1、8 大跨度房屋結(jié)構(gòu),建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8 大跨度房屋結(jié)構(gòu)形式,大跨度結(jié)構(gòu)的分類,平面結(jié)構(gòu)體系 空間結(jié)構(gòu)體系,梁式結(jié)構(gòu)（平面、空間桁架） 平面剛架結(jié)構(gòu) 拱式結(jié)構(gòu),平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 懸索結(jié)構(gòu) 斜拉結(jié)構(gòu) 張拉整體結(jié)構(gòu),中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8 大跨度房屋結(jié)構(gòu)形式,梁式結(jié)構(gòu),平面剛架結(jié)構(gòu),拱式結(jié)構(gòu),中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8 大跨度房屋結(jié)構(gòu)形式,平板網(wǎng)架,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8 大跨度房屋結(jié)構(gòu)形式,斜拉結(jié)構(gòu),中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8 大跨度房屋結(jié)構(gòu)形式,張拉整體結(jié)構(gòu),中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.1 空間結(jié)構(gòu)的特性,優(yōu)

2、越的力學(xué)性能 良好的經(jīng)濟(jì)性、安全性、適用性,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2 網(wǎng)架的形式,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)通常指的是平板網(wǎng)架，它是由按一定規(guī)律布置的桿件，通過節(jié)點(diǎn)連接而形成平板狀的空間桁架（Space Truss）結(jié)構(gòu)。 目前空間結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最為廣泛，共有三大類（交叉桁架系、四角錐體系和三角錐體系）13種。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2 網(wǎng)架的形式,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)： 可實(shí)現(xiàn)的跨度大; 經(jīng)濟(jì); 安全可靠; 抗震性能好; 適應(yīng)性強(qiáng); 制作、安裝方便。 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)耗鋼量大，網(wǎng)架屋面材料的選用還受到某些條件的限制，制造、施工費(fèi)用較高等。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.

3、2 網(wǎng)架的形式,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。 雙層網(wǎng)架是由上弦、下弦和腹桿組成的空間結(jié)構(gòu)，是最常用的網(wǎng)架形式。,雙層網(wǎng)架,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.1 按結(jié)構(gòu)組成分類,三層網(wǎng)架是由上弦、中弦、下弦、上腹桿和下腹桿組成的空間結(jié)構(gòu)。 特點(diǎn)：增加網(wǎng)架高度，減小弦桿內(nèi)力、網(wǎng)格尺寸和腹桿長度。 當(dāng)網(wǎng)架跨度較大時(shí)，三層網(wǎng)架用鋼量比雙層網(wǎng)架用鋼量省。但由于節(jié)點(diǎn)和桿件數(shù)量增多，尤其是中層節(jié)點(diǎn)所連桿件較多，使構(gòu)造復(fù)雜，造價(jià)有所提高。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.1 按結(jié)構(gòu)組成分類,青島極地海洋世界效果圖,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.1 按結(jié)構(gòu)組成分類,

4、青島極地海洋世界魚頭部分模型,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.2 按支承情況分類,周邊支承 周邊支承是在網(wǎng)架四周全部或部分邊界節(jié)點(diǎn)設(shè)置支座，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，是常用的支承方式。 為了減小彎矩，也可將周邊支座略為縮進(jìn)。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.2 按支承情況分類,上海體育館,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.2 按支承情況分類,點(diǎn)支承 點(diǎn)支承：整個(gè)網(wǎng)架支撐在多個(gè)支撐柱上，網(wǎng)架受力與鋼筋混凝土無梁樓蓋相似。 通過正彎矩和撓度減小，使整個(gè)網(wǎng)架的內(nèi)力趨于均勻。 對(duì)于單跨多點(diǎn)支承，懸挑長度宜取中間跨的1/3 。 對(duì)于多跨多點(diǎn)支承，懸挑

5、長度宜取中間跨的1/4。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.2 按支承情況分類,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。 柱帽可設(shè)置于下弦平面之下，也可設(shè)置于上弦平面之上。 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，這種柱帽承載力較低，適用于中小跨度網(wǎng)架。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.2 按支承情況分類,美國芝加哥國會(huì)大廳網(wǎng)架結(jié)構(gòu),中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.2 按支承情況分類,周邊支撐與點(diǎn)支承結(jié)合 平面尺寸很大的建筑物，除在網(wǎng)架周邊設(shè)置支承外，可在內(nèi)部增設(shè)中間支承，以減小網(wǎng)架桿件內(nèi)力及撓度。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2

