)大，一般設(shè)鋼筋混凝土板時(shí)，網(wǎng)格尺寸不宜過(guò)大，一般不超過(guò)不超過(guò)3m3m，否則安裝困難。當(dāng)屋面采用有檁體，否則安裝困難。當(dāng)屋面采用有檁體系時(shí)，檁條長(zhǎng)度一般超過(guò)系時(shí)，檁條長(zhǎng)度一般超過(guò)6m6

20、m。 對(duì)周邊支承的各類網(wǎng)架高度及網(wǎng)格尺寸可按表對(duì)周邊支承的各類網(wǎng)架高度及網(wǎng)格尺寸可按表3-13-1選用。選用。網(wǎng)格尺寸確定原則網(wǎng)格尺寸確定原則 注：注：1 1L2L2為網(wǎng)架短向跨度，單位為米；為網(wǎng)架短向跨度，單位為米； 2 2當(dāng)跨度在當(dāng)跨度在18m18m以下時(shí)網(wǎng)格數(shù)可適當(dāng)減少。以下時(shí)網(wǎng)格數(shù)可適當(dāng)減少。 網(wǎng)架的撓度要求及屋面排水坡度網(wǎng)架的撓度要求及屋面排水坡度 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的容許撓度不應(yīng)超過(guò)下列數(shù)值：用作網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的容許撓度不應(yīng)超過(guò)下列數(shù)值：用作屋蓋屋蓋L2L2250250；用作樓面；用作樓面L2L2300300。L2L2為網(wǎng)架的短向跨度。為網(wǎng)架的短向跨度。 網(wǎng)架屋面排水坡度一般為網(wǎng)架屋面排水坡度一般

21、為3 3-5-5，可采用下列，可采用下列辦法找坡：辦法找坡： (a)(a)在上弦節(jié)點(diǎn)上加設(shè)不同高度的小立柱在上弦節(jié)點(diǎn)上加設(shè)不同高度的小立柱( (圖圖3.22a)3.22a)，當(dāng)小立柱較高時(shí)，須注意小立柱自身，當(dāng)小立柱較高時(shí)，須注意小立柱自身的穩(wěn)定性；的穩(wěn)定性； (b)(b)對(duì)整個(gè)網(wǎng)架起拱對(duì)整個(gè)網(wǎng)架起拱( (圖圖3.22b)3.22b)； (c)(c)采用變高度網(wǎng)架，增大網(wǎng)架跨中高度，使上采用變高度網(wǎng)架，增大網(wǎng)架跨中高度，使上弦桿形成坡度，下弦桿仍平行于地面，類似梯弦桿形成坡度，下弦桿仍平行于地面，類似梯形桁架。形桁架。 (3)(3)有起拱要求的網(wǎng)架有起拱要求的網(wǎng)架( (為消除網(wǎng)架在使用階段為消

22、除網(wǎng)架在使用階段的撓度的撓度) )，其拱度可取不大于短向跨度的，其拱度可取不大于短向跨度的1 1300300。 圖圖3.22 3.22 網(wǎng)架屋面找坡網(wǎng)架屋面找坡（a a）用小立柱）用小立柱（b b）起坡）起坡施工中的網(wǎng)架施工中的網(wǎng)架 直接作用（荷載）和間接作用直接作用（荷載）和間接作用 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)使用階段使用階段荷載作用下的荷載作用下的內(nèi)力和位內(nèi)力和位移移進(jìn)行計(jì)算，并應(yīng)根據(jù)具體情況對(duì)進(jìn)行計(jì)算，并應(yīng)根據(jù)具體情況對(duì)地震作用、地震作用、溫度變化、支座沉降溫度變化、支座沉降等間接作用及等間接作用及施工安裝荷施工安裝荷載載引起的內(nèi)力和位移進(jìn)行計(jì)算引起的內(nèi)力和位移進(jìn)行計(jì)算3.3 3.3 網(wǎng)架

23、的計(jì)算要點(diǎn)網(wǎng)架的計(jì)算要點(diǎn)直接作用直接作用 永久荷載永久荷載 網(wǎng)架自重網(wǎng)架自重 屋面（樓面）材料重力屋面（樓面）材料重力 吊頂材料的重力吊頂材料的重力 設(shè)備管道的重力設(shè)備管道的重力 永久荷載永久荷載 可變荷載可變荷載 屋面屋面 ( (或樓面或樓面) )活荷載活荷載 雪荷載雪荷載 ( (雪荷載不應(yīng)與屋面活荷載同時(shí)組合雪荷載不應(yīng)與屋面活荷載同時(shí)組合) ) 風(fēng)荷載。由于網(wǎng)架剛度較大，自振周期較小風(fēng)荷載。由于網(wǎng)架剛度較大，自振周期較小 計(jì)算風(fēng)載時(shí)可不考慮風(fēng)振系數(shù)的影響計(jì)算風(fēng)載時(shí)可不考慮風(fēng)振系數(shù)的影響 積灰荷載積灰荷載 吊車荷載吊車荷載 ( (工業(yè)建筑有吊車時(shí)考慮工業(yè)建筑有吊車時(shí)考慮) )。 可變荷載可變

24、荷載地震作用（豎向）地震作用（豎向） 在抗震設(shè)防烈度為在抗震設(shè)防烈度為6 6度或度或7 7度的地區(qū)，網(wǎng)架屋蓋度的地區(qū)，網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)可不進(jìn)行豎向抗震驗(yàn)算；結(jié)構(gòu)可不進(jìn)行豎向抗震驗(yàn)算；在抗震設(shè)防烈度在抗震設(shè)防烈度為為8 8度或度或9 9度的地區(qū)，度的地區(qū)，網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行豎向網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行豎向抗震驗(yàn)算?？拐痱?yàn)算。 對(duì)于懸挑長(zhǎng)度較大的網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)以及用于樓對(duì)于懸挑長(zhǎng)度較大的網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)以及用于樓層的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)防烈度為層的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)防烈度為8 8度或度或9 9度時(shí)，其度時(shí)，其豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值可分別取該結(jié)構(gòu)豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值可分別取該結(jié)構(gòu)重力荷載重力荷載代表值代表值的的10%10%或或20

