管桁架结构辅助设计

上 午 12时 44分 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 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 2 空 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 1 12 1 16。2、 立 体 拱 架 的 拱 架 厚 度 可 取 跨 度 的 1 20 1 30， 矢 高 可取 跨 度 的 1 3 1 6。 当 按 立 体 拱 架 计 算 时 ， 两 端 下 部 结 构除 了 可 靠 传 递 竖 向 反 力 外 还 应 保 证 抵 抗 水 平 位 移 的 约 束 条 件 。当 立 体 拱 架 跨 度 较 大 时 应 进 行 立 体 拱 架 平 面 内 的 整 体 稳 定 性验 算 。 管 桁 架 的 弦 杆 (主 管 ) 与 腹 杆 (支 管 ) 及 两 腹 杆 (支 管 ) 之 间的 夹 角 不 宜 小 于 3 0 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 3 空 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 节 点 时 桁 架 整 体 应 有 可 靠 的 防 侧 倾体 系 ， 曲 线 形 的 立 体 桁 架 应 考 虑 支 座 水 平 位 移 对 下 部 结 构 的影 响 。 （ 防 侧 倾 体 系 可 以 是 边 桁 架 或 上 弦 纵 向 水 平 支 撑 。 曲线 形 的 立 体 桁 架 在 竖 向 荷 载 作 用 下 其 支 座 水 平 位 移 较 大 ， 下部 结 构 设 计 时 要 考 虑 这 一 影 响 。 ）5、 对 立 体 桁 架 、 立 体 拱 架 和 张 弦 立 体 拱 架 应 设 置 平 面 外 的稳 定 支 撑 体 系 。 （ 应 在 上 弦 设 置 水 平 支 撑 体 系 (结 合 檩 条 ) 以保 证 立 体 桁 架 (拱 架 ) 平 面 外 的 稳 定 性 。 ） 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 4 空 间 网 格 结 构 技 术 规 程 JGJ7-2010二 、 结 构 挠 度 容 许 值1、 空 间 网 格 结 构 在 恒 荷 载 与 活 荷 载 标 准 值 作 用 下 的 最 大 挠度 值 不 宜 超 过 表 3.5.1中 的 容 许 挠 度 值 。 一 般 情 况 下 ， 按 强 度 控 制 而 选 用 的 杆 件 不 会 因 为 这 样 的 刚 度 要 求 而 加 大 截 面 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 5 空 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 预 先 起 拱 ， 其 起 拱 值 可 取 不 大 于 短 向跨 度 的 1 300（ 一 般 1/500） 。 当 仅 为 改 善 外 观 要 求 时 ， 最大 挠 度 可 取 恒 荷 载 与 活 荷 载 标 准 值 作 用 下 挠 度 减 去 起 拱 值 。 当 网 架 或 立 体 桁 架 跨 度 较 大 （ 一 般 认 为 30m钢 结 构 ）时 ， 可 考 虑 起 拱 ， 起 拱 值 可 取 小 于 或 等 于 网 架 短 向 跨 度 (立体 桁 架 跨 度 ) 的 1 3 00 。 此 时 杆 件 内 力 变 化 “ 较 小 ” ， 设 计 时 可 按 不 起 拱 计 算 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 6 空 间 网 格 结 构 技 术 规 程 JGJ7-2010三 、 结 构 计 算 一 般 计 算 原 则1、 空 间 网 格 结 构 应 进 行 重 力 荷 载 及 风 荷 载 作 用 下 的 位 移 、内 力 计 算 ， 并 应 根 据 具 体 情 况 ， 对 地 震 、 温 度 变 化 、 支 座 沉降 及 施 工 安 装 荷 载 等 作 用 下 的 位 移 、 内 力 进 行 计 算 。 空 间 网格 结 构 的 内 力 和 位 移 可 按 弹 性 理 论 计 算 ； 网 壳 结 构 的 整 体 稳定 性 计 算 应 考 虑 结 构 的 非 线 性 影 响 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 7 空 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 设 计 ， 作 用 及 作 用 组 合 的 效 应 应 按 现 行 国 家 标准 建 筑 结 构 荷 载 规 范 GB50009-2012进 行 计 算 ， 在 杆 件截 面 及 节 点 设 计 中 ， 应 按 作 用 基 本 组 合 的 效 应 确 定 内 力 设 计值 ； 对 抗 震 设 计 ， 地 震 组 合 的 效 应 应 按 现 行 国 家 标 准 建 筑抗 震 设 计 规 范 GB50011计 算 。 在 位 移 验 算 中 ， 应 按 作 用 标准 组 合 （ 不 乘 荷 载 分 项 系 数 ） 的 效 应 确 定 其 挠 度 。