6、.2.2 按支承情況分類,兩邊和三邊支承 設(shè)置邊桁架、局部加大構(gòu)件截面或局部三層網(wǎng)架等加強(qiáng)開口邊的剛度。,廣州白云機(jī)場(chǎng)機(jī)庫屋蓋,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,平面桁架網(wǎng)架 四角錐體系網(wǎng)架 三角錐體系網(wǎng)架,兩向正交正放網(wǎng)架 兩向正交斜放網(wǎng)架 三向網(wǎng)架,正放四角錐網(wǎng)架 正放抽空四角錐網(wǎng)架 棋盤四角錐網(wǎng)架 斜放四角錐網(wǎng)架 星形四角錐網(wǎng)架,三角錐網(wǎng)架 抽空三角錐網(wǎng)架 蜂窩形三角錐網(wǎng)架,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,平面桁架網(wǎng)架：上下弦桿完全對(duì)應(yīng)，并與腹桿位于同一豎向平面內(nèi)。,特點(diǎn)：由平面桁架相互交叉所組成，其上、下弦桿長度相等，桿件類型少

7、，且上、下弦桿和腹桿在同一平面內(nèi)。一般應(yīng)使斜腹桿受拉，豎桿受壓。斜腹桿與弦桿間的夾角宜在4060之間,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,兩向正交正放網(wǎng)架：由兩組分別與邊界平行的平面桁架互成90交叉組成。同一方向的各平面桁架長度一致 選用原則：在矩形建筑平面中，網(wǎng)架的弦桿垂直于及平行于邊界。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,周邊支承網(wǎng)架水平斜撐布置方式之一,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,兩向正交斜放網(wǎng)架,兩向正交斜放 短桁架對(duì)長桁架有嵌固作用，受力有利角部產(chǎn)生拔力，常取無角部形式。 兩向斜交斜放 適用于兩個(gè)

8、方向網(wǎng)格尺寸不同的情形受力性能欠佳，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較復(fù)雜,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,首都體育館平、剖面圖,首都體育館高空拼裝,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,三向網(wǎng)架 三個(gè)方向的平面桁架相互交角60 比兩向網(wǎng)架剛度大，適合大跨度(L60m)的多邊形（正三角形，正六角形平面）及圓形平面 在某些平面形狀會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則桿件,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,上海萬人體育館 平面布置圖(D110m),上海萬人體育館施工吊裝,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,正放四角錐網(wǎng)架（邊邊相連）空間剛

9、度較好，但桿件數(shù)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。,邊邊相連,正放四角錐網(wǎng)架,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,正放抽空四角錐網(wǎng)架： 周邊網(wǎng)格錐體不動(dòng)外，跳格地抽掉一些四角錐單元中的腹桿和下弦桿，使下弦網(wǎng)格尺寸擴(kuò)大一倍。 適用于中、小跨度或屋面荷載較輕的周邊支承、點(diǎn)支承以及周邊支承與點(diǎn)支承結(jié)合的網(wǎng)架。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,棋盤形四角錐網(wǎng)架： 保持正放四角錐網(wǎng)架周邊四角錐不變，中間四角錐間隔抽空，下弦桿呈正交斜放，上弦桿呈正交正放。

10、克服了斜放四角錐網(wǎng)架屋面板類型多，屋面組織排水較困難的缺點(diǎn)。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,斜放四角錐網(wǎng)架（頂頂相連）： 上弦網(wǎng)格呈正交斜放，下弦網(wǎng)格為正交正放。網(wǎng)架上弦桿短，下弦桿長，受力合理。 桿件數(shù)量少，屋面板類型多，屋面組織排水較困難。 適用于中、小跨度周邊支承，或周邊支承與點(diǎn)支承相結(jié)合的矩形平面情況。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,星形四角錐網(wǎng)架： 將四角錐底面的四桿換為十字交叉桿,并加中豎桿形成。 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。 一般用于中小跨度周邊支承情況。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8

