網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的桿件設(shè)計和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

第5章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)5.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)概述述5.2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的荷荷載和作用5.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計和計算5.4網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的桿桿件設(shè)計和節(jié)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造主要內(nèi)容：重點(diǎn)：網(wǎng)架的形式網(wǎng)架的設(shè)計計計算網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)構(gòu)造5.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的概概述5.1.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的定定義及其特點(diǎn)點(diǎn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是有有多根桿件按按一定的網(wǎng)格格形式通過節(jié)節(jié)點(diǎn)連接而構(gòu)構(gòu)成大跨度覆蓋的的空間結(jié)構(gòu)。?？臻g網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)具有以下特特點(diǎn)：1.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體體性好、空間間剛度大、結(jié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。2.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)靠桿桿件的軸力傳傳遞載荷，材材料強(qiáng)度得到到充分利用，，既節(jié)約鋼材，又又減輕了自重重。3.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)自重重輕，地震力力就小，鋼材材具有良好的的延伸性，可可吸收大量地震能能量，網(wǎng)架空空間剛度大，，抗震性能優(yōu)優(yōu)良。4.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)高度度小，可有效效利用空間，，普通鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)高跨比為1/8—1/10，而網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)高跨比只有有1/14—1/20。5.建設(shè)速度快：：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件尺寸和形形狀大量相同同，可在工廠廠成批生產(chǎn)，質(zhì)量好好、效率高、、不與土建爭爭場地，現(xiàn)場場工作量小，，工期縮短。。6.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)輕巧巧，能覆蓋各各種形狀的平平面，又可設(shè)設(shè)計成各種各各樣的體形，造型型美觀大方。。5.1.2網(wǎng)架的形式與與分類1.網(wǎng)架的形式平面結(jié)構(gòu)體系系:梁式結(jié)構(gòu)（平平面桁架、空空間桁架），，平面剛架和和拱式結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)體系系:平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)構(gòu)，懸索結(jié)構(gòu)構(gòu)，斜拉結(jié)構(gòu)構(gòu)，張拉整體體結(jié)構(gòu)等我國采用平板板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)最最早的是上海海師范學(xué)院球球類房（1954年建成），采采用了31.4m××40.5m的正放四角錐錐網(wǎng)架。1966年天津市科學(xué)學(xué)宮采用了斜斜放四角錐網(wǎng)網(wǎng)架，平面尺尺寸14.84m×23.32m，網(wǎng)架高度1m，網(wǎng)格為7×11，采用3號鋼（相當(dāng)于于目前的Q235鋼），由高頻頻焊接管組成成，周邊簡支支于鋼筋混凝凝土圈梁上，，耗鋼量只有有6.26kg/m2。使用用前，，對6.36m×10.6m的3×5個網(wǎng)格格的1/5模型進(jìn)進(jìn)行了了試驗驗，在在第一一根壓壓桿失失穩(wěn)時時，荷荷載為為設(shè)計計荷載載的2.1倍，證證明結(jié)結(jié)構(gòu)安安全可可靠。。網(wǎng)架按按弦桿桿層數(shù)數(shù)不同同可分分為雙雙層網(wǎng)網(wǎng)架和和三層層網(wǎng)架架。雙層網(wǎng)網(wǎng)架是是由上上弦、、下弦弦和腹腹桿組組成的的空間間結(jié)構(gòu)構(gòu)，是是常用用的網(wǎng)網(wǎng)架形式式。三層網(wǎng)網(wǎng)架是是由上上弦、、中弦弦、下下弦、、上腹桿桿和下下腹桿桿組成成的間間結(jié)構(gòu)構(gòu)，其其特點(diǎn)是增增加網(wǎng)網(wǎng)架高高度，，減小小弦桿桿內(nèi)力力，減小網(wǎng)網(wǎng)格尺尺寸和和腹桿桿長度度。當(dāng)當(dāng)網(wǎng)架架跨度較大大時，，三層層網(wǎng)架架用鋼鋼量比比雙層層網(wǎng)架用鋼鋼量省省。但但由于于節(jié)點(diǎn)點(diǎn)和桿桿件數(shù)數(shù)量增多，，尤其其是中中層節(jié)節(jié)點(diǎn)所所連桿桿件較較多，，使構(gòu)造造復(fù)雜雜，造造價有有所提提高。。2.網(wǎng)架的的分類類按外形形分類類，可可分為為曲面面網(wǎng)架架、平平面網(wǎng)網(wǎng)架。。