空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)

1、1總則1.0.2本標(biāo)準是以原網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程JGJ7-91與原網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)技術(shù) 規(guī)程JGJ 61-2003為主，綜合考慮二本規(guī)程共同點與各自特點，將網(wǎng)架、網(wǎng)殼 與立體桁架、張弦結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包括以主要承受彎曲內(nèi) 力的平板型網(wǎng)架、主要承受薄膜力的單層與雙層網(wǎng)殼，同時也包括現(xiàn)在常用的立 體管桁架。當(dāng)平板型網(wǎng)架上弦構(gòu)件或雙層網(wǎng)殼上弦構(gòu)件釆用鋼筋混凝土板時，構(gòu) 成了組合網(wǎng)架或組合網(wǎng)殼。當(dāng)空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力索組合時形成預(yù)應(yīng)力空間 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，本標(biāo)準中有關(guān)章節(jié)均可適用于這些類型空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工。13基本規(guī)定3.1結(jié)構(gòu)選型3.1.2本條中按網(wǎng)格組成形式，如交義桁架體系、四角錐

2、體系與三角錐體系，列 出了國內(nèi)常用的13種網(wǎng)架形式。布置網(wǎng)架時應(yīng)避免結(jié)構(gòu)體系兒何可變。3.1.4單層網(wǎng)殼的桿件布置方式變化多樣，本條給出一些最常用的形式供設(shè)計人 員選用，設(shè)計人員也可以參照現(xiàn)有的布置方式進行變換。3.1.6立體桁架通常是由二根上弦、一根下弦或一根上弦、二根下弦組成的單向 桁架式結(jié)構(gòu)體系，早期都是釆用直線形式，近兒年曲線形式的立體桁架以其建筑 形式豐富在航站樓、會展中心中廣泛應(yīng)用，且一般都釆用鋼管相貫節(jié)點形式。鋼 管相貫節(jié)點的計算、構(gòu)造要求等應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準GB 50017的規(guī)定。3.1.7本條使設(shè)計人員可對不同的建筑選用最適宜的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。應(yīng)注意網(wǎng)架 與網(wǎng)殼在

3、受力特性與支承條件方面有較大差異。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體以承受彎曲內(nèi)力為 主，支承條件應(yīng)提供豎向約束，水平約束可以放松；而網(wǎng)殼則以承受薄膜內(nèi)力為 主，支承條件一般都希望有水平約束，能可靠承受網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的水平推力或水平切 向力。3.1.8網(wǎng)架、雙層網(wǎng)殼、立體桁架在計算時節(jié)點可采用狡接模型，并在網(wǎng)架與雙 層網(wǎng)殼的設(shè)訃與制作中可采用接近狡接的螺栓球節(jié)點。而單層網(wǎng)殼雖與雙層網(wǎng)殼 形式相似，但訃算分析與節(jié)點構(gòu)造截然不同，單層網(wǎng)殼是剛接或部分剛接體系， 計算時桿件必須采用受彎梁單元，考慮6個自曲度，且設(shè)計與構(gòu)造上必須達到傳 遞彎矩要求。3.1.9張弦結(jié)構(gòu)是一類復(fù)合結(jié)構(gòu)，下部為拉索，上部為剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其間為聯(lián) 系撐桿

4、。由拉索和網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的不同排布可以形成多種結(jié)構(gòu)形式。3.4立體桁架、張弦結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本規(guī)定3.4.6張弦結(jié)構(gòu)的組合方式比較靈活豐富，上部結(jié)構(gòu)可采用桁架、網(wǎng)殼等形式。 當(dāng)上部采用網(wǎng)殼時，為張弦網(wǎng)殼或稱弦支穹頂。張弦網(wǎng)殼一般為水平向自平衡結(jié) 構(gòu)，支承點主要提供豎向反力。其中網(wǎng)殼對支座的推力可以與斜索對支座的拉力 相互抵消，此時下部結(jié)構(gòu)僅提供豎向反力。當(dāng)網(wǎng)殼與支承結(jié)構(gòu)共同工作時，也可 通過調(diào)節(jié)斜索的拉力來主動控制支座推力的大小。張弦網(wǎng)殼的矢跨比和索垂高比 是根據(jù)經(jīng)驗給出的參考數(shù)值，設(shè)訃時應(yīng)充分發(fā)揮拉索性能。3.6既有空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)評定與加固設(shè)計原則3.6.1我國早期的大跨度建筑如體育場館、展覽館、影劇院