11、.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,三角錐網(wǎng)架： 上下弦平面均為正三角形網(wǎng)格，上下弦節(jié)點(diǎn)各連9根桿件。桿件受力均勻，本身為幾何不變體，整體抗扭、抗彎剛度好。 適用于大中跨度及重屋蓋建筑物，當(dāng)建筑平面為三角形、六邊形和圓形時(shí)最為適宜。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,抽空三角錐網(wǎng)架： 抽去部分三角錐單元的腹桿和下弦桿。下弦桿內(nèi)力較大，用鋼量省，但空間剛度較三角錐網(wǎng)架小。 適用于中、小跨度的三角形、六邊形和圓形等平面的建筑。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.2.3 按網(wǎng)格組成分類,蜂窩三角錐網(wǎng)架： 上弦為正三角形和正六邊形網(wǎng)格，下弦為正六邊形網(wǎng)格。本身幾何可變。其上弦

12、桿短，下弦桿長，受力合理。 適用于中、小跨度周邊支承的情況，可用于六邊形、圓形或矩形平面。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.1 網(wǎng)架計(jì)算方法要點(diǎn),網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的外荷載按靜力等效原則，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。 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。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。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.1 網(wǎng)架計(jì)算方法要點(diǎn),空間桁架位移法，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。 交叉梁

13、系差分法，簡化計(jì)算方法，用于跨度在40m以下的由平面桁架系組成的網(wǎng)架或正放四角錐網(wǎng)架的計(jì)算。 擬夾層板法，簡化計(jì)算方法，用于跨度在40m以下，由平面桁架系或角錐體組成的網(wǎng)架計(jì)算。 假想彎矩法，簡化計(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。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.1 網(wǎng)架計(jì)算方法要點(diǎn),對(duì)使用階段荷載作用下的內(nèi)力和位移進(jìn)行計(jì)算，并應(yīng)根據(jù)具體情況對(duì)地震作用、溫度變化、支座沉降等間接作用及施工安裝荷載引起的內(nèi)力和位移進(jìn)行計(jì)算。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.1 網(wǎng)架計(jì)算方法要點(diǎn),直接作用,永久荷載,網(wǎng)架自重 屋面（樓面）材料重力 吊頂材料的重力 設(shè)備管道的

14、重力,永久荷載 可變荷載,屋面 (或樓面)活荷載 雪荷載 (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 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 吊車荷載 (工業(yè)建筑有吊車時(shí)考慮)。,可變荷載,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.1 網(wǎng)架計(jì)算方法要點(diǎn),抗震驗(yàn)算： 豎向抗震驗(yàn)算： 設(shè)防烈度為8度或9度的地區(qū)，周邊支承及多點(diǎn)支承和周邊支承相結(jié)合的網(wǎng)架屋蓋 水平抗震驗(yàn)算： 在抗震設(shè)防烈度為8度的地區(qū)，對(duì)于周邊支承的中小跨度網(wǎng)架可不進(jìn)行水平抗震驗(yàn)算；在抗震設(shè)防烈度為9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,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.1 網(wǎng)架計(jì)

15、算方法要點(diǎn),溫度內(nèi)力：不計(jì)算的條件： 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； 周邊支承的網(wǎng)架，當(dāng)網(wǎng)架驗(yàn)算方向跨度小于40m，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下式的計(jì)算值：,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,網(wǎng)架選型原則： 網(wǎng)架的選型應(yīng)結(jié)合工程的平面形狀、建筑要求、荷載和跨度的大小、支承情況和造價(jià)等因素綜合分析確定。 按照網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程JGJ 791的劃分：大跨度為60m以上；中跨度為3060m；小跨度為30m以下。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架，當(dāng)其邊

16、長比(長邊短邊)1.5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)其邊長比1.5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)邊長比2時(shí)，也可用斜放四角錐網(wǎng)架。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,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)架或斜放四角錐網(wǎng)架。 平面形狀為圓形、正六邊形及接近正六邊形且為周邊支

17、承網(wǎng)架，可選用三向網(wǎng)架，三角錐網(wǎng)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。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,網(wǎng)架高度 網(wǎng)架的高度與屋面荷載、跨度、平面形狀、支承條件及設(shè)備管道等因素有關(guān)。 屋面荷載較大、跨度較大時(shí)，網(wǎng)架高度應(yīng)選得大一些。 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，狹長平面時(shí)，單向傳力明顯，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。 當(dāng)網(wǎng)架中有穿行管道時(shí)，網(wǎng)架高度要滿足要求。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,網(wǎng)格尺寸 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40