1)曲面網(wǎng)網(wǎng)架（（網(wǎng)殼殼）曲面網(wǎng)網(wǎng)架是由桿桿件按按一定定規(guī)律律組成的的曲面面結(jié)構(gòu)構(gòu)，分單層層及雙雙層兩大類。。網(wǎng)殼殼可設(shè)設(shè)計成成各種種曲面面，能能充分滿滿足建建筑外外形及及功能能方面面的要要求。曲面網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)結(jié)構(gòu)主主要承承受壓壓力，，穩(wěn)定問問題比比較突突出?？缍榷容^大大時，，不能充充分利利用材材料的的強(qiáng)度度。桿桿件和和節(jié)點(diǎn)的的幾何何偏差差，曲曲面偏偏離等等初始始缺陷對對曲面面網(wǎng)架架內(nèi)力力和整整體穩(wěn)穩(wěn)定影影響較大大。它它利用用了一一定起起拱度度來實實現(xiàn)外外力的的空間間傳遞遞，而而多余余的上上凸增增加了了建筑筑容積積，但但是巨巨大的的推力力使其其施工工困難難，材材料消消耗大大。國家大大劇院院（肋肋環(huán)型型空腹腹雙層層網(wǎng)殼殼）2)平面網(wǎng)網(wǎng)架（（平板板網(wǎng)架架）平面網(wǎng)網(wǎng)架是是由桿桿件按按一定定規(guī)律律組成成的結(jié)結(jié)構(gòu)。。網(wǎng)架架具有有多向向傳力力的性性能，空空間剛剛度大大，整整體性性能好好，且且有良良好的的抗震震性能能，既既適用用于大大跨度度建筑，，也適適用于于中小小跨度度的房房屋，，能覆覆蓋各各種形形狀的的平面面。Ｉ.平面桁桁架系系網(wǎng)架架:上下弦弦桿完完全對對應(yīng)并并與腹腹桿位位于同同一豎豎向平平面內(nèi)。豎豎桿受受壓，，斜桿桿受拉拉。斜斜腹桿桿與弦弦桿類類角宜宜在40°°～60°°之間。。a.兩向正正交正正放網(wǎng)網(wǎng)架:兩個方方向的的豎向向平面面桁架架垂直直交叉叉，分分別與與邊界方方向平平行。。對周周邊支支承網(wǎng)網(wǎng)架，，宜在在支承承平面面（與與支承承相連連弦桿的平面）設(shè)置水平斜撐桿。

b.兩向正正交斜斜放網(wǎng)網(wǎng)架:兩個方方向的的平面面桁架架垂直直相交交。用用于矩矩形建建筑平面時時，兩兩向桁桁架與與邊界界夾角角為45°°。兩界斜交，各片桁架長短不一，而其高度又基本相同，因此，靠近角部的短桁架相對剛度較大，對與其垂直的長桁架有一定的彈性支承作用，從而減少了長桁架跨中正彎矩。所以，在周邊支承時，有長桁架通過角支點(diǎn)（圖5.1.5）和避開角支點(diǎn)（圖5.1.6）兩種布置，前者對四角支座產(chǎn)生較大的拉力，后者角部拉力可由兩個支座分擔(dān)。c.三向網(wǎng)網(wǎng)架:三個方方向的的豎向向平面桁桁架互互成60°°角斜向向交叉叉。上下弦弦平面面內(nèi)的的網(wǎng)格格均為為幾何何不變變的三角角形，，因此此，這這種網(wǎng)網(wǎng)架是是由若若干以穩(wěn)穩(wěn)定的的三棱棱體作作為基基本單單元所所組成的的幾何何不變變體系系。網(wǎng)架空空間剛剛度大，，受力力性能能好，，內(nèi)力力分布布也較較均勻，，但匯匯交于于一個個節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的桿桿件最最多可達(dá)達(dá)13根。節(jié)點(diǎn)點(diǎn)構(gòu)造造較復(fù)復(fù)雜，，宜采用鋼鋼管桿桿件及及焊接接空心心球節(jié)節(jié)點(diǎn)。。三向網(wǎng)網(wǎng)架適適用于于三角角形、、六邊邊形、、多邊邊形和和圓形當(dāng)用于圓形平面時，周邊將出現(xiàn)一些不規(guī)則網(wǎng)格，需另行處理。三向網(wǎng)架的節(jié)間一般較大，有時可達(dá)6m以上。II.四角錐錐體系系網(wǎng)架架這類網(wǎng)網(wǎng)架是是由若若干倒倒置網(wǎng)架上下弦平面均為方形網(wǎng)格，上、下弦網(wǎng)格相互錯開半格，下弦節(jié)點(diǎn)均在上弦網(wǎng)格形心的投影線上，與上弦網(wǎng)格四個節(jié)點(diǎn)用斜腹桿相連。通過改變上下弦的位置、方向，并適當(dāng)?shù)爻槿∫恍┫覘U和腹桿，可得到各種形式的四角錐網(wǎng)架。這類網(wǎng)架的腹桿一般不設(shè)豎桿，只有斜桿。僅當(dāng)部分上、下弦節(jié)點(diǎn)在同一豎直直線上時，才需要設(shè)置豎腹桿。a.正放四四角錐錐網(wǎng)架架:以倒四角角錐為為組成成單元元，錐錐底的四邊邊為網(wǎng)網(wǎng)架的的上弦弦桿，，錐棱為腹腹桿，，建筑筑平面面為時，上下弦桿均與邊界平行或垂直。上下弦節(jié)點(diǎn)各連接8根桿件，構(gòu)造較統(tǒng)一。正放四角錐網(wǎng)架的桿件受力比較均勻，板的規(guī)格單一，便于起拱，屋面排水相對容易處理，但因桿件數(shù)目較多，其用鋼量偏大。適用于接近方形的中小跨度網(wǎng)架，宜采用周邊支承。b.正放抽空四角角錐網(wǎng)架:在正放四角錐錐網(wǎng)架的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，除周邊網(wǎng)網(wǎng)格不動外，，適當(dāng)抽掉一些些腹桿和下弦弦桿，如每隔一一個網(wǎng)格抽去去斜腹桿和下弦弦桿，使下弦弦網(wǎng)格的寬度等等于上弦網(wǎng)格格的二倍，從而而減小桿件數(shù)數(shù)量，構(gòu)造簡單，經(jīng)經(jīng)濟(jì)效果好，起拱比較較方便。在抽抽空部位可設(shè)置置采光或通風(fēng)風(fēng)天窗。由于周邊網(wǎng)格格不宜抽桿，，兩個方向網(wǎng)網(wǎng)格數(shù)宜取奇奇數(shù)。c.棋盤形四角錐錐網(wǎng)架:在正放四角錐錐網(wǎng)架基礎(chǔ)上上，保持周邊邊四角錐錐不變，，中間四角錐錐間隔抽抽空。上上弦桿為正交交正放，，下弦桿桿與邊界成45°角，為正交斜放。這種網(wǎng)架上弦短桿受壓，下弦長桿受拉，節(jié)點(diǎn)匯交桿件少。這種網(wǎng)架也具有短壓桿、長拉桿的特點(diǎn)。由于周邊為滿錐，因此它的空間作用得到保證。用于小跨度周邊支承情況。d.斜放四角角錐網(wǎng)架架:將正放四角錐上上弦桿相相對于邊邊界轉(zhuǎn)動動45°放置，則則得到斜斜放四角角錐網(wǎng)架。上上弦網(wǎng)格格呈正交交斜放，，下弦網(wǎng)格格為正交交正放。。網(wǎng)架上上弦桿短，，下弦桿桿長，受受力合理理。