5、等建設(shè)始于二十世紀 60年代，至今已部分超過或即將達到設(shè)計使用年限。這些早期的大跨度建筑， 首先是屋面自重相對較重，上部鋼結(jié)構(gòu)桿件局部銹蝕，下部支承結(jié)構(gòu)有一定安全 隱患；其次是按當(dāng)時設(shè)計標(biāo)準安全度相對稍低，結(jié)構(gòu)的抗震性能相對稍弱；另外 在使用過程中結(jié)構(gòu)的吊掛荷載往往有所增加，對結(jié)構(gòu)的安全性有較大不利影響。 對于這些已達到或即將達到設(shè)訃使用年限的建筑，或需要改變使用功能、荷載的 建筑，應(yīng)考慮進行結(jié)構(gòu)檢測與安全性評定。既有空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)安全性評估應(yīng)依據(jù)原設(shè)訃竣工圖紙，結(jié)合桿件實測尺寸、實測 荷載，按原標(biāo)準與現(xiàn)行標(biāo)準對結(jié)構(gòu)與桿件的承載能力和變形進行驗算，并進行抗 震驗算。對既有空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)進行安全性、

6、適用性及抗震性能評定時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo) 準工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準GB 50153的原則要求。（1）對需延長后續(xù) 使用年限的，承載能力極限狀態(tài)驗算應(yīng)符合原標(biāo)準要求，并宜符合本標(biāo)準的有關(guān) 規(guī)定；正常使用極限狀態(tài)驗算及構(gòu)造要求宜符合本標(biāo)準的規(guī)定。必要時可對其的 使用功能、荷載作相應(yīng)的調(diào)整，提出限制使用的要求。（2）對改變使用荷載的， 承載能力極限狀態(tài)驗算、正常使用極限狀態(tài)驗算及構(gòu)造要求應(yīng)符合本標(biāo)準的規(guī) 定；當(dāng)不符合本標(biāo)準要求時，應(yīng)依據(jù)本標(biāo)準進行結(jié)構(gòu)加固設(shè)訃。（3）進行抗震性 能評定時，應(yīng)符合原標(biāo)準要求，并宜符合本標(biāo)準的有關(guān)規(guī)定。當(dāng)不滿足原標(biāo)準要 求時，應(yīng)進行抗震加固設(shè)計。3.6.2既有空間網(wǎng)格

7、結(jié)構(gòu)的加固與改造應(yīng)根據(jù)實際情況進行多方案比較、優(yōu)化， 保證結(jié)構(gòu)加固方案的科學(xué)與合理性，并以對原結(jié)構(gòu)受力體系干預(yù)最小為原則。當(dāng) 原有屋面為重屋面時，可優(yōu)先改用輕型屋面。既有空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)加固與改造設(shè)訃時，對承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài) 設(shè)訃和抗震驗算都應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準的規(guī)定。屋面與室內(nèi)吊掛荷載應(yīng)按實際情況取 值，桿件截面應(yīng)按實測結(jié)果取值，當(dāng)有銹蝕時要考慮銹蝕對截面尺寸的影響。結(jié) 構(gòu)分析時，如對原結(jié)構(gòu)新增桿件或?qū)υ瓧U件增大截面等應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)與桿件的承載 歷史的影響。4結(jié)構(gòu)計算4.1 一般計算原則4.1.8網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在施工安裝階段的支承條件往往與使用階段不一致，如采用懸挑 拼裝施工的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，其支承邊