18、0-550之間為宜。如夾角過小，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)架上直接鋪設(shè)鋼筋混凝土板時(shí)，網(wǎng)格尺寸不宜過大，一般不超過3m，否則安裝困難。當(dāng)屋面采用有檁體系時(shí)，檁條長度一般超過6m。 對(duì)周邊支承的各類網(wǎng)架高度及網(wǎng)格尺寸可按表3-1選用。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,網(wǎng)格尺寸 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400-550之間為宜。如夾角過小，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造困難。 注：1L2為網(wǎng)架短向跨度，單位為米； 2當(dāng)跨度在18m以下時(shí)網(wǎng)格數(shù)可適當(dāng)減少。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,網(wǎng)架的撓度要求及屋面排水坡度

19、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的容許撓度不應(yīng)超過下列數(shù)值：用作屋蓋L2250；用作樓面L2300。L2為網(wǎng)架的短向跨度。 網(wǎng)架屋面排水坡度一般為3-5，可采用下列辦法找坡： 網(wǎng)架起拱 適于雙坡排水；抗震性好；起拱高度過大，內(nèi)力分析應(yīng)計(jì)及 網(wǎng)架變高度 可降低弦桿內(nèi)力，使其趨于均勻；抗震性好；桿件種類增多 上弦節(jié)點(diǎn)設(shè)置小立柱(常用) 可構(gòu)造雙坡，四坡或其它復(fù)雜的多坡排水屋面；跨度大時(shí)要作穩(wěn)定和抗震計(jì)算,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,(3)有起拱要求的網(wǎng)架(為消除網(wǎng)架在使用階段的撓度)，其拱度可取不大于短向跨度的1300。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

20、的桿件設(shè)計(jì) 1.桿件材料和截面形式 鋼材品種: Q235鋼和Q345鋼。 截面形式: 圓鋼管、單角鋼、雙角鋼、H型鋼和方鋼管等。 2桿件截面尺寸 截面的最小尺寸: 角鋼: L503 鋼管: 482。 常用鋼管規(guī)格: 483.5、603.5、75.53.75、894、1086、1144、1338、15910、16812、18014,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的桿件設(shè)計(jì) 1.桿件材料和截面形式 鋼材選桿 規(guī)格統(tǒng)一的問題 小跨度網(wǎng)架:23種 大中跨度網(wǎng)架: 67種,一般不超過8種。 3桿件的計(jì)算長度和長細(xì)比限值 （1）網(wǎng)架桿件的計(jì)算長度l0,中北大學(xué),房屋建

21、筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,容許長細(xì)比 （1）受壓桿件：=180 （2）受拉桿件： 一般桿件-=400 支座附近處桿件- =300 直接承受動(dòng)力荷載桿件-=250,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì): 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2025，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)大的影響。網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)形式很多，目前國內(nèi)常用的節(jié)點(diǎn)形式主要有：,(1)焊接空心球節(jié)點(diǎn)； (2)螺栓球節(jié)點(diǎn)； (3)焊接鋼板節(jié)點(diǎn)； (4)焊接鋼管節(jié)點(diǎn) (5)桿件直接匯交節(jié)點(diǎn),中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定

22、,網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)滿足下列要求 受力合理，傳力明確； 保證桿件匯交于一點(diǎn)，不產(chǎn)生附加彎矩； 構(gòu)造簡單，制作安裝方便，耗鋼量小； 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。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,焊接空心球節(jié)點(diǎn) （1）特點(diǎn)和適用范圍 焊接空心球節(jié)點(diǎn)（Hollow spherical nodes）是目前在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用的一種節(jié)點(diǎn)形式，約占已建成網(wǎng)架工程50%左右。這種節(jié)點(diǎn)是一種空心球體,它是將兩塊圓鋼板經(jīng)熱壓或冷壓（常用前者）成兩個(gè)半球殼后再對(duì)焊而成?？招那虻匿摬钠贩N宜采用Q235鋼和Q345鋼制作。 由于球體為各向同性