下弦節(jié)點(diǎn)點(diǎn)連接8根桿，上上弦節(jié)點(diǎn)點(diǎn)只連6根桿，節(jié)節(jié)點(diǎn)處匯匯交的桿桿件相對較少少，用鋼鋼量較省省。但是是，當(dāng)選用鋼鋼筋混凝凝土屋面面板時，，因上弦網(wǎng)網(wǎng)格呈正正交斜放放使屋面面板的規(guī)格格較多，，屋面排排水坡的的形成較為為困難。若采取取金屬板板材如彩色色壓型鋼鋼板、壓壓型鋁合合金板作屋屋面板，，此問題題要容易易處理一一些。安安裝斜放放四角錐錐網(wǎng)架時時宜采用整體體吊裝，，如欲分分塊吊裝裝，需另另加設(shè)輔輔助鏈桿桿以防止止分塊單單元幾何可變變。對斜放四四角錐網(wǎng)網(wǎng)架，當(dāng)當(dāng)平面長寬比在在1～2.5時，長跨跨跨中的的下弦內(nèi)力力大于短短跨跨中中的內(nèi)力力；當(dāng)平面長長寬比大大于2.5時則正好好相反；當(dāng)當(dāng)平面長長寬比在在1~1.5時，上弦桿的的最大內(nèi)內(nèi)力并不不出現(xiàn)在在跨中，而是是在網(wǎng)架架1/4平面的中中部。周邊支承承的斜放放四角錐錐網(wǎng)架，，四角錐體可能繞Z軸旋轉(zhuǎn)而造成網(wǎng)架的幾何可變，因此，必須在網(wǎng)架周邊布置剛性邊梁。點(diǎn)支承的斜放四角錐網(wǎng)架，可在周邊設(shè)置封閉的邊桁架以保持網(wǎng)架的幾何不變。斜放四角錐網(wǎng)架一般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。對角線上的十字交叉桿代替，并在中心加設(shè)豎桿，即組成星形四角錐。十字交叉桿（上弦）與邊界成45°角，構(gòu)成網(wǎng)架上弦，呈正交斜放。下弦桿呈正交正放。腹桿與上弦桿在同一豎向平面內(nèi)。星形網(wǎng)架上弦桿比下弦桿短，受力合理。上弦一般受壓，但在角部有可能受拉。受力情況接近交叉梁系，剛度稍差于正交四角錐網(wǎng)架。當(dāng)網(wǎng)架高度等于上弦桿長度時，上弦桿與豎桿等長,斜腹桿與下弦桿等長。星形網(wǎng)架一般用于中小跨度周邊支承情況。III

三角錐體系網(wǎng)架的基本單元是錐底為正三角形的倒置三角錐（圖5.1.14a)。錐底三條邊為網(wǎng)架上弦桿，棱邊為網(wǎng)架的腹桿，隨著三角錐單元體布置的不同，上、下弦網(wǎng)格可為正三角形或六邊形，從而構(gòu)成不同的三角錐網(wǎng)架，主要有三種形式。三角錐網(wǎng)架、抽空三角錐網(wǎng)架蜂窩形三角錐網(wǎng)架a.三角錐網(wǎng)網(wǎng)架三角錐網(wǎng)網(wǎng)架上下下弦平面面均為正三三角形網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，上上下弦節(jié)點(diǎn)各各連接9根桿件，，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較較復(fù)雜。。當(dāng)網(wǎng)為網(wǎng)格尺寸的倍時，上下弦桿和腹桿等長。三角錐網(wǎng)架受力均勻，整體性和抗扭剛度好，適用于平面為多邊形的大中跨度建筑。b.抽空三角角錐網(wǎng)架架保持三角角錐網(wǎng)架架的上弦弦網(wǎng)格不變，，按一定定規(guī)律抽抽去部分分腹桿和下下弦桿，，可得到到抽空三三角錐網(wǎng)架架。例如圖5.1.15所示的抽抽桿方法是沿沿網(wǎng)架周邊一圈圈的網(wǎng)格格不抽桿，內(nèi)部從第第二圈開開始沿三個方向向每間隔隔一個網(wǎng)網(wǎng)格抽掉掉部分桿，，則下弦弦網(wǎng)格成成為多邊邊形的組合合。抽桿后后，網(wǎng)架架空間剛度受到到削弱。。下弦桿桿數(shù)量減減少，內(nèi)力力較大。。其上弦弦網(wǎng)格較較密，便于鋪設(shè)屋面板，下弦網(wǎng)格較疏，以節(jié)約鋼材抽空三角錐網(wǎng)架適用于平面為多邊形的中小跨度建筑。c.蜂窩形三三角錐網(wǎng)網(wǎng)架上弦網(wǎng)格格為三角角形和六六邊形，，下弦網(wǎng)網(wǎng)格為六六邊形。。腹桿與與下弦桿桿位于同一中小跨度屋蓋。蜂窩形三角錐網(wǎng)架本身是幾何可變的，借助于支座水平約束來保證其幾何不變。5.1.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)的選型型選擇網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)的的形式時時，應(yīng)考考慮一下下因素：：建筑的平平面形狀狀和尺寸寸、網(wǎng)架的支支承方式式、荷載大小小、屋面構(gòu)造造、建筑筑構(gòu)造和和要求、、制作安裝裝方法及及材料供供應(yīng)情況況等。按照《空間網(wǎng)格格結(jié)構(gòu)技技術(shù)規(guī)程程》（JGJ7-2010）的劃分分：大跨跨度為60m以上；中中跨度為為30~60m；小跨度度為30m以下。平面形狀狀為矩形形的周邊邊支承網(wǎng)網(wǎng)架，當(dāng)當(dāng)其邊長長比（長長邊/短邊）小小于或等等于1.5時，宜選選用正放放或斜放放四角錐錐網(wǎng)架，棋盤盤形四角角錐網(wǎng)架架，正放放抽空四四角錐網(wǎng)網(wǎng)架，兩兩向正交斜放或或正放網(wǎng)網(wǎng)架。對中小跨跨度，也也可選用用星形四四角錐網(wǎng)架和蜂蜂窩形三三角錐網(wǎng)網(wǎng)架。平面形狀狀為矩形形的周邊邊支承網(wǎng)網(wǎng)架，當(dāng)當(dāng)其邊長長比大于于1.5時，宜選選用兩向向正交正正放網(wǎng)架架，正放放四角錐錐網(wǎng)架或或正放抽空四四角錐網(wǎng)網(wǎng)架。當(dāng)當(dāng)邊長比比不大于于2時，也可可用斜放放四角錐網(wǎng)架架。平面形狀狀為矩形形、多點(diǎn)點(diǎn)支承的的網(wǎng)架，，可選用用正放四四角錐網(wǎng)架架、正放放抽空四四角錐網(wǎng)網(wǎng)架，兩兩向正交交正放網(wǎng)網(wǎng)架。對多點(diǎn)支支承和周周邊支承承相結(jié)合合的多跨跨網(wǎng)架還還可選用用兩向正交斜放放網(wǎng)架或或斜放四四角錐網(wǎng)網(wǎng)架。平面形狀狀為圓形形、正六六邊形及及接近邊支承網(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。對中小跨度也可選用蜂窩形三角錐網(wǎng)架。1.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)的支承承網(wǎng)架的支支承方式式有周邊邊支承、、點(diǎn)支承承、周邊合，兩邊和三邊支承等。