8、界條件與使用狀態(tài)下網(wǎng)殼的邊界條件完全不同。 此時應(yīng)特別注意施匸安裝階段全過程位移和內(nèi)力分析訃算，并可作為網(wǎng)殼的初內(nèi) 力和初應(yīng)變而殘留在網(wǎng)殼內(nèi)。對螺栓球節(jié)點網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，當(dāng)施工階段桿件內(nèi)力與使 用階段有差異時，除了應(yīng)進行桿件驗算外，還應(yīng)特別注意進行螺栓的驗算。4.1.10張弦結(jié)構(gòu)的合理預(yù)應(yīng)力水平包括下部索桿的預(yù)應(yīng)力分布和大小。張弦結(jié) 構(gòu)中預(yù)應(yīng)力的作用主要有：降低結(jié)構(gòu)對周邊構(gòu)件的徑向約束反力，降低上部網(wǎng)殼 結(jié)構(gòu)內(nèi)力峰值、控制結(jié)構(gòu)變形和提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能。設(shè)計中預(yù)應(yīng)力可參考以下 方法經(jīng)多次試算確定：預(yù)應(yīng)力在支座處產(chǎn)生的徑向水平反力與重力荷載標(biāo)準值作 用下的支座推力基本一致，從而使結(jié)構(gòu)基本為自平衡體系；預(yù)

9、應(yīng)力在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生 的上拱與結(jié)構(gòu)在重力荷載標(biāo)準值作用下的下?lián)匣疽恢?，從而使結(jié)構(gòu)在預(yù)應(yīng)力和 重力荷載作用下的撓度基本為零。4.2靜力計算4.2.1有限單元法可將網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的每根桿件作為一個單元，采用矩陣位移法進行 計算。當(dāng)需要考慮桿件初始缺陷或進行某些情況的穩(wěn)定分析時，也可將桿件劃分 為兒個單元。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和雙層網(wǎng)殼以桿件節(jié)點三個線位移為未知數(shù)，單層網(wǎng)殼以 節(jié)點的三個線位移和三個角位移為未知數(shù)。無論是理論分析及模型試驗?zāi)酥凉こ?實踐均表明，這種桿系的有限單元法是迄今為止分析網(wǎng)格結(jié)構(gòu)最為有效、適用范 圍最為廣泛且相對而言精度也是最高的方法。LI前這種方法在國內(nèi)外已被普遍應(yīng) 用于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算中，因

10、此本標(biāo)準將其列為分析網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的主要方法。4.4地震作用下的效應(yīng)計算4.4.8為設(shè)訃人員使用簡便，根據(jù)大量計算機分析，本條給出網(wǎng)架、網(wǎng)殼采用振 型分解反應(yīng)譜法需考慮的振型數(shù)。對于體型復(fù)雜或重要大跨度空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其 組合的振型個數(shù)應(yīng)適當(dāng)增加以改善分析精度。4.4.11 地震時的地面運動是一復(fù)雜的多維運動，包括三個平動分量和三個轉(zhuǎn)動 分量。采用時程分析法進行多維地震效應(yīng)訃算時，計算方法與單維地震效應(yīng)分析相同， 僅地面運動加速度向量中包含了所考慮的兒個方向同時發(fā)生的地面運動加速度 項。地震動以波的形式向四周傳播，在傳播過程中，不僅有時間上的變化特性，而且 存在著明顯的空間變化特性，主要表現(xiàn)為以下3個

11、方面：部分相干效應(yīng)，由 地震波在地層的不同介質(zhì)中的折射、反射和散射以及山一個延伸的震源到達時不 同的迭加所產(chǎn)生；行波效應(yīng)，由結(jié)構(gòu)不同支承處地震波到達時間的差異所產(chǎn) 生；局部場地效應(yīng)，由結(jié)構(gòu)不同支承處局部土壤條件的差異所產(chǎn)生。對于長 度比較小的結(jié)構(gòu)，忽略地震波的空間變化特性是能夠滿足其抗震設(shè)計要求的，但 對于超長結(jié)構(gòu)，就需考慮地震動空間變化特征采用多點輸入的方法進行地震效應(yīng) 分析。橋梁的跨度要比建筑結(jié)構(gòu)大得多，因此多點輸入地震反應(yīng)分析在橋梁領(lǐng)域已有廣 泛的研究應(yīng)用。歐洲橋梁規(guī)范規(guī)定以下兩種情況需進行多點輸入地震反應(yīng)分析： 橋長大于600m；橋長大于200m,并且有地質(zhì)上的不連續(xù)或明顯的不同地貌