25、%20%。設(shè)計(jì)基本地震加速度為。設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.3g0.3g時(shí)，可取該結(jié)構(gòu)重力荷載代表值的時(shí)，可取該結(jié)構(gòu)重力荷載代表值的15%15%。計(jì)。計(jì)算重力荷載代表值時(shí)，永久荷載取算重力荷載代表值時(shí)，永久荷載取100100，雪荷，雪荷載和屋面積灰荷載取載和屋面積灰荷載取50%50%，不計(jì)屋面活荷載，不計(jì)屋面活荷載。 地震作用（水平）地震作用（水平） 在抗震設(shè)防烈度為在抗震設(shè)防烈度為7 7度的地區(qū)，可不進(jìn)行網(wǎng)架結(jié)度的地區(qū)，可不進(jìn)行網(wǎng)架結(jié)構(gòu)水平抗震驗(yàn)算；在抗震設(shè)防烈度為構(gòu)水平抗震驗(yàn)算；在抗震設(shè)防烈度為8 8度的地區(qū)，度的地區(qū)，對(duì)于周邊支承的中小跨度網(wǎng)架可不進(jìn)行水平抗對(duì)于周邊支承的中小跨度網(wǎng)架可不進(jìn)行

26、水平抗震驗(yàn)算；震驗(yàn)算；在抗震設(shè)防烈度為在抗震設(shè)防烈度為9 9度的地區(qū)，對(duì)各種度的地區(qū)，對(duì)各種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行水平抗震驗(yàn)算。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行水平抗震驗(yàn)算。水平地震作水平地震作用下網(wǎng)架的內(nèi)力、位移可采用用下網(wǎng)架的內(nèi)力、位移可采用空間桁架位移法空間桁架位移法計(jì)算。網(wǎng)架的支承結(jié)構(gòu)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)計(jì)算。網(wǎng)架的支承結(jié)構(gòu)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行抗震驗(yàn)算。行抗震驗(yàn)算。 溫度作用溫度作用 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)符合下列條件之一者，可不考慮由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)符合下列條件之一者，可不考慮由于溫度變化而引起的內(nèi)力溫度變化而引起的內(nèi)力 支座節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造允許網(wǎng)架側(cè)移，且側(cè)移值不小支座節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造允許網(wǎng)架側(cè)移，且側(cè)移值不小于下式的計(jì)算值：于下式

27、的計(jì)算值： 周邊支承的網(wǎng)架，當(dāng)網(wǎng)架驗(yàn)算方向跨度小于周邊支承的網(wǎng)架，當(dāng)網(wǎng)架驗(yàn)算方向跨度小于40m40m，且支承結(jié)構(gòu)為獨(dú)立柱或磚壁柱；且支承結(jié)構(gòu)為獨(dú)立柱或磚壁柱； 在單位力作用下，柱頂位移大于或等于上式的在單位力作用下，柱頂位移大于或等于上式的計(jì)算值計(jì)算值 如果需要考慮溫度變化引起的網(wǎng)架內(nèi)力，可采如果需要考慮溫度變化引起的網(wǎng)架內(nèi)力，可采用用空間桁架位移法空間桁架位移法，或，或近似計(jì)算方法近似計(jì)算方法。 對(duì)非抗震設(shè)計(jì)的網(wǎng)架，荷載及荷載效應(yīng)組合應(yīng)對(duì)非抗震設(shè)計(jì)的網(wǎng)架，荷載及荷載效應(yīng)組合應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB 50009-2001 GB 50009-2001的規(guī)定進(jìn)行

28、計(jì)算。的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。 抗震設(shè)計(jì)的網(wǎng)架，荷載及荷載效應(yīng)組合尚應(yīng)符抗震設(shè)計(jì)的網(wǎng)架，荷載及荷載效應(yīng)組合尚應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50011-2001 GB 50011-2001的規(guī)定。的規(guī)定。 3.3.23.3.2網(wǎng)架內(nèi)力分析方法網(wǎng)架內(nèi)力分析方法 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的外荷載按網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的外荷載按靜力等效原則靜力等效原則，將節(jié)點(diǎn)從，將節(jié)點(diǎn)從屬面積內(nèi)的荷載集中作用在該節(jié)點(diǎn)上。屬面積內(nèi)的荷載集中作用在該節(jié)點(diǎn)上。 分析結(jié)構(gòu)內(nèi)力時(shí)，可忽略節(jié)點(diǎn)剛度的影響，假分析結(jié)構(gòu)內(nèi)力時(shí)，可忽略節(jié)點(diǎn)剛度的影響，假定節(jié)點(diǎn)為鉸接，桿件只承受軸力，當(dāng)桿件上作定節(jié)點(diǎn)為鉸接，桿件只承受軸力，當(dāng)桿件上作用有節(jié)

29、間荷載時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮彎矩的影響。用有節(jié)間荷載時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮彎矩的影響。 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移可按彈性階段進(jìn)行計(jì)算。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移可按彈性階段進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)網(wǎng)架類型、跨度大小按下列規(guī)定選用不同的根據(jù)網(wǎng)架類型、跨度大小按下列規(guī)定選用不同的計(jì)算方法。計(jì)算方法。 (1)(1)空間桁架位移法空間桁架位移法，計(jì)算精度最高的一種方法，計(jì)算精度最高的一種方法，適用于各種類型、各種支承條件的網(wǎng)架計(jì)算。適用于各種類型、各種支承條件的網(wǎng)架計(jì)算。 (2)(2)交叉梁系差分法交叉梁系差分法，簡(jiǎn)化計(jì)算方法，用于跨度在簡(jiǎn)化計(jì)算方法，用于跨度在40m40m以下的由平面桁架系組成的網(wǎng)架或正放四角錐以下的由平面桁架系組成的