(1)周邊支承:在網(wǎng)架四周全部或部分邊界節(jié)點(diǎn)設(shè)置支座（圖5.1.17a,圖5.1.17b)，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)，如圖5.1.17c，這種布置和點(diǎn)支承已很接近。（2）點(diǎn)支承承網(wǎng)架：：可以置置于4個或多個個支承上上，前者者稱為四四點(diǎn)支承承網(wǎng)架，后后者稱為為多點(diǎn)支支承網(wǎng)架架。點(diǎn)支支承網(wǎng)架架受力與與鋼筋混混凝土無無梁樓蓋相似似，為減減小跨中中正彎矩矩及撓度度，多點(diǎn)點(diǎn)支承網(wǎng)網(wǎng)架的懸懸挑長度度可取跨度的的1/4~1/3(圖5.1.18)。點(diǎn)支承網(wǎng)網(wǎng)架與柱柱子相連連宜設(shè)柱柱帽以減減小沖剪剪作用。。(3)周邊支承承與點(diǎn)支支撐混合合網(wǎng)架:是指在點(diǎn)點(diǎn)支承網(wǎng)網(wǎng)架中，，當(dāng)周邊維護(hù)結(jié)構(gòu)和抗風(fēng)柱時，可采用周邊支承與點(diǎn)支承混合的形式。這種支承方式適用于廠房和展覽廳等公共建筑。（圖5-20）。(4)三邊支承或或兩邊支承承網(wǎng)架（圖圖5.1.21）在矩形平面面建筑中，求，需要在一邊或兩對邊上開口，因而使網(wǎng)架僅在三邊或兩對邊上支承，另一邊或兩對邊處理成自由邊。在自由邊附近增加網(wǎng)架的層數(shù)，或者在自由邊加設(shè)托梁、托架。對中、小型網(wǎng)架亦可選擇增加網(wǎng)架高度或局部加大桿件截面等方法給予改善和加強(qiáng)。2.網(wǎng)架高度及及網(wǎng)格尺寸寸網(wǎng)架的高度度與屋面荷荷載、跨度度、平面形形狀、支承承條件及設(shè)設(shè)備管道等因素有關(guān)關(guān)。屋面荷載較較大、跨度度較大時，，網(wǎng)架高度度應(yīng)選得大大一些。平面形狀為為圓形、正正方形或接接近正方形形時，網(wǎng)架架高度可取取得小一些，狹長平平面時，單單向傳力明明顯，網(wǎng)架架高度應(yīng)大大一些。點(diǎn)支承網(wǎng)架架比周邊支支承的網(wǎng)架架高度要大大一些。當(dāng)網(wǎng)架中有有穿行管道道時，網(wǎng)架架高度要滿滿足要求。。網(wǎng)架的網(wǎng)格格尺寸與高高度關(guān)系密密切，且直直接影響網(wǎng)網(wǎng)架的經(jīng)濟(jì)濟(jì)性。斜腹桿與弦弦桿夾角應(yīng)應(yīng)控制在40°~55°之間為宜。。如夾角過過小，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造困難難。網(wǎng)格尺寸要要與屋面材材料相適應(yīng)應(yīng)，網(wǎng)架上上直接鋪設(shè)設(shè)鋼筋混凝凝土板時，網(wǎng)格尺尺寸不宜過過大，一般般不超過3m，否則安裝裝困難。當(dāng)屋面采用用有檁體系系時，檁條條長度一般般不超過6m。對周邊支承承的各類網(wǎng)網(wǎng)架高度及及網(wǎng)格尺寸寸可按表5.1.1選用。3.網(wǎng)架的撓度度要求及屋屋面排水坡坡度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的的容許撓度度不應(yīng)超過過下列數(shù)值值：用作屋屋蓋——L2/250；用作樓面——L2/300。L2為網(wǎng)架的短短向跨度。。網(wǎng)架屋面排排水坡度一一般為3%~5%，可采用下下列辦法找找坡：在上弦節(jié)點(diǎn)點(diǎn)上加設(shè)不不同高度的的小立柱（（圖5.1.22a），當(dāng)小立立柱較高時，須注注意小立柱柱自身的穩(wěn)穩(wěn)定性；對整個網(wǎng)架架起拱（圖圖5.1.22b）；采用變高度度網(wǎng)架，增增大網(wǎng)架跨跨中高度，，使上弦桿桿形成坡度度，下弦桿仍平行于于地面，類類似梯形桁桁架。有起拱要求求的網(wǎng)架其其拱度可取取不大于短短向跨度的的1/300。5.2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的的荷載和作作用5.2.1荷載作用和和類型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上上的荷載和和作用主要要有永久荷載、、可變荷載載、溫度作作用和地震作用用。對使用階段段荷載作用用下的內(nèi)力力和位移進(jìn)進(jìn)行計算，，并應(yīng)根據(jù)據(jù)具體情況對地震作作用、溫度度變化、支支座沉降等等間接作用用及施工安安裝荷載引引起的內(nèi)力和位位移進(jìn)行計計算。1.永久荷載：：包括網(wǎng)架自自重、屋面面（或樓面面）材料重重力、吊頂頂材料的重重力、設(shè)備備管道的重重力。5.2.1荷載作用和類型

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上的荷載和作用主要有永久荷載、可變荷載、溫度作用和地震作用。

對使用階段荷載作用下的內(nèi)力和位移進(jìn)行計算，并應(yīng)根據(jù)具體情況對地震作用、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)行計算。1.永久荷載：包括網(wǎng)架自重、屋面（或樓面）材料重力、吊頂材料的重力、設(shè)備管道的重力。2.可變荷載:包括屋面（（或樓面））活荷載、、雪荷載（（雪荷載不不應(yīng)與屋面活荷載載同時組合合）、風(fēng)荷荷載，由于于網(wǎng)架剛度度較大，自自振周期較較小，計算風(fēng)風(fēng)荷載時可可不考慮風(fēng)風(fēng)振系數(shù)的的影響、積積灰荷載、、吊車荷載載（工業(yè)建筑筑有吊車時時考慮）。。3.在抗震設(shè)防防烈度為6度或7度的地區(qū)，，網(wǎng)架屋蓋蓋結(jié)構(gòu)可不不進(jìn)行豎向向抗震驗算；；在抗震設(shè)設(shè)防烈度為為8度或9度的地區(qū)，，網(wǎng)架屋蓋蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)進(jìn)行豎向抗震驗驗算。