12、特征?？臻g網(wǎng)格結(jié)構(gòu)由于在次長方向的尺度遠大于橋梁，地震動空間變化特征引起的結(jié) 構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)比同等長度的橋梁結(jié)構(gòu)要大，因此本條規(guī)定對單邊長度大于300m的 結(jié)構(gòu)宜進行多點輸入地震反應(yīng)分析，而對于單邊長度大于400m的超長型結(jié)構(gòu)應(yīng) 進行多維多點地震反應(yīng)分析。研究表明，地震傳播過程的部分相干效應(yīng)、行波效應(yīng)和局部場地效應(yīng)對于大跨空 間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的地震效應(yīng)有不同程度的影響，其中部分相干效應(yīng)的影響不明顯，一 般情況下可以不考慮。行波效應(yīng)與潛在震源、傳播路徑、場地的地質(zhì)特性有關(guān)，不同的視波速將使不同 支承處的加速度峰值不同，相位也不同，從而使不同支承處的設(shè)計反應(yīng)譜或加速 度時程不同，多點輸入地震分析時應(yīng)考慮這些

13、差異。考慮局部場地效應(yīng)需通過計算求得基礎(chǔ)底部的土層地震反應(yīng)譜或加速度時程、或 按土層等效剪切波速對基巖地震反應(yīng)譜或加速度時程進行修正后，作為多點輸入 的地震反應(yīng)譜或加速度時程。當(dāng)下臥土層剖面地質(zhì)條件比較均勻時，可不考慮局 部場地效應(yīng)。5桿件和節(jié)點的設(shè)計與構(gòu)造5.1桿件5.1.1本條明確規(guī)定網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件的材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準鋼結(jié)構(gòu)設(shè)訃標(biāo) 準GB50017的有關(guān)規(guī)定，嚴禁采用非結(jié)構(gòu)用鋼材。管材強調(diào)了采用高頻焊管 或無縫鋼管，主要考慮高頻焊管價格比無縫鋼管便宜，且高頻焊管性能完全滿足 使用要求。考慮到訂前大跨度結(jié)構(gòu)設(shè)計需要，補充桿件形式可采用焊接H型鋼 與焊接箱型截面的規(guī)定。5.1.2空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)

14、桿件的計算長度按結(jié)構(gòu)類型、節(jié)點形式與桿件所處的部位分 別考慮。對于立體桁架，采用空心球和相貫節(jié)點時其上弦壓桿與腹桿有相互約束，其計算 長度均取0.91,支座腹桿計算長度從嚴取1.0L5.1.3空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件的長細比按結(jié)構(gòu)類型，桿件所處位置與受力形式考慮如 下：單層網(wǎng)殼桿件受壓與壓彎時其長細比按照現(xiàn)行國家標(biāo)準鋼結(jié)構(gòu)設(shè)訃標(biāo)準GB 50017的有關(guān)規(guī)定取150o在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，尤其是對于超限結(jié)構(gòu)，應(yīng)明確結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵桿件，關(guān)鍵桿件指 結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)性能所依賴的構(gòu)件。對關(guān)鍵桿件提出性能LI標(biāo)時，其長細 比應(yīng)控制更嚴格。5.3螺栓球節(jié)點5.3.2螺栓球節(jié)點的材料在選用時考慮以下因素：套筒主要傳遞壓

15、力，因此對于與較小直徑高強度螺栓（SM30）相應(yīng)的套筒，可 選取Q235鋼。對于與較大直徑高強度螺栓（2M36）相應(yīng)的套筒，為避免由于 套筒承壓面積的增大而加大鋼球直徑，宜選用Q355鋼或45號鋼。推薦不論螺 栓大小統(tǒng)一采用45號鋼。高強度螺栓的鋼材應(yīng)保證其抗拉強度、屈服強度與淬 透性能滿足設(shè)計技術(shù)條件的要求。結(jié)合U前國內(nèi)鋼材的供應(yīng)情況和實際使用效 果，推薦采用40Cr鋼、42CrMo鋼，同時考慮到多年使用和廠家習(xí)慣用材，對 于M16M24的高強度螺栓還可采用20MnTiB鋼。5.3.4現(xiàn)行國家標(biāo)準鋼網(wǎng)架螺栓球節(jié)點用高強度螺栓GB.T 16939將高強度 螺栓的性能等級按照其直徑大小分為10.