30、網(wǎng)架或正放四角錐網(wǎng)架的計(jì)算。網(wǎng)架的計(jì)算。 (3)(3)擬夾層板法擬夾層板法，簡(jiǎn)化計(jì)算方法，用于跨度在簡(jiǎn)化計(jì)算方法，用于跨度在40m40m以下，由平面桁架系或角錐體組成的網(wǎng)架計(jì)算。以下，由平面桁架系或角錐體組成的網(wǎng)架計(jì)算。 (4)(4)假想彎矩法假想彎矩法，簡(jiǎn)化計(jì)算方法，可用于斜放四角簡(jiǎn)化計(jì)算方法，可用于斜放四角錐網(wǎng)架，棋盤形四角錐網(wǎng)架的估算。錐網(wǎng)架，棋盤形四角錐網(wǎng)架的估算。 網(wǎng)架桿件可采用鋼管、熱軋型鋼和冷彎薄壁型網(wǎng)架桿件可采用鋼管、熱軋型鋼和冷彎薄壁型鋼。鋼。 在截面積相同的條件下，管截面具有回轉(zhuǎn)半徑在截面積相同的條件下，管截面具有回轉(zhuǎn)半徑大，截面特性無(wú)方向性，抗壓屈承載力高等優(yōu)大，截面特性

31、無(wú)方向性，抗壓屈承載力高等優(yōu)點(diǎn)，鋼管端部封閉后，內(nèi)部不易銹蝕，是目前點(diǎn)，鋼管端部封閉后，內(nèi)部不易銹蝕，是目前網(wǎng)架桿件常用的截面形式。網(wǎng)架桿件常用的截面形式。 管材可采用管材可采用高頻焊管高頻焊管或或無(wú)縫鋼管無(wú)縫鋼管，有條件時(shí)也，有條件時(shí)也可采用薄壁管形截面。材質(zhì)主要有可采用薄壁管形截面。材質(zhì)主要有Q235Q235鋼及鋼及Q345Q345鋼。鋼。 3.5 3.5 網(wǎng)架桿件設(shè)計(jì)網(wǎng)架桿件設(shè)計(jì)u 網(wǎng)架桿件的長(zhǎng)細(xì)比不宜超過(guò)下列數(shù)值網(wǎng)架桿件的長(zhǎng)細(xì)比不宜超過(guò)下列數(shù)值 受壓桿件：受壓桿件：180180 受拉桿件：受拉桿件： (1)(1)一般桿件一般桿件400400 (2)(2)支座附近處桿件支座附近處桿件30

32、0300 (3)(3)直接承受動(dòng)力荷載的桿件直接承受動(dòng)力荷載的桿件250250 網(wǎng)架桿件主要受軸力作用，截面強(qiáng)度及穩(wěn)定計(jì)網(wǎng)架桿件主要受軸力作用，截面強(qiáng)度及穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)滿足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要。普通角鋼截面算應(yīng)滿足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要。普通角鋼截面桿件的最小截面尺寸不宜小于桿件的最小截面尺寸不宜小于50mm50mm3mm3mm。鋼管。鋼管不宜小于不宜小于48482mm2mm。 無(wú)縫圓管和焊接圓管壓桿在穩(wěn)定計(jì)算中分別屬無(wú)縫圓管和焊接圓管壓桿在穩(wěn)定計(jì)算中分別屬于于a a類和類和b b類截面。類截面。 網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)數(shù)量多，節(jié)點(diǎn)用鋼量約占整個(gè)網(wǎng)架用網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)數(shù)量多，節(jié)點(diǎn)用鋼量約占整個(gè)網(wǎng)架用鋼量的鋼量的2020252

33、5，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的好壞，對(duì)結(jié)構(gòu)性，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的好壞，對(duì)結(jié)構(gòu)性能、制造安裝、耗鋼量和工程造價(jià)都有相當(dāng)大能、制造安裝、耗鋼量和工程造價(jià)都有相當(dāng)大的影響。網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)形式很多，目前國(guó)內(nèi)常用的影響。網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)形式很多，目前國(guó)內(nèi)常用的節(jié)點(diǎn)形式主要有：的節(jié)點(diǎn)形式主要有： (1)(1)焊接空心球節(jié)點(diǎn)焊接空心球節(jié)點(diǎn)； (2)(2)螺栓球節(jié)點(diǎn)螺栓球節(jié)點(diǎn)； (3)(3)焊接鋼板節(jié)點(diǎn)；焊接鋼板節(jié)點(diǎn)； (4)(4)焊接鋼管節(jié)點(diǎn)焊接鋼管節(jié)點(diǎn) (5)(5)桿件直接匯交節(jié)點(diǎn)桿件直接匯交節(jié)點(diǎn)3.63.6節(jié)點(diǎn)球設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)球設(shè)計(jì)圖圖3.28 3.28 焊接鋼管節(jié)點(diǎn)焊接鋼管節(jié)點(diǎn)圖圖3.29 3.29 管件直接匯交節(jié)點(diǎn)管件直接匯交節(jié)點(diǎn)u 網(wǎng)架