對周邊支承承網(wǎng)架屋蓋蓋以及多點(diǎn)點(diǎn)支承和周周邊支承相相結(jié)合的網(wǎng)網(wǎng)架屋蓋，，豎向地震作作用標(biāo)準(zhǔn)值值可按下式式確定:對于懸挑長度較較大的網(wǎng)架屋蓋蓋結(jié)構(gòu)以及及用于樓層的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)，當(dāng)設(shè)防防烈度為8度或9度時，其豎向地震作作用標(biāo)準(zhǔn)值值可分別取取該結(jié)構(gòu)重重力荷載代代表值的10%或20%。設(shè)計基本地地震加速度度為0.3g時，可取該該結(jié)構(gòu)重力力荷載代表表值的15%。對于平面復(fù)復(fù)雜或重要要的大跨度度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)可采用振振型分解反反應(yīng)譜法或或時程分析析法作專門門的豎向抗抗震分析和和驗算。在抗震設(shè)防防烈度為7度的地區(qū)，，可不進(jìn)行行網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)水平抗震震驗算；在在抗震設(shè)防防烈度為8度的地區(qū)，，對于周邊邊支承的中中小跨度網(wǎng)網(wǎng)架可不進(jìn)進(jìn)行水平抗抗震驗算；；在抗震設(shè)防防烈度為9度的地區(qū)，，對各種網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)均均應(yīng)進(jìn)行水水平抗震驗驗算。水平地震震作用下的的網(wǎng)架內(nèi)力力、位移可可采用空間間桁架位移移法計算。。網(wǎng)架的支支承結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)按有關(guān)規(guī)規(guī)范的規(guī)定定進(jìn)行抗震震驗算。4.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)伸伸縮變形未未受約束或或約束不大大的下列情情況，可不不考慮由于于溫度變化而而引起的內(nèi)內(nèi)力：(1)支座節(jié)點(diǎn)的的構(gòu)造允許許網(wǎng)架側(cè)移移；(2)周邊支承的的網(wǎng)架，當(dāng)當(dāng)網(wǎng)架驗算算方向跨度度小于40m，且支承結(jié)結(jié)構(gòu)為獨(dú)立柱或磚壁壁柱（這些些柱有一定定柔性）；；(3)柱頂在單位位力作用下下，位移大大于或等于于下式的計計算值（柱柱的約束作作用導(dǎo)致的溫溫度應(yīng)力不不大）；5.如果需要考考慮溫度變變化引起的的網(wǎng)架內(nèi)力力，可采用用空間桁架架位移法，或近近似計算方方法。對于周邊鉸鉸支的網(wǎng)架架，可以把把空間網(wǎng)架架及支承結(jié)結(jié)構(gòu)簡化為為圖5.2.1所示的平面面構(gòu)架來分分析，網(wǎng)架架的溫度應(yīng)應(yīng)力使支承承結(jié)構(gòu)阻礙礙網(wǎng)架支承面內(nèi)弦弦桿的溫度度脹縮而引引起的。7.對非抗震設(shè)計的網(wǎng)架，荷載及荷載效應(yīng)組合應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2012）的規(guī)定進(jìn)行計算。8.對抗震設(shè)計的網(wǎng)架，荷載及荷載效應(yīng)組合尚應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011—2010）的規(guī)定。5.2.2網(wǎng)架內(nèi)力分分析方法：：對空間網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)可將將節(jié)點(diǎn)假定定為鉸接，，即忽略節(jié)節(jié)點(diǎn)剛度的的影響。桿件都處于于彈性，即即不考慮材材料的非線線性性質(zhì)。。由于網(wǎng)架在在受荷載狀狀態(tài)產(chǎn)生的的撓度遠(yuǎn)小小于網(wǎng)架的的厚度，可可認(rèn)為符合合小撓度范范圍。因此此假定節(jié)點(diǎn)點(diǎn)為鉸接，，桿件只承承受軸力，，當(dāng)桿件上上作用有節(jié)節(jié)間荷載時時，應(yīng)同時時考慮彎矩矩的影響。。網(wǎng)架結(jié)抅的的內(nèi)力和位位移可按彈彈性階段進(jìn)進(jìn)行計算。。根據(jù)網(wǎng)架架類型、跨跨度大小按下列規(guī)定定選用不同同的計算方方法。1.空間桁架位位移法（空空間桿系有有限元法））是目前網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)計算算精度最高高的一種方法，，適用于各各種類型、、各種支承承條件的網(wǎng)網(wǎng)架計算。。2.交叉梁系差差分法是一種簡化化計算方法法，可用于于跨度在40m以下的由平平面桁架系組成成的網(wǎng)架或或正放四角角錐網(wǎng)架的的計算。3.擬夾層板法法是又一種簡簡化計算方方法，可用用于跨度在在40m以下的由平平面桁架系或角錐錐體組成的的網(wǎng)架計算算。4.假想彎矩法法也屬簡化計計算方法，，可用于斜斜放四角錐錐網(wǎng)架，棋棋盤形四角角錐網(wǎng)架的估算算。5.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的的設(shè)計和計計算5.3.1網(wǎng)架的計算算模型和分分析方法1.網(wǎng)架的計算算模型（1）鉸接桿系計計算模型：：把網(wǎng)架看成成鉸接桿件件的集合，，根據(jù)每根根桿件的工作狀態(tài)態(tài)，集合得得出整個網(wǎng)網(wǎng)架的工作作狀態(tài)，通通過將每個個桿件作為為網(wǎng)架計算算的一個基基本單元。?？臻g桁架架位移法中中的桿件采采用了此計計算模型。。（2）桁架計算模模型：根據(jù)網(wǎng)架組組成的規(guī)律律，把網(wǎng)架架看成桁架架系的集合，分析時時將一段桁桁架作為一一個基本單單元。例如如正交正放放類網(wǎng)架可可采用這種模型型，在簡化化計算時較較為方便。。（3）梁系計算模模型：通過折算的的方法把網(wǎng)網(wǎng)架等代為為梁系，然然后以梁段段作為計算分分析的基本本單元。這這種計算模模型在一些些差分類方方法，如交交叉系差分法中中得到了應(yīng)應(yīng)用。（4）平板計算模模型：與梁系計算算模型相類類似，有一一個網(wǎng)架折折算代為平平板的過程，，這種模型型在網(wǎng)架早早期的理論論分析中，，如夾層板板法和擬加加層板法中得到到了應(yīng)用。。2.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的的分析方法法（1）有限元法。