组 合 见 建 筑 结 构 荷 载 规 范 GB50009-2012 P8规 定 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 8 空 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 单 个 球 面 网 壳 和 圆 柱 面 网 壳 的 风 载 体 型 系 数 ， 可 按现 行 国 家 标 准 建 筑 结 构 荷 载 规 范 GB50009取 值 ； 对 于 多个 连 接 的 球 面 网 壳 和 圆 柱 面 网 壳 ， 以 及 各 种 复 杂 形 体 的 空 间网 格 结 构 ， 当 跨 度 较 大 时 ， 应 通 过 风 洞 试 验 或 专 门 研 究 确 定风 载 体 型 系 数 。 对 于 基 本 自 振 周 期 大 于 0.25s的 空 间 网 格 结构 ， 宜 进 行 风 振 计 算 。 7.4.1对 于 基 本 自 振 周 期 T1 大 于 0.25s 的 工 程 结 构 ， 如 房 屋 、 屋 盖 及 各 种 高 耸 结 构 ,以 及 对 于 高 度 大 于 30m 且 高 宽 比 大 于 1.5 的 高 柔 房 屋 ， 均 应 考 虑 风 压 脉 动 对 结 构 发 生 顺 风 向 风 振 的 影 响 。 风 振 计 算 应 按 随 机 振 动 理 论 进 行 ， 结 构 的 自 振 周 期 应 按 结 构动 力 学 计 算 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 9 空 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 结 构 和 双 层 网 壳 结 构 时 ， 可 假 定 节 点 为 铰 接 ，杆 件 只 承 受 轴 向 力 ； 分 析 立 体 管 桁 架 时 ， 当 杆 件 的 节 间 长 度与 截 面 高 度 (或 直 径 )之 比 不 小 于 12(主 管 )和 24(支 管 )时 ， 也 可假 定 节 点 为 铰 接 ； 分 析 单 层 网 壳 时 ， 应 假 定 节 点 为 刚 接 ， 杆件 除 承 受 轴 向 力 外 ， 还 承 受 弯 矩 、 扭 矩 、 剪 力 等 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 10 空 间 网 格 结 构 技 术 规 程 JGJ7-2010三 、 结 构 计 算 一 般 计 算 原 则5、 空 间 网 格 结 构 的 外 荷 载 可 按 静 力 等 效 原 则 将 节 点 所 辖 区域 内 的 荷 载 集 中 作 用 在 该 节 点 上 。 当 杆 件 上 作 用 有 局 部 荷 载时 应 另 行 考 虑 局 部 弯 曲 内 力 的 影 响 。6、 空 间 网 格 结 构 分 析 时 ， 应 考 虑 上 部 空 间 网 格 结 构 与 下 部支 承 结 构 的 相 互 影 响 。 空 间 网 格 结 构 的 协 同 分 析 (1)可 把 下 部支 承 结 构 折 算 等 效 刚 度 和 等 效 质 量 作 为 上 部 空 间 网 格 结 构 分析 时 的 条 件 ； 也 (2)可 把 上 部 空 间 网 格 结 构 折 算 等 效 刚 度 和 等效 质 量 作 为 下 部 支 承 结 构 分 析 时 的 条 件 ； 也 (3)可 以 将 上 、 下 部 结 构 整 体 分 析 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 11 空 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 间 网 格 结 构 时 ， 应 根 据 结 构 形 式 、 支 座 节 点 的 位 置 、数 量 和 构 造 情 况 以 及 支 承 结 构 的 刚 度 ， 确 定 合 理 的 边 界 约 束条 件 。 支 座 节 点 的 边 界 约 束 条 件 ， 对 于 网 架 、 双 层 网 壳 和 立体 桁 架 ， 应 按 实 际 构 造 采 用 两 向 或 一 向 可 侧 移 、 无 侧 移 的 铰接 支 座 或 弹 性 支 座 ； 对 于 单 层 网 壳 ， 可 采 用 不 动 铰 支 座 ， 也可 采 用 刚 接 支 座 或 弹 性 支 座 。 )/(3 3 mkNLIEK cc 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 12 空 间 网 格 结 构 技 术 规 程 JGJ7-2010三 、 结 构 计 算 一 般 计 算 原 则8、 空 间 网 格 结 构 施 工 安 装 阶 段 与 使 用 阶 段 支 承 情 况 不 一 致时 ， 应 区 别 不 同 支 承 条 件 分 析 计 算 施 工 安 装 阶 段 和 使 用 阶 段在 相 应 荷 载 作 用 下 的 结 构 位 移 和 内 力 。9、 根 据 空 间 网 格 结 构 的 类 型 、 平 面 形 状 、 荷 载 形 式 及 不 同设 计 阶 段 等 条 件 ， 可 采 用 有 限 元 法 或 基 于 连 续 化 假 定 的 方 法进 行 计 算 。 选 用 计 算 方 法 的 适 用 范 围 和 条 件 应 符 合 下 列 规 定 ： 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 13 空 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 层 网 壳 和 立 体 桁 架 宜 采 用 空 间 杆 系 有 限 元 法 进行 计 算 ；2） 单 层 网 壳 应 采 用 空 间 梁 系 有 限 元 法 进 行 计 算 ；3） 在 结 构 方 案 选 择 和 初 步 设 计 时 ， 网 架 结 构 、 网 壳 结 构 也可 分 别 采 用 拟 夹 层 板 法 、 拟 壳 法 进 行 近 似 计 算 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 14 空 间 网 格 结 构 技 术 规 程 JGJ7-2010四 、 结 构 静 力 计 算1、 按 有 限 元 法 进 行 空 间 网 格 结 构 静 力 计 算 时 可 采 用 下 列 基本 方 程 ：K空 间 网 格 结 构 总 弹 性 刚 度 矩 阵 ；U空 间 网 格 结 构 节 点 位 移 向 量 ；F空 间 网 格 结 构 节 点 荷 载 向 量 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 15 空 间 网 格 结 构 技 术 规 程 JGJ7-2010四 、 结 构 静 力 计 算2、 空 间 网 格 结 构 应 经 过 位 移 、 内 力 计 算 后 进 行 杆 件 截 面 设计 ， 如 杆 件 截 面 需 要 调 整 应 重 新 进 行 计 算 ， 使 其 满 足 设 计 要求 。 