23、，鋼管桿件與空心球的配合不會(huì)產(chǎn)生偏心，因此,焊接空心球節(jié)點(diǎn)適應(yīng)性強(qiáng)，尤其對(duì)三向網(wǎng)架、三角錐網(wǎng)架和六角錐網(wǎng)架更加適宜。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,焊接空心球節(jié)點(diǎn) （2）焊接空心球的構(gòu)造 焊接空心球按構(gòu)造可分為兩類： 不加肋空心球和加肋空心球。 當(dāng)球直徑300mm，且桿件內(nèi)力較大需要提高空心球承載能力要求時(shí)，可采用加肋空心球。加肋空心球的承載力比不加肋空心球高約15%30%。 加肋空心球的肋板厚度不應(yīng)小于球壁厚度，通?？扇榕c空心球壁厚相同。 肋板可用平臺(tái)或凸臺(tái)，采用凸臺(tái)時(shí)，其高度不得大于1mm，而且應(yīng)使

24、內(nèi)力較大的桿件位于肋板平面內(nèi)。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,空心球構(gòu)造剖示圖,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,空心球尺寸的估算方法 空心球尺寸主要包括空心球外徑和壁厚。 1）外徑（D） 空心球體外徑主要是由構(gòu)造要求確定，通常取鋼管外徑最大值的2倍以上，且應(yīng)使連接于同一球節(jié)點(diǎn)上的各相鄰桿件之間球面焊縫空隙一般不小于10mm。為保證這一焊縫空隙，空心球直徑可初步按下式估算： D=(d1+2a+d2)/ 式中：匯集于球節(jié)點(diǎn)任意兩相鄰鋼管之間的夾角（弧度），一般不小于35； a不小于10mm，一般取a=15mm或20mm； d1、d2組成角的

25、鋼管的外徑，mm； D空心球的外徑，mm。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,2）壁厚（t） 空心球的壁厚應(yīng)同時(shí)滿足以下三個(gè)條件： D/t=2545； t/max=1.22.0（這里max為節(jié)點(diǎn)所連接鋼 管桿件中的最大壁厚）； tmin4mm（其中tmin為空心球最小壁厚尺 寸）。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,（3）焊接空心球的承載力驗(yàn)算 當(dāng)空心球直徑為120500mm時(shí),其承載力驗(yàn)可按下式計(jì)算： 1）受壓空心球 式中：D空心球外徑（mm）； t 空心球壁厚（mm） c加肋空心球承載力提高系數(shù)， 不加肋時(shí)c =1.0,加肋時(shí)c =1.4

26、； Nc受壓空心球的承載力設(shè)計(jì)值, 單位為N。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,2）受拉空心球 式中： t 空心球壁厚（mm）； d鋼管外徑（mm）； f 鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2）； t加肋空心球承載力提高系數(shù)； 不加肋時(shí)t =1.0,加肋時(shí)t =1.1； Nt空心球的抗拉承載力設(shè)計(jì)值, 單位為N。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,2）受拉空心球 式中： t 空心球壁厚（mm）； d鋼管外徑（mm）； f 鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2）； t加肋空心球承載力提高系數(shù)； 不加肋時(shí)t =1.0,加肋時(shí)t =1.1； Nt空心球的抗拉

27、承載力設(shè)計(jì)值, 單位為N。 按下式進(jìn)行驗(yàn)算：,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,（4）空心球與桿件連接的構(gòu)造與計(jì)算 角焊縫連接的構(gòu)造與計(jì)算 對(duì)小跨網(wǎng)架,桿件與空心球的連接,可用全周角焊縫連接。 構(gòu)造要求： 此時(shí)焊腳尺寸hf應(yīng)符合以下要求： 當(dāng)t4mm 時(shí),hf1.5t且hf4mm； 當(dāng)t4mm 時(shí),hf1.2t且hf6mm。 （t與空心球相連圓鋼管的壁厚） 計(jì)算： 按等強(qiáng)度條件確定焊腳尺寸hf,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,（4）空心球與桿件連接的構(gòu)造與計(jì)算 角焊縫連接的構(gòu)造與計(jì)算 對(duì)小跨網(wǎng)架,桿件與空心球 的連接,可用全周角焊縫連 接。