根據(jù)桿件件所用單元元的不同，，可進(jìn)一步步分為桿系系有限元法法和梁系有有限元法。。（2）力法。采用經(jīng)典典結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)中的力法法來求解。。（3）差分法。采用差分分方法求解解微分方程程。（4）微分方程解解析法。（5）微分方程近近似解法。如變分法法、加權(quán)參參數(shù)法等。。5.3.2空間桁架位位移法方法介紹：：以網(wǎng)架的桿桿件為基本本單元，以以節(jié)點(diǎn)位移移為基本未知量。先先由桿件內(nèi)內(nèi)力與節(jié)點(diǎn)點(diǎn)位移之間間的關(guān)系建建立單元剛剛度矩陣，然后根根據(jù)各節(jié)點(diǎn)點(diǎn)平衡及變變形協(xié)調(diào)條條件建立結(jié)結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)點(diǎn)荷載和節(jié)點(diǎn)位移移間關(guān)系，，形成結(jié)構(gòu)構(gòu)總剛度矩矩陣和總剛剛度方程。?？倓偠确匠淌且砸怨?jié)點(diǎn)位移移為未知量量的線性方方程組。引引入邊界條條件后，求解出出各節(jié)點(diǎn)位位移值。最最后由桿件件單元內(nèi)力力與節(jié)點(diǎn)位位移間關(guān)系求出桿桿件內(nèi)力。?？臻g桿系有有限元法適適用于各種種類型、各各種平面形形狀、不同同邊界條件的的網(wǎng)架，靜靜力荷載、、地震作用用、溫度應(yīng)應(yīng)力等工況況均可計算，也能能考慮網(wǎng)架架與下部支支承結(jié)構(gòu)的的共同工作作。1.基本假定網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)為為鉸接，每每個節(jié)點(diǎn)有有三個自由由度，忽略略節(jié)點(diǎn)剛度度的影響；；荷載作用在在網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)點(diǎn)上，桿件件只承受軸軸向力；材料在彈性性階段工作作，符合虎虎克定律；；網(wǎng)架變形很很小，由此此產(chǎn)生的影影響予以忽忽略，不考考慮其幾何何非線形。。2.單元剛度矩矩陣(1)桿件局部坐坐標(biāo)系單剛剛矩陣：空空間桿系有有限單元：：每個桿6個自由度對應(yīng)6個桿端力它們之間的的關(guān)系是對應(yīng)6個桿端位移移對應(yīng)6個桿端力它們之間的關(guān)系是(5.3.1)即單元剛度矩陣。和結(jié)構(gòu)力學(xué)的矩陣位移法一致，只是相應(yīng)于剪力的各項均為零對應(yīng)6個桿端位移2.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換總剛矩陣具具有下列特特點(diǎn)：矩陣具有對對稱性，計計算時不必必將所有元元素列出，，只列出上上三角或下下三角即可可。矩陣具有稀稀疏性。因因網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)每一節(jié)點(diǎn)點(diǎn)所連桿件件數(shù)量有限限，總剛矩矩陣中除主主對角及其其附近元素素為非零元元素外，其其余均為零零元素。非非零元素集集中在主對對角線兩旁旁的帶狀區(qū)區(qū)域內(nèi)，計計算機(jī)存貯貯時，按一一維變帶寬寬存放，可可有效節(jié)省省計算機(jī)容容量，帶寬寬大小與網(wǎng)網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)編編號有關(guān)，，進(jìn)行網(wǎng)架架節(jié)點(diǎn)編號號時，應(yīng)盡盡可能使各各相關(guān)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)號差值縮縮小。4.結(jié)構(gòu)總剛矩矩陣中邊界界條件的處處理方法位移為零：：劃行劃列列法和乘大大數(shù)法。.彈性約束：：將彈簧剛剛度K0疊加到總剛剛矩陣中對對應(yīng)的主對對角元上。。指定位移：：主對角元元和右端項項乘以大數(shù)數(shù)R5.網(wǎng)架的邊界界條件及對對稱性利用用(1)對稱性利用用:當(dāng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)（包括支支座）和外外荷載有個個對稱面時時，可利用用對稱條件件只分析網(wǎng)網(wǎng)架的1/2n。計算時，對對稱面內(nèi)各各桿件的截截面積應(yīng)取取原截面面面積的一半半，n個對稱面交交線上的中中心豎桿，，其截面面面積應(yīng)取原原截面面積積的1/2n。對稱面內(nèi)內(nèi)節(jié)點(diǎn)荷載載亦應(yīng)按相相同原則取取值。在對對稱荷載作作用下，對對稱面內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)的的反對稱位位移為零，，計算時應(yīng)應(yīng)在相應(yīng)方方向予以約約束。與對對稱面相交交的桿件，，分析時可可將該交點(diǎn)點(diǎn)作為一個個節(jié)點(diǎn)，并并在三個方方向予以約約束。交叉叉腹桿或人人字形腹桿桿的交叉點(diǎn)點(diǎn)，位于對對稱面時，，亦作為一一個節(jié)點(diǎn)，，并在兩個個水平方向向予以約束束。在反對對稱荷載作作用下，對對稱面內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)的的對稱位移移應(yīng)取為零零。(2)邊界條件網(wǎng)架支承處處的邊界條條件既和支支座節(jié)點(diǎn)構(gòu)構(gòu)造有關(guān)，，也和支承承結(jié)構(gòu)的剛度有關(guān)關(guān)，支座可可以是無側(cè)側(cè)移、單向向可側(cè)移和和雙向可側(cè)側(cè)移的鉸接接支座，支承承結(jié)構(gòu)（柱柱、梁等））可以是剛剛性或彈性性的。當(dāng)支承結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度很大大可忽略其其變形時，，邊界條件件完全取決決于支座構(gòu)造：當(dāng)采用無側(cè)側(cè)移鉸接支支座時，支支承節(jié)點(diǎn)在在豎向，邊邊界線切線線和法向都無位位移。當(dāng)采用單向向可側(cè)移支支座時，豎豎向和邊界界切線方向向位移為零零，而邊界法向為自自由。