34、的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)滿足下列要求網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)滿足下列要求 (1)(1)受力合理，傳力明確；受力合理，傳力明確； (2)(2)保證桿件匯交于一點(diǎn)，不產(chǎn)生附加彎矩；保證桿件匯交于一點(diǎn)，不產(chǎn)生附加彎矩； (3)(3)構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作安裝方便，耗鋼量?。粯?gòu)造簡(jiǎn)單，制作安裝方便，耗鋼量小； (4)(4)避免難于檢查、清刷、涂漆和容易積留濕氣避免難于檢查、清刷、涂漆和容易積留濕氣或灰塵的死角或凹槽，管形截面應(yīng)在兩端封閉?；蚧覊m的死角或凹槽，管形截面應(yīng)在兩端封閉。3.6.13.6.1焊接空心球節(jié)點(diǎn)焊接空心球節(jié)點(diǎn) 焊接空心球節(jié)點(diǎn)構(gòu)造焊接空心球節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單，適用于連接鋼簡(jiǎn)單，適用于連接鋼管桿件（圖管桿件（圖3.303

35、.30）球）球面與管件接時(shí)，只需面與管件接時(shí)，只需將鋼管沿正截切斷，將鋼管沿正截切斷，施工方便。施工方便。 圖圖3.30 3.30 焊接空心球節(jié)點(diǎn)焊接空心球節(jié)點(diǎn) 焊接空心球是由兩塊鋼板經(jīng)加熱壓成兩個(gè)半球，焊接空心球是由兩塊鋼板經(jīng)加熱壓成兩個(gè)半球，然后相焊而成。分加肋然后相焊而成。分加肋、不加肋（不加肋（圖圖3.313.31）。圖圖3.31 3.31 焊接空心球節(jié)點(diǎn)焊接空心球節(jié)點(diǎn)a 無(wú)肋b 有肋 空心球外徑空心球外徑D D a a 球面上連接桿件之間的縫隙不宜小于球面上連接桿件之間的縫隙不宜小于1010（圖（圖3.323.32）匯交于球節(jié)點(diǎn)任意兩鋼管桿件間的夾匯交于球節(jié)點(diǎn)任意兩鋼管桿件間的夾d

36、d1 1，d d 2 2 組成組成角的鋼管外徑角的鋼管外徑圖圖3.32 3.32 空心球節(jié)點(diǎn)空隙空心球節(jié)點(diǎn)空隙空心球徑等于或大于空心球徑等于或大于300300，且桿件內(nèi)力較大，需，且桿件內(nèi)力較大，需要提高承載力時(shí)，球內(nèi)可加環(huán)肋要提高承載力時(shí)，球內(nèi)可加環(huán)肋當(dāng)空心球直徑為當(dāng)空心球直徑為120500120500時(shí)，其受壓、受拉承載時(shí)，其受壓、受拉承載力設(shè)計(jì)值可分別按下列公式計(jì)算力設(shè)計(jì)值可分別按下列公式計(jì)算 （a a）受壓空心球）受壓空心球 （b b）受拉空心球）受拉空心球 空心球的壁厚應(yīng)根據(jù)桿件內(nèi)空心球的壁厚應(yīng)根據(jù)桿件內(nèi)力由力由公式公式計(jì)算確定?？招那蛴?jì)算確定?？招那蛲鈴脚c壁厚的比值可在外徑與壁厚的

37、比值可在 D Dt=2425 t=2425 范圍內(nèi)選用范圍內(nèi)選用空心球壁厚與鋼管最大壁厚空心球壁厚與鋼管最大壁厚的比值宜在的比值宜在1.22.01.22.0之間。之間。鋼管桿件與空心球連接處，鋼管桿件與空心球連接處，管端應(yīng)開(kāi)坡口，并在鋼管內(nèi)管端應(yīng)開(kāi)坡口，并在鋼管內(nèi)加襯管加襯管（圖（圖3.333.33），），在管端在管端與與 空心球之間焊縫可按對(duì)空心球之間焊縫可按對(duì)接焊縫計(jì)算，否則只能按斜接焊縫計(jì)算，否則只能按斜角角焊縫計(jì)算角角焊縫計(jì)算 圖圖3.33 3.33 加襯管連接加襯管連接 3.6.23.6.2螺栓球結(jié)點(diǎn)螺栓球結(jié)點(diǎn) 螺栓球結(jié)點(diǎn)的構(gòu)造螺栓球結(jié)點(diǎn)的構(gòu)造 螺栓球結(jié)點(diǎn)由鋼球、螺栓、套筒、銷釘（或

38、螺釘）螺栓球結(jié)點(diǎn)由鋼球、螺栓、套筒、銷釘（或螺釘）和錐頭（或封板）等零件組成和錐頭（或封板）等零件組成（圖（圖3.343.34），），適用適用于連接鋼管桿件。于連接鋼管桿件。圖圖3.34 3.34 螺栓球連接節(jié)點(diǎn)示意圖螺栓球連接節(jié)點(diǎn)示意圖螺栓球節(jié)點(diǎn)及馬道螺栓球節(jié)點(diǎn)及馬道焊接球節(jié)點(diǎn)焊接球節(jié)點(diǎn) 鋼球尺寸鋼球尺寸l 鋼球大小取決于鋼球大小取決于相鄰桿件的夾角、相鄰桿件的夾角、螺栓的直徑螺栓的直徑和和螺螺栓伸入球體的長(zhǎng)度栓伸入球體的長(zhǎng)度等因素。等因素。l 由由圖圖3535，導(dǎo)出球體內(nèi)螺栓不相碰的最小鋼球直徑，導(dǎo)出球體內(nèi)螺栓不相碰的最小鋼球直徑D D為為 l 由由圖圖36 36 ，導(dǎo)出滿足套筒接觸面要求

39、的鋼球直徑，導(dǎo)出滿足套筒接觸面要求的鋼球直徑D D為為 D D-鋼球直徑鋼球直徑 （ ）-兩個(gè)螺栓之間的最小夾角兩個(gè)螺栓之間的最小夾角 （ ）d d1 1，d d 2 2-螺栓直徑（螺栓直徑（ ），）， d d1 1d d 2 2-螺栓伸入鋼球長(zhǎng)度與螺栓直徑的比例螺栓伸入鋼球長(zhǎng)度與螺栓直徑的比例-套筒外接圓直徑與螺栓直徑的比例套筒外接圓直徑與螺栓直徑的比例 當(dāng)相鄰兩桿夾角當(dāng)相鄰兩桿夾角3030，還要保證相鄰兩根桿件，還要保證相鄰兩根桿件（管端為封板）不相碰，由圖（管端為封板）不相碰，由圖3.373.37，導(dǎo)出鋼球直，導(dǎo)出鋼球直徑徑D D還須滿足下式要求還須滿足下式要求D D1 1，D D2 2

