鋼結構施工詳圖設計-網架節(jié)點設計

1.3.1鋼網架節(jié)點

第一：螺栓球節(jié)點第二：焊接空心球節(jié)點第三：焊接鋼板節(jié)點目前，國內對于鋼管網架一般采用焊接空心球節(jié)點和螺栓球節(jié)點，對于型鋼網架，一般采用焊接鋼板節(jié)點。下面分別對這幾種節(jié)點設計、計算以及支座節(jié)點的常用形式和構造作簡單介紹。焊接空心球節(jié)點螺栓球節(jié)點一、螺栓球節(jié)點

螺栓球節(jié)點是通過螺栓把鋼管桿件和鋼球連接起來的一種節(jié)點形式。1.組成：高強度螺栓、鋼球、銷子（或螺釘）、套筒和錐頭（或封板）。2.優(yōu)點：安裝、拆卸較方便，球體與桿件便于工廠化生產，對保證網架幾何尺寸和提高網架的安裝質量十分有利；3.缺點：許多零件要求用高強度鋼材制作，加工工藝要求高，制造費用較高

4.各組成部分的作用：高強度螺栓在整個節(jié)點中是最關鍵的傳力部件；鋼球按其加工成型方法，可分為鍛壓球和鑄鋼球兩種。鑄造鋼球質量不易保證，故多用鍛制的鋼球，其受力狀態(tài)屬多向復雜受力。套筒是六角形的無紋螺母，主要用以擰緊螺栓和傳遞桿件軸向壓力。銷釘或螺釘是套筒和螺栓連系的媒介，通過它使旋轉套筒時推動螺栓伸入鋼球內。錐頭和封板主要起連接鋼管和螺栓的作用，承受桿件傳來的拉力或壓力。它既是螺栓球節(jié)點的組成部分，又是網架桿件的組成部分。

5.螺栓球節(jié)點連接的構造原理：每根鋼管桿件的兩端都焊有一個錐頭，錐頭上帶有一個可轉動的螺栓，螺栓上套有一個兩側開有長槽孔的套筒。用一個銷釘穿入長槽孔和螺栓上的小孔中，把螺栓和套筒連在一起。將桿端螺栓插入預先制有螺栓孔的球體中，用扳手擰動六角形套筒，套筒轉動時帶動螺栓轉動，從而使螺栓旋入球體，直至桿件與螺栓貼緊為止。二、焊接空心球節(jié)點焊接空心球節(jié)點是國內應用較多的一種節(jié)點形式。1.優(yōu)點：傳力明確、構造簡單2.缺點：焊接工作量大，對焊接質量和桿件尺寸的準確度要求較高。3.構造：空心球是由兩個半球焊接而成，分為不加肋和加肋兩種。當空心球外徑不小于300mm且桿件內力較大需要提高承載力時，球內可設加勁肋，加勁肋厚度不應小于球壁厚度。三、焊接鋼板節(jié)點1.組成：十字節(jié)點板和蓋板組成，適用于連接型鋼構件。十字節(jié)點板：由兩個帶企口的鋼板對插焊成，也可由三塊板焊成。十字節(jié)點板與蓋板所用鋼材應與網架桿件鋼材一致。節(jié)點板厚度應根據網架最大桿件內力確定，并應比連接桿件的厚度大2mm，但不得小于6mm，節(jié)點板的平面尺寸應適當考慮制作和裝配的誤差。2.當角鋼桿件、跨度較小的兩向網架可采用如左圖所示的焊接連接的節(jié)點構造形式；當跨度較大時，可以采用如右圖的形式,用高強螺栓與節(jié)點連接。鋼板節(jié)點鋼板節(jié)點桿件與節(jié)點通過焊接連接桿件與節(jié)點通過高強螺栓連接1.3.2支座節(jié)點

第一：壓力支座節(jié)點第二：拉力支座節(jié)點

鋼結構中的支座節(jié)點一般采用鉸節(jié)點，盡量采用傳力可靠、連接簡單的構造形式。一、壓力支座節(jié)點常用的壓力支座節(jié)點有以下幾種構造形式：1.平板支座節(jié)點：通過十字節(jié)點板和底板將支座反力傳給下部結構。優(yōu)點：節(jié)點構造簡單，加工方便，用鋼量省。缺點：節(jié)點處不能轉動，受力后會產生一定的彎矩，與計算假定相差較大，可用于較小跨度的網架中。焊接空心球壓力支座焊接鋼板壓力支座柱頭上的預埋螺栓僅起定位作用，安裝就位后應將底板與下部支承面板焊牢2.單面弧形壓力支座節(jié)點在平板壓力支座的基礎上，在節(jié)點底板和下部支承面板間設一弧形墊塊而成。適用于中、小跨度網架。這種支座節(jié)點在壓力的作用下，支座底板沿墊塊弧面可以轉動，下部支承面板上的壓力比較均勻，但摩擦力仍然較大。為了保證支座節(jié)點的轉動，柱頭上預埋螺栓應設在弧形墊塊中心線上，支座底板上的螺栓孔可做成橢圓形，使支座節(jié)點有微量的平移。3.雙面弧形壓力支座節(jié)點（搖擺支座節(jié)點）

當網架的跨度較大、溫度應力影響顯著、周邊約束較強時，需要選擇一種既能自由伸縮又能自由轉動的支座節(jié)點形式。缺點：節(jié)點構造復雜，施工麻煩、造價較高。對抗震不利，在我國應用較少。構造：在支座底板和柱頂面板間設一塊上下均為弧形的鑄鋼板，然后用螺栓將支座上、下支承托板和雙面弧形鑄鋼板三者練成整體。支座上、下支承板開有橢圓孔，使支座節(jié)點在荷載和溫度變化的作用下既可以轉動又可以作一定的側移。4.球鉸壓力支座節(jié)點

對于多支點大跨度網架，為了能使支座節(jié)點適應各個方向的自由轉動，需使支座與柱頂鉸接而不產生彎矩，常做成球鉸壓力支座。構造：由置于柱頂面板上的一個半圓球與一個連于節(jié)點底板上凹形半球的鑄鋼塊相互嵌合，用4個螺栓固定，并在螺帽下設置彈簧墊圈而組成。利于抗震。5.板式橡膠支座節(jié)點在柱頂面板與節(jié)點板間設置一塊橡膠墊板組成，適用于大、中跨度網架。目前在國內應用較廣。優(yōu)點：構造簡單、安裝方便、節(jié)省鋼材、造價較低。構造：橡膠墊板由多層橡膠片和薄鋼板粘合、壓制而成，節(jié)點底板和下部支承用螺栓連接。橡膠墊板具有良好的彈性，也可產生較大的剪切變形，因而既可以滿足網架支座節(jié)點的轉動要求，又可以在外界水平力的作用下產生一定的側向位移。二、拉力支座節(jié)點

網架的支座節(jié)點一般均傳遞壓力，但周邊簡支的正交斜放類網架在角隅處往往會產生拉力，因此在設計時應根據支承點的受力特點設計拉力支座節(jié)點。1.平板拉力支座節(jié)點：對于小跨度網架，支座處拉力一般較小，可用平板拉力支座節(jié)點。該節(jié)點利用錨