當(dāng)采用雙向向可側(cè)移的的鉸接支座座時，只有有豎向位移移為零，兩兩個水平方向都為為自由。。在網(wǎng)架的的四角處處，至少少一個角角上的支支座必須須是無側(cè)側(cè)移的，，這種做做法既防止止網(wǎng)架的的剛體移移動，又又提供了了不少于于6根的約束束鏈桿數(shù)數(shù)。在工工程實踐中中，如果果符合不不需計算算溫度應(yīng)應(yīng)力條件件，也可可考慮四四角都用用無側(cè)移鉸支支座。當(dāng)網(wǎng)架支支承在獨(dú)獨(dú)立柱上上時，由由于后者者的彎曲曲剛度不不是很大大，在采用無側(cè)移鉸鉸支座時時除豎向向仍然看看作無位位移外，，兩個水水平方向向應(yīng)看成成彈性支支承，支承承的彈簧簧剛度由由懸臂柱柱的撓度度公式得得出：（3）斜邊界界處理：：斜邊界界是指與與整體坐坐標(biāo)斜交交的方向向有約束束的邊界界。斜邊界有兩兩種處理理方法：：一種是根據(jù)邊界界點(diǎn)的位位移約束束情況設(shè)設(shè)置具有有一定截截面積的的附加桿桿，如節(jié)點(diǎn)沿沿邊界法法線方向向位移為為零，則則該方向向設(shè)一剛剛度很大大的附加加桿，如如該節(jié)點(diǎn)沿沿邊界法法線方向向為彈性性約束，，則調(diào)節(jié)節(jié)附加桿桿的截面面積，使使之滿足足彈性約束束條件。。這種處處理方法法有時會會使剛度度矩陣病病態(tài)。另一種方方法是對斜邊界界上的節(jié)節(jié)點(diǎn)位移移做坐標(biāo)標(biāo)變換，將在整整體坐標(biāo)標(biāo)下的節(jié)點(diǎn)位位移向量量變換到到任意的的斜方向向，然后后按一般般邊界條條件處理理。計算簡圖圖，對節(jié)節(jié)點(diǎn)和桿桿件進(jìn)行行編號；；計算桿件件單元長長度及桿桿件與整整體坐標(biāo)標(biāo)軸夾角角余弦；；初選各桿桿的截面面積；建立局部部和整體體坐標(biāo)系系下的單單元剛度度矩陣；；集合總剛剛矩陣，，采用變變帶寬一一維存貯貯方式；；建立荷載載列陣；；引入邊界界條件對對總剛度度方程進(jìn)進(jìn)行處理理；求解總剛剛度方程程，得出出各節(jié)點(diǎn)點(diǎn)位移值值；根據(jù)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)位移計計算桿件件內(nèi)力；；按桿件內(nèi)內(nèi)力調(diào)整整桿件截截面，并并重新計計算，迭迭代次數(shù)數(shù)宜不超超過4～5次?？臻g桿系系有限元元法（空空間桁架架位移法法）計算算步驟5.4網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)的桿件件設(shè)計和和節(jié)點(diǎn)構(gòu)構(gòu)造5.4.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)的桿件件設(shè)計網(wǎng)架桿件件的材質(zhì)質(zhì)主要有有Q235鋼及Q345鋼。網(wǎng)架桿件件的截面面有圓管管形、由由兩個等等肢角鋼鋼組成T形、兩個個不等邊角鋼組組成T形、單角角鋼、型型鋼和方方管等形形式。圓管截面面具有回回轉(zhuǎn)半徑徑大和截截面特性性無方向向性等特特點(diǎn)，是是目前最最常用的截截面形式式。在截截面面積積相等的的條件下下，圓管管的軸壓壓承載力力是兩個等肢角角鋼組成成T形截面的的1.2~2.75倍。薄壁方管管截面具具有回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半徑大大、兩個個方向回回轉(zhuǎn)半徑徑相等的的特點(diǎn)，，是一種較較經(jīng)濟(jì)截截面，目目前國內(nèi)內(nèi)對這種種截面的的節(jié)點(diǎn)形形式研究究很少，，應(yīng)用還不廣泛泛。角鋼組成成T形截面適適用板節(jié)節(jié)點(diǎn)連接接，因工工地焊接接工作量量大，制制作復(fù)雜，采用用也較少少。單角角鋼適用用受力較較小的腹腹桿。H型鋼適用用受力較較大弦桿桿。網(wǎng)架桿件件的長細(xì)細(xì)比不宜宜超過下下列數(shù)值值受壓桿件件：180受拉桿件件：（1）一般桿桿件300（2）支座附附近桿件件250（3）直接承承受動力力荷載的的桿件250網(wǎng)架桿件件主要受受軸力作作用，截截面強(qiáng)度度及穩(wěn)定定計算應(yīng)應(yīng)滿足《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計規(guī)范范》（GB50017-201X）的要求求。普通通角鋼截截面桿件件的最小小截面尺尺寸不宜宜小于50mm×3mm，鋼管不不宜小于于φ48××3mm。對大、、中跨度度空間網(wǎng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)構(gòu)，鋼管管不宜小小于φ60××3.5mm。5.4.2網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)點(diǎn)設(shè)計節(jié)點(diǎn)起著著連接匯匯交桿件件，傳遞遞屋面荷荷載和吊吊車荷載載的作用用。匯交于一一個節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的桿件件有6至13根，節(jié)點(diǎn)點(diǎn)設(shè)計難難度增加加。網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)點(diǎn)數(shù)量多多，節(jié)點(diǎn)點(diǎn)用鋼量量約占整整個網(wǎng)架架用鋼量量的20%~25%。合理設(shè)計計節(jié)點(diǎn)對對網(wǎng)架的的安全度度、制作作安裝、、工程進(jìn)進(jìn)度、用用鋼量指指標(biāo)以及工程造造價有直直接關(guān)系系。網(wǎng)架的節(jié)節(jié)點(diǎn)形式式:JGJ7-2010規(guī)程新增增了鑄鋼鋼節(jié)點(diǎn)、、銷軸式節(jié)節(jié)點(diǎn)與預(yù)預(yù)應(yīng)力拉拉索節(jié)點(diǎn)點(diǎn)。目前國內(nèi)內(nèi)常用的的節(jié)點(diǎn)形形式：焊接空心心球節(jié)點(diǎn)點(diǎn)；螺栓球節(jié)節(jié)點(diǎn)；焊接鋼板板節(jié)點(diǎn)；；焊接鋼管管節(jié)點(diǎn)（圖5.4.1）；桿件直接接匯交節(jié)節(jié)點(diǎn)（圖5.4.2）。