40、- - -相鄰兩根桿件的外徑相鄰兩根桿件的外徑-相鄰兩根桿件的夾角相鄰兩根桿件的夾角d d1 1-相應(yīng)于相應(yīng)于D1D1桿件桿件 所配螺栓直徑所配螺栓直徑-套筒外接圓直徑套筒外接圓直徑 與螺栓直徑之比與螺栓直徑之比 S-S- -套筒長(zhǎng)度套筒長(zhǎng)度圖3.37 帶封板管件的幾何關(guān)系螺栓，套筒螺栓，套筒 高強(qiáng)度螺栓應(yīng)符合高強(qiáng)度螺栓應(yīng)符合8.88.8或或10.910.9級(jí)的要求，每個(gè)高級(jí)的要求，每個(gè)高強(qiáng)度螺栓受拉承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：強(qiáng)度螺栓受拉承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算： 螺栓桿長(zhǎng)度螺栓桿長(zhǎng)度L Lb b由構(gòu)造確定由構(gòu)造確定( (圖圖3.38)3.38)，其值為：，其值為： 圖圖3.38 3.38 高強(qiáng)螺

41、栓幾何尺寸高強(qiáng)螺栓幾何尺寸 套筒通常開(kāi)有縱向滑槽套筒通常開(kāi)有縱向滑槽( (圖圖3.39a)3.39a)，滑槽寬度一，滑槽寬度一般比銷釘直徑大般比銷釘直徑大1.5-2mm1.5-2mm。 套筒端部到開(kāi)槽端部套筒端部到開(kāi)槽端部( (或釘孔端或釘孔端) )距離應(yīng)使該處有距離應(yīng)使該處有效截面抗剪力不低于銷釘效截面抗剪力不低于銷釘( (或螺釘或螺釘) )抗剪力，且不抗剪力，且不小于小于1.51.5倍開(kāi)槽的寬度或倍開(kāi)槽的寬度或6mm6mm。套筒端部要保持平。套筒端部要保持平整，內(nèi)孔整，內(nèi)孔L L徑可比螺栓直徑大徑可比螺栓直徑大1mm1mm。 圖圖3.393.39套筒幾何尺寸套筒幾何尺寸套筒長(zhǎng)度可按下式計(jì)算

42、套筒長(zhǎng)度可按下式計(jì)算采用滑槽時(shí)采用滑槽時(shí)采用螺釘時(shí)采用螺釘時(shí)套筒應(yīng)進(jìn)行承壓驗(yàn)算，公式為套筒應(yīng)進(jìn)行承壓驗(yàn)算，公式為 當(dāng)桿件管徑較大時(shí)采用錐頭連接。管徑較小時(shí)采當(dāng)桿件管徑較大時(shí)采用錐頭連接。管徑較小時(shí)采用封板連接。連接焊縫以及錐頭的任何截面應(yīng)與用封板連接。連接焊縫以及錐頭的任何截面應(yīng)與連接鋼管等強(qiáng)。連接鋼管等強(qiáng)。圖3.40 桿件端部連接焊縫錐頭和封板錐頭和封板 封板厚度應(yīng)按實(shí)際受力大小計(jì)算封板厚度應(yīng)按實(shí)際受力大小計(jì)算 封板厚度可按近似方法計(jì)算，封板厚度可按近似方法計(jì)算，如圖如圖3.413.41 沿環(huán)向單位寬度上板承受的力為沿環(huán)向單位寬度上板承受的力為 圖圖3.41 3.41 封板封板 封板周邊單位

43、寬度徑向彎距近似為封板周邊單位寬度徑向彎距近似為 當(dāng)當(dāng) 達(dá)到塑性鉸彎距達(dá)到塑性鉸彎距 ，封板達(dá)到，封板達(dá)到極限承載力，由極限承載力，由 可導(dǎo)出可導(dǎo)出 N-N-鋼管桿件設(shè)計(jì)拉力鋼管桿件設(shè)計(jì)拉力 R R-鋼管的內(nèi)半徑鋼管的內(nèi)半徑 S-S-螺帽和封板接觸的圓環(huán)面的平均半徑螺帽和封板接觸的圓環(huán)面的平均半徑 f f-鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 -封板厚度封板厚度 錐頭是一個(gè)軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)厚殼體錐頭是一個(gè)軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)厚殼體（圖（圖3.423.42） 錐頭承載力主要與錐頂板厚度、錐頭斜率、連錐頭承載力主要與錐頂板厚度、錐頭斜率、連接管桿直徑、錐頭構(gòu)造的應(yīng)力集中等因素有關(guān)接管桿直徑、錐頭構(gòu)造的應(yīng)力集中等因素有關(guān)圖

44、圖3.42 3.42 錐頭構(gòu)造錐頭構(gòu)造 3.6.3 3.6.3 焊接鋼板節(jié)點(diǎn)焊接鋼板節(jié)點(diǎn) 焊接鋼板節(jié)點(diǎn)可由十字節(jié)點(diǎn)板盒蓋板組成十字節(jié)焊接鋼板節(jié)點(diǎn)可由十字節(jié)點(diǎn)板盒蓋板組成十字節(jié)點(diǎn)板宜由兩塊帶企口的鋼板對(duì)插而成點(diǎn)板宜由兩塊帶企口的鋼板對(duì)插而成（圖（圖3.43a3.43a）, ,也可由三塊板正交焊成也可由三塊板正交焊成（圖（圖3.43b3.43b）圖圖3.43 3.43 焊接鋼板節(jié)點(diǎn)焊接鋼板節(jié)點(diǎn) 焊接鋼板節(jié)點(diǎn)可用焊接鋼板節(jié)點(diǎn)可用于兩向網(wǎng)架和由四于兩向網(wǎng)架和由四角錐體組成的網(wǎng)架。角錐體組成的網(wǎng)架。常用焊接形式如常用焊接形式如圖圖3.443.44、圖圖3.453.45所示。所示。 網(wǎng)架弦桿應(yīng)同時(shí)與網(wǎng)架弦