空 间 网 格 结 构 设 计 后 ， 杆 件 不 宜 替 换 ， 如 必 须 替 换 时 ，应 根 据 截 面 及 刚 度 等 效 的 原 则 进 行 。 （ 空 间 网 格 结 构 设 计 后 ， 如 由 于 备 料 困 难 等 原 因 必 须 进 行 杆 件 替 换 时 ， 应 根 据 截 面 及刚 度 等 效 的 原 则 进 行 ， 被 替 换 的 杆 件 应 不 是 结 构 的 主 要 受 力杆 件 且 数 量 不 宜 过 多 (通 常 不 超 过 全 部 杆 件 的 5 ) ， 否 则 应重 新 复 核 。 ） 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 16 空 间 网 格 结 构 技 术 规 程 JGJ7-2010四 、 结 构 静 力 计 算3、 分 析 空 间 网 格 结 构 因 温 度 变 化 而 产 生 的 内 力 ， 可 将 温 差引 起 的 杆 件 固 端 反 力 作 为 等 效 荷 载 反 向 作 用 在 杆 件 两 端 节 点上 ， 然 后 按 有 限 元 法 分 析 。（ 空 间 网 格 结 构 的 温 度 应 力 是 指 在 温 度 场 变 化 作 用 下 产 生 的 应 力 ， 温 度场 变 化 范 围 应 取 施 工 安 装 完 毕 时 的 气 温 与 当 地 常 年 最 高 或 最 低 气 温 之 差（ 以 升 温 为 正 ） 。 一 般 情 况 下 ， 可 取 均 匀 温 度 场 ， 但 对 某 些 大 型 复 杂 结构 ， 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 ) 会 形 成 梯 度 较 大 的 温 度 场 分 布 ， 此 时 应 进 行 温 度 场 分 析 ， 确 定 合 理 的 温度 场 分 布 ， ） 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 17 空 间 网 格 结 构 技 术 规 程 JGJ7-2010四 、 结 构 静 力 计 算4、 当 网 架 结 构 符 合 下 列 条 件 之 一 时 ， 可 不 考 虑 由 于 温 度 变化 而 引 起 的 内 力 ：1） 支 座 节 点 的 构 造 允 许 网 架 侧 移 ， 且 允 许 侧 移 值 大 于 或 等于 网 架 结 构 的 温 度 变 形 值 ；2） 网 架 周 边 支 承 、 网 架 验 算 方 向 跨 度 小 于 40m， 且 支 承 结构 为 独 立 柱 ； 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 18 空 间 网 格 结 构 技 术 规 程 JGJ7-2010四 、 结 构 静 力 计 算3） 在 单 位 力 作 用 下 ， 柱 顶 水 平 位 移 大 于 或 等 于 下 式 的 计 算值 ：f钢 材 的 抗 拉 强 度 设 计 值 (N mm 2)；E材 料 的 弹 性 模 量 (N mm2)；材 料 的 线 膨 胀 系 数 (1 )； t温 差 ( )；L网 架 在 验 算 方 向 的 跨 度 (m)；Am支 承 (上 承 或 下 承 )平 面 弦 杆 截 面 积 的 算 术 平 均 值 (mm2)；系 数 ， 支 承 平 面 弦 杆 为 正 交 正 放 时 1.0， 正 交 斜 放 时 ， 三 向 时 2.0。2 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 19 空 间 网 格 结 构 技 术 规 程 JGJ7-2010四 、 结 构 静 力 计 算5、 预 应 力 空 间 网 格 结 构 分 析 时 ， 可 根 据 具 体 情 况 将 预 应 力作 为 初 始 内 力 或 外 力 来 考 虑 ， 然 后 按 有 限 元 法 进 行 分 析 。 对于 索 应 考 虑 几 何 非 线 性 的 影 响 ， 并 应 按 预 应 力 施 加 程 序 对 预应 力 施 工 全 过 程 进 行 分 析 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 20 空 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 应 谱 法 进 行 空 间 网 格 结 构 地 震 效 应 分析 时 ， 对 于 网 架 结 构 宜 至 少 取 前 10 15个 振 型 ， 对 于 网 壳 结构 宜 至 少 取 前 25 30个 振 型 ， 以 进 行 效 应 组 合 ； 对 于 体 型 复杂 或 重 要 的 大 跨 度 空 间 网 格 结 构 需 要 取 更 多 振 型 进 行 效 应 组合 。2、 在 抗 震 分 析 时 ， 应 考 虑 支 承 体 系 对 空 间 网 格 结 构 受 力 的影 响 。 