網(wǎng)架的節(jié)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造造應(yīng)滿足足下列要要求：受力合理理，傳力力明確；；保證桿件件匯交于于一點(diǎn)，，不產(chǎn)生生附加彎彎矩；構(gòu)造簡單單，制作作安裝方方便，耗耗鋼量小??；避免難于于檢查、、清刷、、涂漆和和容易積積留濕氣氣或灰塵塵的死角角或凹槽槽，管形截面面應(yīng)在兩兩端封閉閉。1.焊接空心心球節(jié)點(diǎn)點(diǎn)焊接空心心球節(jié)點(diǎn)點(diǎn)是將匯匯交于節(jié)節(jié)點(diǎn)處的各鋼鋼管桿件件直接焊焊接于空空心球上上，構(gòu)造簡單單（圖5.4.3）。它傳力明明確，構(gòu)構(gòu)造簡單單，連接接方便，適適應(yīng)性強(qiáng)強(qiáng)。只要鋼管管切割面面垂直于桿桿件軸線線，桿件件就能在在空心球體上自自然對中中而不產(chǎn)產(chǎn)生偏心心，可與任意方方向的桿桿件相連連。但節(jié)點(diǎn)用用鋼量大大，仰焊焊、立焊焊占很大大比重；；桿件下下料長度度要求準(zhǔn)準(zhǔn)確；會因焊接接變形而而起尺寸寸偏差，，應(yīng)預(yù)留留焊接變變形余量量。（1）焊接空空心球是是由兩塊塊鋼板經(jīng)經(jīng)熱壓成成兩個半半球，然然后相焊焊而成。分分為不加加肋和加加肋兩種種，如圖圖5.4.4所示?？湛招那虻牡匿摬囊瞬捎糜肣235鋼及Q345鋼。肋板板可用平平臺或凸凸臺，當(dāng)當(dāng)采用凸凸臺時，，其高度度應(yīng)≤1mm。（2）空心球球外徑D可根據(jù)連連接構(gòu)造造要求確確定。為為便于施施焊，球球面上相連接桿桿件之間間的縫隙隙不宜小小于10mm（圖5.4.5）。按此此要求，，空心球外徑D可初步按按下式估估算：（3）當(dāng)空心心球外徑徑大于300mm，且桿件件內(nèi)力較較大需要要提高承承載力時，可在在球內(nèi)加加肋；當(dāng)當(dāng)空心球球外徑大大于或等等于500mm，應(yīng)在球球內(nèi)加肋。肋板板必須設(shè)設(shè)在軸力力最大桿桿件的軸軸線平面面內(nèi)，且且其厚度度不應(yīng)小小于球壁的厚厚度。（4）當(dāng)空心心球直徑徑為120~900mm時，其受受壓、受受拉承載載力設(shè)計計值可按下式計計算：（5）空心球球的壁厚厚不宜小小于4mm，并滿足足計算要要求。網(wǎng)網(wǎng)架和雙雙層網(wǎng)殼空心球球的外徑徑與壁厚厚之比宜宜取D/t=25~45范圍內(nèi)選選用，單單層網(wǎng)殼殼空心球的外外徑與壁壁厚之比比宜取20~35，空心球球外徑與與主鋼管管外徑之之比宜取2.4~3.0，空心球球壁厚與與主鋼管管的壁厚厚之比宜宜取1.5~2.0。（6）鋼管桿桿件與空空心球連連接處，，管端應(yīng)應(yīng)開坡口口，并在在鋼管內(nèi)內(nèi)加襯管管（圖5.4.6），在管管端與空空心球之之間應(yīng)留有一一定縫隙隙予以焊焊透，以以實現(xiàn)焊縫與與鋼管等等強(qiáng)，焊焊縫可按按對接焊縫計算算。焊縫縫質(zhì)量應(yīng)應(yīng)達(dá)到II級要求。否否則只能能按斜角角角焊縫縫計算。。2.螺栓球節(jié)節(jié)點(diǎn)(1)螺栓球節(jié)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)構(gòu)造:是在設(shè)有有螺紋孔孔的鋼球球體上，，通過高高強(qiáng)度螺螺栓將匯匯交于節(jié)節(jié)點(diǎn)處的的鋼管桿桿件連接接起來的的節(jié)點(diǎn)。。螺栓球球節(jié)點(diǎn)由由鋼球、、高強(qiáng)度度螺栓、、套筒、、緊固螺螺釘、錐錐頭或封封板等零零件組成成（圖5.4.7），可用用于連接接網(wǎng)架和和雙層網(wǎng)網(wǎng)殼等空空間網(wǎng)格格結(jié)構(gòu)的的圓鋼管管桿件。。鋼球宜采采用45號鋼；高高強(qiáng)度螺螺栓、銷銷子或緊緊固螺釘釘宜用40Cr、20MnTiB；套筒宜宜采用Q235B、Q345；錐頭、、封板宜宜采用與與桿件類類型材料料。(2)鋼球尺寸寸鋼球尺尺寸鋼球受力力狀態(tài)十十分復(fù)雜雜，對其其強(qiáng)度分分析目前前尚無實實用方法法，可按按節(jié)點(diǎn)構(gòu)造造確定鋼鋼球直徑徑。鋼球大小小取決于于相鄰桿桿件的夾夾角、螺螺栓的直直徑和螺栓栓伸入球球體的長長度等因因素。當(dāng)相鄰兩兩桿夾角角θ＜30°時，還要要保證相相鄰兩根根桿件（（管端為為封板））不相碰碰要求：：(3)螺栓尺寸寸(4)套筒:通常開有縱縱向滑槽（（圖5.4.12a），滑槽寬寬度一般比比銷釘直徑徑大1.5~2mm。有時也可可將滑槽坐坐在螺栓上上，在套筒筒上設(shè)螺釘釘孔（圖5.4.12b）。套筒端部到到開槽端部部（或釘孔孔端）距離離應(yīng)使該處處有效截面面抗剪力不不低于銷釘釘（或螺釘釘）抗剪力力，且不小小于1.5倍滑槽的寬寬度或6mm。套筒端部部要保持平平整，內(nèi)孔孔徑可比螺螺栓直徑大大1mm。(5)錐頭和封板板:當(dāng)圓鋼管桿桿件直徑≥≥76mm時，宜采用用錐頭連接接。當(dāng)圓鋼管桿件件直徑＜76mm時，可采用用封板連接接，封板厚度應(yīng)應(yīng)按實際受受力大小計算算決定，并并不宜小于于4mm及桿件外徑徑的1/5。連接焊縫縫以及錐頭的任何何截面應(yīng)與與連接鋼管管等強(qiáng)度，，焊縫根部部間隙可根根據(jù)連接鋼鋼管壁厚取2~5（圖5.4.13）。錐頭是一個個軸對稱旋旋轉(zhuǎn)厚殼體體（圖5.4.15），經(jīng)有限限元分析表表明，錐頭的承載載力主要與與錐頂板厚厚度、錐頭斜率、、連接管桿桿直徑、錐錐頭構(gòu)造的應(yīng)力力集中等因因素有關(guān)。。3.焊接鋼板節(jié)節(jié)點(diǎn)焊接板節(jié)點(diǎn)點(diǎn)可由十字字節(jié)點(diǎn)板和和蓋板組成成，適用于于型鋼桿件件的連接。。十字節(jié)點(diǎn)板板宜由兩塊塊帶企口的的鋼板對插插焊成（圖圖5.4.16a），也可由由三塊板正交交焊成（圖圖5.4.16b）。網(wǎng)架弦桿應(yīng)應(yīng)同時與蓋蓋板和十字節(jié)節(jié)點(diǎn)板連接接，使角鋼兩肢都都能直接傳傳力。當(dāng)網(wǎng)架跨度度較小時，，弦桿也可只與蓋蓋板或十字字節(jié)點(diǎn)板連接。焊接鋼板節(jié)節(jié)點(diǎn)各桿件件形心線在節(jié)節(jié)點(diǎn)處宜交交于一點(diǎn)，否則應(yīng)應(yīng)考慮偏心心影響。十字節(jié)點(diǎn)板板的豎向焊焊縫應(yīng)具有