28、 鋼管桿件與空心球連接處， 管端應(yīng)開坡口，并在鋼管 內(nèi)加襯管,在管端與 空心 球之間焊縫可按對(duì)接焊縫 計(jì)算，否則只能按斜角角 焊縫計(jì)算。,圖3.33 增設(shè)短襯管連接圖示,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,（5）焊接空心球節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)步驟 1）估算空心球直徑； 2）按構(gòu)造要求確定空心球壁厚； 3）按公式核算空心球的承載能力； 4）進(jìn)行桿件與空心球連接的設(shè)計(jì)。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,螺栓球節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造 （1）特點(diǎn)和適用范圍 螺栓球節(jié)點(diǎn)是一種設(shè)有螺紋孔的實(shí)體球節(jié)點(diǎn) 特點(diǎn): 與焊接空心球節(jié)點(diǎn)相比， 螺栓球節(jié)點(diǎn)可避免現(xiàn)場(chǎng)焊接作業(yè)，具有運(yùn)輸和安裝方

29、便的優(yōu)點(diǎn)。 適用: 連接鋼管桿件，還可連接其他形式的桿件。 但與焊接空心球節(jié)點(diǎn)相比, 抗拉承載力低(750kN),不適用大跨度.,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,（2）螺栓球節(jié)點(diǎn)的構(gòu)成 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，適用于連接鋼管桿件。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,（3）螺栓球節(jié)點(diǎn)的材料選用 鋼球宜采用45號(hào)鋼； 高強(qiáng)度螺栓應(yīng)為10.9s級(jí)（M12M36） 或8.8s級(jí)（M3

30、9M60）； 銷子一般采用高強(qiáng)冷拔鋼絲制成； 鋼管、封板、錐頭和套筒宜采用Q235鋼或Q345鋼；,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,（4）螺栓球節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì) 1）螺栓球的直徑 主要取決于高強(qiáng)度螺栓直徑的大小、 高強(qiáng)度螺栓擰入球體的長度及兩相 鄰圓鋼管桿件軸線夾角的大小。 條件1: 相鄰套筒接觸面不相碰,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,條件1: 相鄰套筒接觸面不相碰 式中： D螺栓球直徑（mm）； 兩個(gè)螺栓之間的最小夾角（rad）； d1、d2螺栓直徑（mm），d1d2； 套筒外接圓直徑與螺栓直徑的比值, =1.8。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)

31、設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,條件2: 相鄰螺栓不相碰的最小直徑D為,螺栓伸進(jìn)螺栓球長度與螺栓直徑的比值； =1.1,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,條件3: 30，相鄰兩根桿件（管端為封板）不相碰 D1，D2-相鄰兩根桿件的外徑 -相鄰兩根桿件的夾角 d1-相應(yīng)于D1桿件所配螺栓直徑 S-套筒長度 螺栓球直徑可取計(jì)算結(jié)果中的較大者。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,對(duì)于受拉桿件，高強(qiáng)度螺栓單獨(dú)承受拉力，其直徑大小應(yīng)根據(jù)桿件的拉力按下式來確定 式中： Ntb高強(qiáng)度螺栓的拉力設(shè)計(jì)值（N）； 螺栓直徑對(duì)承載力影響系數(shù)。 當(dāng)螺栓直徑小于3

32、0mm時(shí)，1.0； 當(dāng)螺栓直徑大于等于30mm時(shí)，0.93； ftb高強(qiáng)度螺栓經(jīng)熱處理后的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)10.9s取為 430N/mm2； Ae高強(qiáng)度螺栓的有效截面面積（mm2），可按表34選取。當(dāng)螺栓上鉆有銷孔或鍵槽時(shí)，應(yīng)取螺紋處或銷孔鍵槽處二者中的較小值。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,對(duì)于受壓桿件，高強(qiáng)度螺栓不受力，可以不予驗(yàn)算，但由于構(gòu)造上的原因，螺栓直徑也不宜太小?？砂雌湓O(shè)計(jì)內(nèi)力絕對(duì)值求得螺栓直徑計(jì)算值后，減少13個(gè)級(jí)差。 螺栓桿長度Lb由構(gòu)造確定，其值為：,S-套筒長度 t 錐頭或封板厚度,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定