此 时 宜 将 (1)空 间 网 格 结 构 与 支 承 体 系 共 同 考 虑 ， 按 整体 分 析 模 型 进 行 计 算 ； (2)亦 可 把 支 承 体 系 简 化 为 空 间 网 格 结 构 的 弹 性 支 座 ， 按 弹 性 支 承 模 型 进 行 计 算 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 21 空 间 网 格 结 构 技 术 规 程 JGJ7-2010五 、 结 构 抗 震 计 算3、 在 进 行 结 构 地 震 效 应 分 析 时 ， 对 于 周 边 落 地 的 空 间 网 格 结 构 ，阻 尼 比 （ 阻 尼 系 数 与 临 界 阻 尼 系 数 之 比 ） 值 可 取 0.02； 对 有 混凝 土 结 构 支 承 体 系 的 空 间 网 格 结 构 ， 阻 尼 比 可 取 0.03。4、 对 于 体 型 复 杂 或 较 大 跨 度 的 空 间 网 格 结 构 ， 宜 进 行 多 维 地 震作 用 下 的 效 应 分 析 。 进 行 多 维 地 震 效 应 计 算 时 ， 可 采 用 多 维 随机 振 动 分 析 方 法 、 多 维 反 应 谱 法 或 时 程 分 析 法 。 当 按 多 维 反 应谱 法 进 行 空 间 网 格 结 构 三 维 地 震 效 应 分 析 时 ， 结 构 各 节 点 最 大位 移 响 应 与 各 杆 件 最 大 内 力 响 应 可 按 本 规 程 附 录 F公 式 进 行 组 合 计 算 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 22 空 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 间 网 格 结 构 的 杆 件 可 采 用 普 通 型 钢 或 薄 壁 型 钢 。 管 材宜 采 用 高 频 焊 管 或 无 缝 钢 管 ， 当 有 条 件 时 应 采 用 薄 壁 管 型 截面 。 杆 件 采 用 的 钢 材 牌 号 和 质 量 等 级 应 符 合 现 行 国 家 标 准 钢 结 构 设 计 规 范 GB50017的 规 定 。 杆 件 截 面 应 按 现 行 国家 标 准 钢 结 构 设 计 规 范 GB50017根 据 强 度 和 稳 定 性 的 要求 计 算 确 定 。2、 确 定 杆 件 的 长 细 比 时 ， 其 计 算 长 度 如 应 按 表 5.1.2采 用 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 23 空 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 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 24 空 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 长 细 比 不 宜 超 过 表 5.1.3中 规 定 的 数 值 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 25 空 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4、 杆 件 截 面 的 最 小 尺 寸 应 根 据 结 构 的 跨 度 与 网 格 大 小 按 计算 确 定 ， 普 通 角 钢 不 宜 小 于 L50 3， 钢 管 不 宜 小 于 48 3。对 大 、 中 跨 度 空 间 网 格 结 构 ， 钢 管 不 宜 小 于 60 x3.5。5、 空 间 网 格 结 构 杆 件 分 布 应 保 证 刚 度 的 连 续 性 ， 受 力 方 向相 邻 的 弦 杆 其 杆 件 截 面 面 积 之 比 不 宜 超 过 1.8倍 ， 多 点 支 承 的网 架 结 构 其 反 弯 点 处 的 上 、 下 弦 杆 宜 按 构 造 要 求 加 大 截 面 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 26 空 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 低 应 力 、 小 规 格 的 受 拉 杆 件 其 长 细 比 宜 按 受 压 杆 件控 制 。7、 在 杆 件 与 节 点 构 造 设 计 时 ， 应 考 虑 便 于 检 查 、 清 刷 与 油漆 ， 避 免 易 于 积 留 湿 气 或 灰 尘 的 死 角 与 凹 槽 ， 钢 管 端 部 应 进行 封 闭 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 27 空 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 焊 接 而 成 的 空 心 球 ， 可 根 据 受 力 大 小 分 别 采用 不 加 肋 空 心 球 和 加 肋 空 心 球 。 空 心 球 的 钢 材 宜 采 用 现 行 国家 标 准 碳 素 结 构 钢 GB T700规 定 的 Q235B钢 或 低 合金 高 强 度 结 构 钢 GB T1591规 定 的 Q345B、 Q345C钢 。