45、桿應(yīng)同時(shí)與蓋板和十字節(jié)點(diǎn)板蓋板和十字節(jié)點(diǎn)板連接，使角鋼兩肢連接，使角鋼兩肢都能直接傳力。都能直接傳力。圖圖3.44 3.44 兩向網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造兩向網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖圖3.45 3.45 四角錐體組成的網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造四角錐體組成的網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造 焊接鋼板節(jié)點(diǎn)各桿件形心線在節(jié)點(diǎn)板處宜交于一焊接鋼板節(jié)點(diǎn)各桿件形心線在節(jié)點(diǎn)板處宜交于一點(diǎn)，桿件與節(jié)點(diǎn)連接焊縫的分布應(yīng)使焊縫截面的點(diǎn)，桿件與節(jié)點(diǎn)連接焊縫的分布應(yīng)使焊縫截面的形心與桿件形心相重合。形心與桿件形心相重合。 節(jié)點(diǎn)板厚度可根據(jù)網(wǎng)架最大桿件內(nèi)力由節(jié)點(diǎn)板厚度可根據(jù)網(wǎng)架最大桿件內(nèi)力由表表3-53-5確確定定 節(jié)點(diǎn)板厚度選用表節(jié)點(diǎn)板厚度選用表 表表3-53-5桿件內(nèi)

46、力桿件內(nèi)力（kNkN） 1501602502603904005906008808901275節(jié)點(diǎn)板厚節(jié)點(diǎn)板厚度（度（）881010121214141616183.6.43.6.4支座節(jié)點(diǎn)支座節(jié)點(diǎn)支座節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造形支座節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造形式應(yīng)受力明確、傳式應(yīng)受力明確、傳力簡(jiǎn)捷、安全可靠，力簡(jiǎn)捷、安全可靠，并應(yīng)符合計(jì)算假定。并應(yīng)符合計(jì)算假定。 常用支座節(jié)點(diǎn)有以常用支座節(jié)點(diǎn)有以下幾種構(gòu)造形式：下幾種構(gòu)造形式： 平板壓力或拉力支平板壓力或拉力支座，只適用于較小座，只適用于較小跨度網(wǎng)架跨度網(wǎng)架, ,如圖如圖3.463.46。圖圖3.46 3.46 平板壓力或拉力支座平板壓力或拉力支座a a 角鋼桿件角鋼桿件b b

47、 鋼管桿件鋼管桿件單面弧形壓力支座，適用于中小跨度網(wǎng)架如圖單面弧形壓力支座，適用于中小跨度網(wǎng)架如圖3.473.47圖圖3.47 3.47 單面弧形壓力支座單面弧形壓力支座a a 兩個(gè)螺栓連接兩個(gè)螺栓連接b b 四個(gè)螺栓連接四個(gè)螺栓連接單面弧形拉力支座單面弧形拉力支座( (圖圖3.48)3.48)適用于較適用于較大跨度網(wǎng)架。為更大跨度網(wǎng)架。為更好地將拉力傳遞到好地將拉力傳遞到支座上，在承受拉支座上，在承受拉力的錨栓附近應(yīng)設(shè)力的錨栓附近應(yīng)設(shè)加勁肋以增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)加勁肋以增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)剛度。剛度。圖圖3.48 3.48 單面弧形拉力支座單面弧形拉力支座雙面弧形壓力支雙面弧形壓力支座座( (圖圖3.49)3.49

48、)，在，在支座和底板間設(shè)支座和底板間設(shè)有弧形塊，上下有弧形塊，上下面都有是柱面，面都有是柱面，支座既可轉(zhuǎn)動(dòng)又支座既可轉(zhuǎn)動(dòng)又可平移。可平移。 圖圖3.49 3.49 雙面弧形壓力支座雙面弧形壓力支座球鉸壓力支座球鉸壓力支座( (圖圖3.50)3.50)只能轉(zhuǎn)只能轉(zhuǎn)動(dòng)而不能平移，動(dòng)而不能平移，適用于多支點(diǎn)支適用于多支點(diǎn)支承的大跨度網(wǎng)架。承的大跨度網(wǎng)架。 圖圖3.50 3.50 球鉸壓力支座球鉸壓力支座板式橡膠支座板式橡膠支座( (圖圖3.51)3.51)適用于大中適用于大中跨度網(wǎng)架。通過(guò)橡跨度網(wǎng)架。通過(guò)橡膠墊的壓縮和剪切膠墊的壓縮和剪切變形，支座既可轉(zhuǎn)變形，支座既可轉(zhuǎn)動(dòng)又可平移。如果動(dòng)又可平移。如

49、果在一個(gè)方向加限制，在一個(gè)方向加限制，支座為單向可側(cè)移支座為單向可側(cè)移式，否則為兩向可式，否則為兩向可側(cè)移式。側(cè)移式。圖圖3.51 3.51 板式橡膠支座板式橡膠支座平板支座節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)平板支座節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 平板支座的構(gòu)造和平面桁架的支座沒(méi)有多少差平板支座的構(gòu)造和平面桁架的支座沒(méi)有多少差別，支座板的平面尺寸、厚度，肋板的尺寸和別，支座板的平面尺寸、厚度，肋板的尺寸和焊縫都可參照桁架支座節(jié)點(diǎn)和柱腳的計(jì)算方法焊縫都可參照桁架支座節(jié)點(diǎn)和柱腳的計(jì)算方法確定。確定。 網(wǎng)架平板支座不同于簡(jiǎn)支平面桁架支座的惟一網(wǎng)架平板支座不同于簡(jiǎn)支平面桁架支座的惟一特點(diǎn)是有可能受拉，拉力支座的錨栓直徑需要特點(diǎn)是有可能受拉，拉力支座