33、,套筒通常開有縱向滑槽(圖3.39a)，滑槽寬度一般比銷釘直徑大1.5-2mm。 套筒端部到開槽端部(或釘孔端)距離應(yīng)使該處有效截面抗剪力不低于銷釘(或螺釘)抗剪力，且不小于1.5倍開槽的寬度或6mm。套筒端部要保持平整，內(nèi)孔L徑可比螺栓直徑大1mm。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,套筒長度可按下式計(jì)算,采用滑槽時(shí) 采用螺釘時(shí) 套筒應(yīng)進(jìn)行承壓驗(yàn)算，公式為,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,錐頭或封板作用: 連接鋼管桿件和高強(qiáng)度螺栓，并承受桿件傳來的拉力和壓力。 管徑較大（76mm）時(shí)應(yīng)采用錐頭，以避免相鄰桿件碰撞，而管徑較小（76mm）時(shí)

34、可采用封板。 錐頭或封板與桿件間的連接焊縫應(yīng)與連接的鋼管等強(qiáng).,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,錐頭或封封板厚度應(yīng)按實(shí)際受力大小按下式計(jì)算決定 式中：N被連接圓鋼管桿件的軸心拉力； R近似取被連接圓鋼管桿件的外圓半徑； S螺帽和封板接觸的圓環(huán)面的平均半徑； f封板所用鋼材的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。 規(guī)定，其封板厚度不宜小于鋼管外徑的1/5。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,錐頭是一個(gè)軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)厚殼體。 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)。 錐頭底板的厚度亦可近似地按上式計(jì)算確定；此時(shí)式中的半徑R宜近似地取錐

35、頭底板的外圓半徑。通常錐頭底板的厚度不宜小于鋼管外徑的1/6。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,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（圖a）,也可由三塊板正交焊成（圖b）,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,焊接焊接鋼板節(jié)點(diǎn)可用于兩向網(wǎng)架和由四角錐體組成的網(wǎng)架。常用焊接形式如圖3.44、圖3.45所示。 網(wǎng)架弦桿應(yīng)同時(shí)與蓋板和十字節(jié)點(diǎn)板連接，使角鋼兩肢都能直接傳力。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,焊接鋼板節(jié)點(diǎn)各桿件

36、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)力由表3-5確定 節(jié)點(diǎn)板厚度選用表 表3-5,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,支座節(jié)點(diǎn) 一、設(shè)計(jì)原則 支座節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)受力明確、傳力簡捷、安全可靠，并應(yīng)符合計(jì)算中所采用的邊界條件。 二、分類 受力：壓力支座節(jié)點(diǎn)和拉力支座節(jié)點(diǎn) 構(gòu)造: 平板支座節(jié)點(diǎn) 單面弧形支座節(jié)點(diǎn) 板式橡膠支座節(jié)點(diǎn) 球鉸壓力支座節(jié)點(diǎn) 三、構(gòu)造與設(shè)計(jì),中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,平板支座節(jié)點(diǎn)(壓力)：適用于較小跨度網(wǎng)架,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.

37、2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,平板支座節(jié)點(diǎn)(拉力) ：適用于較大跨度網(wǎng)架,網(wǎng)架桿件,承受拉力錨栓,錨栓支承托座,支座底板,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,單面弧形支座節(jié)點(diǎn)(壓力)：適用于中小跨度網(wǎng)架,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,單面弧形支座節(jié)點(diǎn) (拉力)：適用于中小跨度網(wǎng)架,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,雙面弧形壓力支座：在支座和底板間設(shè)有弧形塊，上下面都有是柱面，支座既可轉(zhuǎn)動(dòng)又可平移。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,球鉸壓力支座：只能轉(zhuǎn)動(dòng)而不能平移，適用于多支點(diǎn)支承的大跨度網(wǎng)架

38、。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,板式橡膠支座節(jié)點(diǎn)：適用于大中跨度網(wǎng)架,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,板式橡膠支座節(jié)點(diǎn)：適用于大中跨度網(wǎng)架,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,平板支座的構(gòu)造和平面桁架的支座沒有多少差別，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)算方法確定。 網(wǎng)架平板支座不同于簡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通過計(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。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,單面弧形支座設(shè)計(jì)

39、 弧形支座置于底板之上，其平面尺寸為 a1b1R/f R-支座反力 f-鋼材（或鑄鋼）抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 a1，b1-弧形支座寬度、長度,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,弧形支座板厚度 弧形板受力類似一倒置的雙懸的挑板，上部支座在弧面頂點(diǎn)提供支承，荷載為底部支座反力R(a1.b1) 弧形板中央截面最大彎距為 由強(qiáng)度條件得出 f-鋼材（或鑄鋼）抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,弧形板的半徑由下式確定 r-弧面半徑 f-鋼材（或鑄鋼）抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 E-鋼材的彈性模量,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,橡膠支