产 品 质 量 应 符 合 现 行 行 业 标 准 钢 网 架 焊 接 空 心 球 节 点 JG T11的 规 定 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 28 空 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 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 29 空 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 为 120mm 900mm时 ， 其 受 压 和 受 拉 承 载力 设 计 值 NR(N)可 按 下 式 计 算 ： 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 30 空 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 5 00m m 直 径 的 焊 接 空 心 球 制 作 质 量 离 散 性 较大 ， 试 验 数 据 离 散 性 较 大 ， 同 时 试 验 数 据 也 较 少 ， 因 此 对于 直 径 大 于 5 00mm的 焊 接 空 心 球 ， 对 其 承 载 力 设 计 值 考 虑0.9 的 折 减 系 数 ， 以 保 证 足 够 的 安 全 度 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 31 空 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 仅 承 受 轴 力 或 轴 力 与 弯 矩 共 同 作 用 但以 轴 力 为 主 (m0.8)且 轴 力 方 向 和 加 肋 方 向 一 致 时 ， 其 承 载力 可 乘 以 加 肋 空 心 球 承 载 力 提 高 系 数 d， 受 压 球 取 确 d 1.4，受 拉 球 取 d 1.1。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 32 空 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4、 焊 接 空 心 球 的 设 计 及 钢 管 杆 件 与 空 心 球 的 连 接 应 符 合 下列 构 造 要 求 ：不 加 肋 空 心 球 和 加 肋 空 心 球 的 成 型 对 接 焊 接 ， 应 分 别 满 足 图5 2 1-1和 图 5 2.1-2的 要 求 。 加 肋 空 心 球 的 肋 板 可 用 平 台或 凸 台 ， 采 用 凸 台 时 ， 其 高 度 不 得 大 于 1mm 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 33 空 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 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 34 空 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 连 接 ， 钢 管 应 开 坡 口 ， 在 钢 管 与 空 心球 之 间 应 留 有 一 定 缝 隙 并 予 以 焊 透 ， 以 实 现 焊 缝 与 钢 管 等 强 ， 否 则 应 按 角 焊 缝 计 算 。 钢 管 端 头 可 加 套 管 与 空 心 球 焊 接 ( 图5.2.5。 套 管 壁 厚 不 应 小 于 3mm ， 长 度 可 为 30mm 50mm。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 35 空 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 钢 管 杆 件 与 空 心 球 连 接 焊 缝 做 到 与 钢 管 等 强 ， 规 定 钢管 应 开 坡 口 (从 工 艺 要 求 考 虑 钢 管 壁 厚 大 于 6 m m 的 必 须 开坡 口 ) ， 焊 缝 要 焊 透 。 根 据 大 量 工 程 实 践 的 经 验 ， 钢 管 端 部加 套 管 是 保 证 焊 缝 质 量 、 方 便 拼 装 的 好 办 法 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 36 空 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 时 ， 球 面 上 相 邻 杆 件 之 间 的 净 距 口 不宜 小 于 10mm (图 5.2.6) ， 空 心 球 直 径 可 按 下 式 估 算 ： 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 37 空 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 过 大 、 且 图 5.2.6空 心 球 节 点 相 邻 连 接 杆 件又 较 多 时 ， 为 了 减 少 空 钢 管 杆 件 心 球 节 点 直 径 ， 允 许 部 分腹 杆 与 腹 杆 或 腹 杆 与 弦 杆 相 汇 交 ， 但 应 符 合 下 列 构 造 要 求 ；1） 所 有 汇 交 杆 件 的 轴 线 必 须 通 过 球 中 心 线 ；2） 汇 交 两 杆 中 ， 截 面 积 大 的 杆 件 必 须 全 截 面 焊 在 球 上 (当两 杆 截 面 积 相 等 时 ， 取 受 拉 杆 ) ， 另 一 杆 坡 口 焊 在 相 汇 交 杆上 ， 但 应 保 证 有 3 4 截 面 焊 在 球 上 ， 并 应 按 图 5.2.71 设置 加 劲 板 ； 3） 受 力 大 的 杆 件 ， 可 按 图 5.2.72 增 设 支 托 板 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 38 空 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 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 39 空 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 大 于 300mm ， 且 杆 件 内 力 较 大 需 要 提 高承 载 能 力 时 ， 可 在 球 内 加 肋 ； 当 空 心 球 外 径 大 于 或 等 于 500 mm ， 应 在 球 内 加 肋 。 