50、的錨栓直徑需要通過(guò)計(jì)算確定，一個(gè)拉力螺栓的有效截面面積通過(guò)計(jì)算確定，一個(gè)拉力螺栓的有效截面面積應(yīng)按下式計(jì)算。應(yīng)按下式計(jì)算。 單面弧形制作設(shè)計(jì)（圖單面弧形制作設(shè)計(jì)（圖3.523.52） 弧形支座置于底板之上弧形支座置于底板之上 其平面尺寸為其平面尺寸為 a1a1b1R/fb1R/f R R-支座反力支座反力 f-f-鋼材（或鑄鋼）抗壓強(qiáng)度鋼材（或鑄鋼）抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值a a1 1，b b1 1-弧形支座寬度、長(zhǎng)度弧形支座寬度、長(zhǎng)度圖圖3.523.52弧形支座尺寸弧形支座尺寸 弧形支座板厚度弧形支座板厚度 （圖（圖3.523.52） 弧形板受力類似一倒置的雙懸的挑板，上部支座弧形板受力類似一倒

51、置的雙懸的挑板，上部支座在弧面頂點(diǎn)提供支承，荷載為底部支座反力在弧面頂點(diǎn)提供支承，荷載為底部支座反力R R(a(a1 1.b.b1 1) ) 弧形板中央截面最大彎距為弧形板中央截面最大彎距為 由強(qiáng)度條件得出由強(qiáng)度條件得出 f-f-鋼材（或鑄鋼）抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值鋼材（或鑄鋼）抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 弧形板的半徑由下式確定弧形板的半徑由下式確定 r r-弧面半徑弧面半徑 f f-鋼材（或鑄鋼）抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度鋼材（或鑄鋼）抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 E E-鋼材的彈性模量鋼材的彈性模量橡膠制作設(shè)計(jì)橡膠制作設(shè)計(jì) 橡膠制作設(shè)計(jì)橡膠制作設(shè)計(jì) 橡膠墊板由氯丁橡膠或天然橡膠制成，膠料橡膠墊板由氯丁橡膠或天然橡膠制成，膠料和制成板的性能

52、應(yīng)符合表和制成板的性能應(yīng)符合表3-63-6表表3-83-8的要求的要求 膠料膠料類型類型硬度硬度（邵氏）（邵氏）拉斷拉斷應(yīng)力應(yīng)力（MpaMpa）伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率（）（）300300定定伸長(zhǎng)度伸長(zhǎng)度（MpaMpa）拉斷永拉斷永久變形久變形適用溫適用溫度不低度不低于于氯丁氯丁橡膠橡膠60605 58.6318.6314504507.847.842525-25-25天然天然橡膠橡膠60605 518.6318.635005008.828.822020-40-40膠料的物理機(jī)械性能膠料的物理機(jī)械性能 表表3-63-6 橡膠墊板的力學(xué)性能橡膠墊板的力學(xué)性能 表表3-73-7 E-E-關(guān)系關(guān)系 表表3-83-

53、8 允許抗壓強(qiáng)允許抗壓強(qiáng)度度 (Mpa (Mpa) )極限破壞強(qiáng)極限破壞強(qiáng)度度 （MpaMpa）抗壓彈性?？箟簭椥阅Ａ苛縀 E（MpaMpa）抗剪彈性模抗剪彈性模量量G G（MpaMpa）摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) 7.849.807.849.8058.8258.82由形狀系數(shù)由形狀系數(shù) 按表按表3-8 3-8 查得查得0.981.470.981.47與（鋼）與（鋼）0.20.2（與混凝土）（與混凝土）0.30.3456789101112 E（Mpa）1962653334124905796577458431314151617181920 E（Mpa）932104011571285142215591706

54、1863橡膠墊板的計(jì)算橡膠墊板的計(jì)算橡膠墊板的底面積橡膠墊板的底面積A A可根據(jù)承壓條件按下式計(jì)算可根據(jù)承壓條件按下式計(jì)算 ARARmaxmax/ A-A-墊板承壓面積墊板承壓面積 a,ba,b-分別為橡膠墊板短邊與長(zhǎng)邊分別為橡膠墊板短邊與長(zhǎng)邊 R Rmaxmax-荷載標(biāo)準(zhǔn)值在支座引起的反力荷載標(biāo)準(zhǔn)值在支座引起的反力 -橡膠墊板的允許抗壓強(qiáng)度橡膠墊板的允許抗壓強(qiáng)度 橡膠墊板厚度應(yīng)根據(jù)橡膠墊板厚度應(yīng)根據(jù) 橡膠厚度與中間各層橡膠厚度與中間各層鋼板厚度確定鋼板厚度確定（圖（圖3.533.53）。）。 橡膠層厚度可由橡膠層厚度可由 上下表層及各鋼板間的上下表層及各鋼板間的 橡膠片厚度之和確定。橡膠片厚

55、度之和確定。 d0=2dt+ndi d0=2dt+ndi d0d0-橡膠層厚度橡膠層厚度dtdt，didi-分別為上下表層及中間各層橡膠片厚度分別為上下表層及中間各層橡膠片厚度 n-n-中間橡膠片的層數(shù)中間橡膠片的層數(shù)圖3.53 橡膠墊板構(gòu)造 根據(jù)橡膠剪切變形條件中根據(jù)橡膠剪切變形條件中 d0tana u d0tana u 及構(gòu)造及構(gòu)造要求，并取要求，并取 tanatana=0.7=0.7，橡膠層厚度應(yīng)滿足下，橡膠層厚度應(yīng)滿足下式要求：式要求： 0.2ad01.430.2ad01.43 -由于溫度變化等原因在網(wǎng)架支座處引由于溫度變化等原因在網(wǎng)架支座處引起的水平位移起的水平位移 1.43-1.4