40、座設(shè)計(jì) 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應(yīng)符合表3-6表3-8的要求。 膠料的物理機(jī)械性能 表3-6,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,橡膠墊板的力學(xué)性能 表3-7 E-關(guān)系 表3-8,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,橡膠墊板的計(jì)算 橡膠墊板的底面積A可根據(jù)承壓條件按下式計(jì)算 ARmax/ A-墊板承壓面積 a,b-分別為橡膠墊板短邊與長邊 Rmax-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,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,橡膠墊板的計(jì)算 橡膠墊板厚度應(yīng)根據(jù) 橡膠厚度與中間各層 鋼

41、板厚度確定。 橡膠層厚度可由 上下表層及各鋼板間的 橡膠片厚度之和確定。 d0=2dt+ndi d0-橡膠層厚度 dt，di-分別為上下表層及中間各層橡膠片厚度 n-中間橡膠片的層數(shù),中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,根據(jù)橡膠剪切變形條件中 d0tana u 及構(gòu)造要求，并取 tana=0.7，橡膠層厚度應(yīng)滿足下式要求： 0.2ad01.43 -由于溫度變化等原因在網(wǎng)架支座處引起的水平位移 1.43-為tana的倒數(shù)，tana為橡膠層最大容許剪切角的正切,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,橡膠墊板的壓縮變形不能過大，為防止支座轉(zhuǎn)動(dòng)引起橡膠墊板

42、與支座底板部分脫開而形成局部承壓，也不能過小。 橡膠墊板的平均壓縮變形應(yīng)滿足下列條件 0.05d0ma -結(jié)構(gòu)在支座處的最大轉(zhuǎn)角(rad) 平均壓縮變形m 可按下式計(jì)算 m=md0/E m-平均壓應(yīng)力：m=RmaxA,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,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 RgGAu/d0 ，d0-水平位移，厚度 -橡膠墊板與鋼板或混凝土間的摩擦 系數(shù)，按表3-7采用 Rg-乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)0.9的永久荷載 標(biāo)準(zhǔn)值引起的支座反力 G-橡膠墊板的抗剪彈性模量，按表3-7采,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8.2.3.2 一般設(shè)計(jì)規(guī)定,橡膠墊板的構(gòu)造

43、要求 對(duì)氣溫不低于-25地區(qū)，可采用氯丁橡膠墊板。對(duì)氣溫不低于-30地區(qū)，可采用耐寒氯丁橡膠墊板。對(duì)氣溫不低于-40地區(qū)，可采用天然橡膠墊板。 橡膠墊板的長邊應(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土間可采用502膠等膠粘劑固定。 橡膠墊板上的螺孔直徑應(yīng)大于螺栓直徑10mm。設(shè)計(jì)時(shí)宜考慮長期使用后因橡膠老化而需更換的條件。在橡膠墊板四周可涂以防止老化的酚醛樹脂，并粘結(jié)泡沫塑料。 橡膠墊板在安裝、使用過程中應(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)接觸。,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),國外空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的部分節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,基于角錐體模數(shù)單元組件的Pyramitec體系,中北大

44、學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),國外空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的部分節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,不列顛鋼鐵公司鋼管部開發(fā)的Nodus節(jié)點(diǎn),中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),國外空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的部分節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,英國伯明翰國家室內(nèi)體育場(chǎng)Mero周邊節(jié)點(diǎn)的滑動(dòng)支座,渥太華Fentiman公司推出的Triodetic體系,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),國外空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的部分節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,大阪世博會(huì)象征性喜慶廣場(chǎng)空間網(wǎng)架的標(biāo)準(zhǔn)球節(jié)點(diǎn),標(biāo)準(zhǔn)的Orona SEO空間網(wǎng)格節(jié)點(diǎn) 巴塞羅那近郊帕拉富斯運(yùn)動(dòng)俱樂部 連接剖面示意圖 屋頂網(wǎng)殼的ORTZ節(jié)點(diǎn)詳圖,中北大學(xué),房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),國外空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的部分節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,帶有18個(gè)螺紋孔的Mero KK標(biāo)準(zhǔn)球節(jié)點(diǎn),兩端焊有圓錐頭部件的Mero