肋 板 必 须 设 在 轴 力 最 大 杆 件 的 轴 线 平面 内 ， 且 其 厚 度 不 应 小 于 球 壁 的 厚 度 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 40 空 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 间 网 格 结 构 中 杆 件 汇 交 密 集 、 受 力 复 杂 且 可 靠 性 要 求高 的 关 键 部 位 节 点 可 采 用 铸 钢 节 点 。 铸 钢 节 点 的 设 计 和 制 作应 符 合 国 家 现 行 有 关 标 准 的 规 定 。2、 焊 接 结 构 用 铸 钢 节 点 的 材 料 应 符 合 现 行 国 家 标 准 焊 接结 构 用 碳 素 钢 铸 件 GB 7659 的 规 定 ， 必 要 时 可 参 照 国 际标 准 或 其 他 国 家 的 相 关 标 准 执 行 ； 非 焊 接 结 构 用 铸 钢 节 点 的材 料 应 符 合 现 行 国 家 标 准 一 般 工 程 用 铸 造 碳 钢 件 GB T 11352 的 规 定 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 41 空 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 应 具 有 屈 服 强 度 、 抗 拉 强 度 、 伸 长 率 、截 面 收 缩 率 、 冲 击 韧 性 等 力 学 性 能 和 碳 、 硅 、 锰 、 硫 、 磷 等化 学 成 分 含 量 的 合 格 保 证 ， 对 焊 接 结 构 用 铸 钢 节 点 的 材 料 还应 具 有 碳 当 量 的 合 格 保 证 。4、 铸 钢 节 点 设 计 时 应 根 据 铸 钢 件 的 轮 廓 尺 寸 选 择 合 理 的 壁厚 ， 铸 件 壁 间 应 设 计 铸 造 圆 角 。 制 造 时 应 严 格 控 制 铸 造 工 艺 、铸 模 精 度 及 热 处 理 工 艺 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 42 空 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 设 计 时 应 采 用 有 限 元 法 进 行 实 际 荷 载 工 况 下 的计 算 分 析 ， 其 极 限 承 载 力 可 根 据 弹 塑 性 有 限 元 分 析 确 定 。 当铸 钢 节 点 承 受 多 种 荷 载 工 况 且 不 能 明 显 判 断 其 控 制 工 况 时 ， 应 分 别 进 行 计 算 以 确 定 其 最 小 极 限 承 载 力 。 极 限 承 载 力 数 值不 宜 小 于 最 大 内 力 设 计 值 的 3.0 倍 。6、 铸 钢 节 点 可 根 据 实 际 情 况 进 行 检 验 性 试 验 或 破 坏 性 试 验 。检 验 性 试 验 时 试 验 荷 载 不 应 小 于 最 大 内 力 设 计 值 的 1.3倍 ； 破 坏 性 试 验 时 试 验 荷 载 不 应 小 于 最 大 内 力 设 计 值 的 2.0倍 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 43 空 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 节 点 ( 图 5.6.1) 适 用 于 约 束 线 位 移 、放 松 角 位 移 的 转 动 铰 节 点 。2、 销 轴 式 节 点 应 保 证 销 轴 的 抗 弯 强 度 和 抗 剪强 度 、 销 板 的 抗 剪 强 度 和 抗 拉 强 度 满 足 设 计 要求 ， 同 时 应 保 证 在 使 用 过 程 中 杆 件 与 销 板 的 转动 方 向 一 致 。3、 销 轴 式 节 点 的 销 板 孔 径 宜 比 销 轴 的 直 径 大1mm 2mm ， 各 销 板 之 间 宜 预 留 1mm 5mm 间 隙 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 44 空 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 钢 绞 线 拉 索 、 扭 绞 型 平 行 钢 丝 拉 索 或 钢拉 杆 ， 相 应 的 拉 索 形 式 与 端 部 节 点 锚 固 可 采 用 下 列 方 式 ：1） 钢 绞 线 拉 索 ， 索 体 应 由 带 有 防 护 涂 层 的 钢 绞 线 制 成 ， 外加 防 护 套 管 。 固 定 端 可 采 用 挤 压 锚 ， 张 拉 端 可 采 用 夹 片 锚 ， 锚 板 应 外 带 螺 母 用 以 微 调 整 索 索 力 (图 5 .8.1-1 ) 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 45 空 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） 扭 绞 型 平 行 钢 丝 拉 索 ， 索 体 应 为 平 行 钢 丝 束 扭 绞 成 型 ，外 加 防 护 层 。 钢 索 直 径 较 小 时 可 采 用 压 接 方 式 锚 固 ， 钢 索 直径 大 于 30mm 时 宜 采 用 铸 锚 方 式 锚 固 。 