56、3-為為tanatana的倒數(shù)，的倒數(shù)，tanatana為橡膠層最為橡膠層最大容許剪切角的正切大容許剪切角的正切 橡膠墊板的壓縮變形不能過(guò)大，為防止支座轉(zhuǎn)動(dòng)橡膠墊板的壓縮變形不能過(guò)大，為防止支座轉(zhuǎn)動(dòng)引起橡膠墊板與支座底板部分脫開(kāi)而形成局部承引起橡膠墊板與支座底板部分脫開(kāi)而形成局部承壓，也不能過(guò)小。壓，也不能過(guò)小。 橡膠墊板的平均壓縮變形應(yīng)滿足下列條件橡膠墊板的平均壓縮變形應(yīng)滿足下列條件 0.05d0ma 0.05d0ma -結(jié)構(gòu)在支座處的最大轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)在支座處的最大轉(zhuǎn)角(rad(rad) ) 平均壓縮變形平均壓縮變形mm 可按下式計(jì)算可按下式計(jì)算 mm=md0/E =md0/E mm-平均壓應(yīng)力

57、：平均壓應(yīng)力：m=Rmaxm=RmaxA A 在水平力作用下橡膠墊板應(yīng)按下式進(jìn)行抗滑移驗(yàn)在水平力作用下橡膠墊板應(yīng)按下式進(jìn)行抗滑移驗(yàn)算算 RgGAu/d0 RgGAu/d0 ，d0-d0-水平位移，厚度水平位移，厚度 -橡膠墊板與鋼板或混凝土間的摩擦橡膠墊板與鋼板或混凝土間的摩擦 系數(shù)，按系數(shù)，按表表3-73-7采用采用 R Rg g- -乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)0.90.9的永久荷載的永久荷載 標(biāo)準(zhǔn)值引起的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值引起的支座反力 G G-橡膠墊板的抗剪彈性模量，按橡膠墊板的抗剪彈性模量，按表表3-73-7采采對(duì)氣溫不低于對(duì)氣溫不低于-25-25地區(qū)，可采用氯丁橡膠墊地區(qū)，可采用氯

58、丁橡膠墊板。對(duì)氣溫不低于板。對(duì)氣溫不低于-30-30地區(qū)，可采用耐寒氯地區(qū)，可采用耐寒氯丁橡膠墊板。對(duì)氣溫不低于丁橡膠墊板。對(duì)氣溫不低于-40-40地區(qū)，可采地區(qū)，可采用天然橡膠墊板。用天然橡膠墊板。橡膠墊板的長(zhǎng)邊應(yīng)與網(wǎng)架支座切線方向平行橡膠墊板的長(zhǎng)邊應(yīng)與網(wǎng)架支座切線方向平行放置。橡膠墊板與支柱或基座的鋼板或混凝放置。橡膠墊板與支柱或基座的鋼板或混凝土間可采用土間可采用502502膠等膠粘劑固定。膠等膠粘劑固定。橡膠墊板的構(gòu)造要求橡膠墊板的構(gòu)造要求 橡膠墊板上的螺孔直徑應(yīng)大于螺栓直徑橡膠墊板上的螺孔直徑應(yīng)大于螺栓直徑10mm10mm。設(shè)計(jì)時(shí)宜考慮長(zhǎng)期使用后因橡膠老。設(shè)計(jì)時(shí)宜考慮長(zhǎng)期使用后因橡膠

59、老化而需更換的條件。在橡膠墊板四周可涂化而需更換的條件。在橡膠墊板四周可涂以防止老化的酚醛樹(shù)脂，并粘結(jié)泡沫塑料。以防止老化的酚醛樹(shù)脂，并粘結(jié)泡沫塑料。 橡膠墊板在安裝、使用過(guò)程中應(yīng)避免與油橡膠墊板在安裝、使用過(guò)程中應(yīng)避免與油脂等油類物質(zhì)以及其他對(duì)橡膠有害的物質(zhì)脂等油類物質(zhì)以及其他對(duì)橡膠有害的物質(zhì)接觸。接觸。 3.7.13.7.1網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式 網(wǎng)殼按組成層數(shù)分為單層網(wǎng)殼（圖網(wǎng)殼按組成層數(shù)分為單層網(wǎng)殼（圖3.543.54）和雙）和雙層網(wǎng)殼（圖層網(wǎng)殼（圖3.553.55）圖圖3.54 3.54 單層柱面網(wǎng)殼單層柱面網(wǎng)殼3.7 3.7 網(wǎng)網(wǎng) 殼殼圖圖3.55 3.55 雙層柱面網(wǎng)殼雙層柱面網(wǎng)殼 按曲面外形分類則有按曲面外形分類則有 球面網(wǎng)架（圖球面網(wǎng)架（圖3.563.56） 柱面網(wǎng)殼（圖柱面網(wǎng)殼（圖3.543.54）圖圖3.56 3.56 單層球面網(wǎng)殼單層球面網(wǎng)殼日本名古屋網(wǎng)殼穹頂日本名古屋網(wǎng)殼穹頂 雙曲扁網(wǎng)殼（圖雙曲扁網(wǎng)殼（圖3.573.57）圖圖3.57 3.57 雙曲扁網(wǎng)殼雙曲扁網(wǎng)殼 扭曲面網(wǎng)殼（圖扭曲面網(wǎng)殼（圖3.583.58）圖圖3.58 3.58 扭