锚 固 节 点 可 外 带 螺 母或 采 用 耳 板 销 轴 节 点 (图 5.8.1 2 )。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 46 空 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 应 为 带 有 防 护 涂 层 的 优 质 碳 素 结 构 钢 、 低合 金 高 强 度 钢 、 合 金 结 构 钢 或 不 锈 钢 ， 两 端 锚 固 方 式 应 为 耳板 销 轴 节 点 ， 并 宜 配 有 可 调 节 索 长 的 调 节 套 筒 (图 5.8.13 ) 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 47 空 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 转 折 处 应 设 置 鞍 形 垫 板 ， 以 保 证 索的 平 滑 转 折 (图 5.8.2) 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 48 空 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 连 的 节 点 宜 采 用 两 半 球 铸钢 索 夹 形 式 ， 索 夹 的 连 接 螺 栓 应 受 力 可 靠 ， 便 于 在 拉 索 预应 力 各 阶 段 拧 紧 索 夹 。 张 弦 立 体 拱 架 的 拉 索 宜 采 用 两 端 带 有铸 锚 的 扭 绞 型 平 行 钢 丝 索 ， 拱 架 端 部 宜 采 用 铸 钢 件 作 为 索 的锚 固 节 点 ( 图 5.8.3)。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 49 空 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 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 50 空 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 间 网 格 结 构 的 支 座 节 点 必 须 具 有 足 够 的 强 度 和 刚 度 ，在 荷 载 作 用 下 不 应 先 于 杆 件 和 其 他 节 点 而 破 坏 ， 也 不 得 产 生不 可 忽 略 的 变 形 。 支 座 节 点 构 造 形 式 应 传 力 可 靠 、 连 接 简 单 ， 并 应 符 合 计 算 假 定 。2、 空 间 网 格 结 构 的 支 座 节 点 应 根 据 其 主 要 受 力 特 点 ， 分 别选 用 压 力 支 座 节 点 、 拉 力 支 座 节 点 、 可 滑 移 与 转 动 的 弹 性 支座 节 点 以 及 兼 受 轴 力 、 弯 矩 与 剪 力 的 刚 性 支 座 节 点 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 51 空 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 压 力 支 座 节 点 可 按 下 列 构 造 形 式 选 用 ：1） 平 板 压 力 支 座 节 点 (图 5.9.3 1 ) ， 可 用 于 中 、 小 跨 度 的空 间 网 格 结 构 ； 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 52 空 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 压 力 支 座 节 点 (图 5.9.3 2 ) ， 可 用 于 要 求 沿 单方 向 转 动 的 大 、 中 跨 度 空 间 网 格 结 构 ， 支 座 反 力 较 大 时 可 采用 图 5.9.3 2 b 所 示 支 座 ； 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 53 空 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 压 力 支 座 节 点 (图 5.9.3 3 ) ， 可 用 于 温 度 应 力变 化 较 大 且 下 部 支 承 结 构 刚 度 较 大 的 大 跨 度 空 间 网 格 结 构 ； 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 54 空 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 铰 压 力 支 座 节 点 ( 图 5.9.3 4 ) ， 可 用 于 有 抗 震 要 求 、多 点 支 承 的 大 跨 度 空 间 网 格 结 构 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 55 空 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 节 点 可 按 下 列构 造 形 式 选 用 ：1） 平 板 拉 力 支 座 节 点 (同 图5.9.3 1 ) ， 可 用 于 较 小 跨 度 的空 间 网 格 结 构 ；2） 单 面 弧 形 拉 力 支 座 节 点 (图5.9.4 1 ) ， 可 用 于 要 求 沿 单 方向 转 动 的 中 、 小 跨 度 空 间 网 格 结 构 ； 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 56 空 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） 球 铰 拉 力 支 座 节 点 (图 5.9.4 2 ) ， 可 用 于 多 点 支 承 的 大跨 度 空 间 网 格 结 构 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 57 空 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 节 点 ( 图 5.9.6) ， 可 用 于 支 座 反 力 较 大 、 有抗 震 要 求 、 温 度 影 响 、 水 平 位 移 较 大 与 有 转 动 要 求 的 大 、 中跨 度 空 间 网 格 结 构 ， 可 按 本 规 程 附 录 K 进 行 设 计 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 58 空 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 节 点 ( 图 5.9.7) ， 可 用 于 中 、 小 跨 度 空 间 网 格 结构 中 承 受 轴 力 、 弯 矩 与 剪 力 的 节 点 。 支 座 节 点 竖 向 支 承 板 厚度 应 大 于 焊 接 空 心 球 节 点 壁 厚 度 2mm， 球 体 置 入 深 度 应 大 于2/3球 径 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 59 空 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 节 点 可 按 图 5.9.8选 用 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 60 空 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 节 点 的 设 计 与 构 造 应 符 合以 下 规 定 ：1） 支 座 竖 向 支 承 板 中 心 线 应 与 竖向 反 力 作 用 线 一 致 ， 并 与 支 座 节点 连 接 的 杆 件 汇 交 于 节 点 中 心 ；2） 支 座 球 节 点 底 部 至 支 座 底 板 间的 距 离 应 满 足 支 座 斜 腹 杆 与 柱 或边 梁 不 相 碰 的 要 求 （ 图 5.9.9-1） 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 61 空 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） 支 座 竖 向 支 承 板 应 保 证 其 自 由 边 不 发 生 侧 向 屈 曲 ， 其 厚度 不 宜 小 于 1 0mm ； 对 于 拉 力 支 座 节 点 ， 支 座 竖 向 支 承 板的 最 小 截 面 面 积 及 连 接 焊 缝 应 满 足 强 度 要 求 ；4） 支 座 节 点 底 板 的 净 面 积 应 满 足 支 承 结 构 材 料 的 局 部 受 压要 求 ， 其 厚 度 应 满 足 底 板 在 支 座 竖 向 反 力 作 用 下 的 抗 弯 要 求 ， 且 不 宜 小 于 1 2 m m ；5） 支 座 节 点 底 板 的 锚 孔 孔 径 应 比 锚 栓 直 径 大 10 mm 以 上 ，并 应 考 虑 适 应 支 座 节 点 水 平 位 移 的 要 求 ； 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 62 空 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） 支 座 节 点 锚 栓 按 构 造 要 求 设 置 时 ， 其 直 径 可 取 20mm 25mm ， 数 量 可 取 2 4 个 ； 受 拉 支 座 的 锚 栓 应 经 计 算 确定 ， 锚 固 长 度 不 应 小 于 25 倍 锚 栓 直 径 ， 并 应 设 置 双 螺 母 ；7） 当 支 座 底 板 与 基 础 面 摩 擦 力 小 于 支 座 底 部 的 水 平 反 力 时应 设 置 抗 剪 键 ， 不 得 利 用 锚 栓 传 递 剪 力 (图 5.9.9 2 ) ；8） 支 座 节 点 竖 向 支 承 板 与 螺 栓 球 节 点 焊 接 时 ， 应 将 螺 栓 球球 体 预 热 至 150 200 ， 以 小 直 径 焊 条 分 层 、 对 称 施 焊 ， 并 应 保 温 缓 慢 冷 却 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 63 空 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10、 弧 形 支 座 板 的 材 料 宜 用 铸 钢 ， 单 面 弧 形 支 座 板 也 可 用 厚钢 板 加 工 而 成 。 板 式 橡 胶 支 座 应 采 用 由 多 层 橡 胶 片 与 薄 钢 板相 粘 合 而 成 的 橡 胶 垫 板 ， 其 材 料 性 能 及 计 算 构 造 要 求 可 按 本规 程 附 录 K 确 定 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 64 空 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11、 压 力 支 座 节 点 中 可 增 设 与 埋 头 螺 栓 相 连 的 过 渡 钢 板 ， 并应 与 支 座 预 埋 钢 板 焊 接 (图 5.9.11) 。 上 午 12时 44分 建 筑 工 程 技 术 学 院 65