16、9S級與9.8S級兩個等級，這是根據(jù)我 國高強度螺栓生產(chǎn)的實際情況而確定的。高強度螺栓在制作過程中要經(jīng)過熱處理，使成調(diào)質(zhì)鋼。熱處理的方式是先淬火， 再高溫回火。淬火可以提高鋼材強度，但降低了它的韌性，再回火可恢復(fù)鋼的韌 性。對于采用本標(biāo)準推薦材料的高強度螺栓，影響其能否淬透的主要因素是螺栓 直徑的大小。當(dāng)螺栓直徑較小（M16M36）時，其截面芯部能淬透，因此在此 直徑范圍內(nèi)的高強度螺栓性能等級定為10.9S級。對大直徑高強度螺栓（M39 M85x4）,由于芯部不能淬透，從穩(wěn)妥、可靠、安全出發(fā)將其性能等級定為9.8S 級。本標(biāo)準采用高強度螺栓經(jīng)熱處理后的抗拉強度設(shè)計值為430N/nmi2,為使9

17、.8S 級的高強度螺栓與其具有相同的抗力分項系數(shù)，其抗拉強度設(shè)計值相應(yīng)定為 385N/nmi23 ill于本標(biāo)準中已考慮了螺栓直徑對性能等級的影響，在計算高強度 螺栓抗拉設(shè)訃承載力時，不必再乘以螺栓直徑對承載力的影響系數(shù)。高強度螺栓的最高性能等級采用10.9S級，即經(jīng)過熱處理后的鋼材極限抗拉強度 伍達1040N/nun21240N/nmi2,規(guī)定不低于1000N/nmi2,屈服強度與抗拉強度 之比為0.9,以防止高強度螺栓發(fā)生延遲斷裂。所謂延遲斷裂是指鋼材在一定的 使用環(huán)境下，雖然使用應(yīng)力遠低于屈服強度，但經(jīng)過一段時間后，外表可能尚未 發(fā)現(xiàn)明顯塑性變形，鋼材卻發(fā)生了突然脆斷現(xiàn)象。導(dǎo)致延遲斷裂的

18、重要因素是應(yīng) 力腐蝕，而應(yīng)力腐蝕則隨高強度螺栓抗拉強度的提高而增加。因此性能等級為 10.9S級與9.8S級的高強度螺栓，其抗拉強度的下限值分別取1000N/mm2與 900N/nmi2,可使螺栓保持一定的斷裂韌度。因M12、M14的高強度螺栓一般不適用于承重網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中，故本標(biāo)準不再推薦 使用，但是在裝飾性或次要結(jié)構(gòu)中仍有一定的使用需求，可酌悄采用。山于M64 以上的大直徑高強度螺栓存在施工安裝難度大等問題，應(yīng)慎重決定M68x4、 M72x4> M76x4> M80><4、M85x4規(guī)格高強度螺栓的使用范圉。5.3.5根據(jù)螺栓球節(jié)點連接受力特點可知，桿件的軸向壓力主要是

19、通過套筒端面 承壓來傳遞的，螺栓主要起連接作用。因此對于受壓桿件的連接螺栓可不作驗算。 但從構(gòu)造上考慮，連接螺栓直徑也不宜太小，設(shè)計時可按該桿件內(nèi)力絕對值求得 螺栓直徑后適當(dāng)減小，建議減小幅度不大于表5.3.4中螺栓直徑系列的三個級差。 減少螺栓直徑后的套筒應(yīng)根據(jù)傳遞的壓力值驗算其承壓面積，以滿足實際受力要 求，此時套筒可能有別于一般套筒，施工安裝時應(yīng)予以注意。在進行螺栓球節(jié)點網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的吊裝、提升施工安裝及其他復(fù)核訃算時，因為與設(shè) 計使用狀態(tài)計算模型的不同、荷載作用的不同，可能會有使用狀態(tài)中受壓的部分 桿件變成受拉桿件，此時應(yīng)特別注意驗算該部分桿件所配置的高強螺栓承載力。 5.3.7鋼管端部的

20、錐頭或封板以及它們與鋼管間的連接焊縫均為桿件的重要組 成部分，應(yīng)確保錐頭或封板以及連接焊縫與鋼管等強，一般封板用于連接直徑小 于76imn的鋼管，錐頭用于連接直徑大于或等于76iiiin的鋼管。封板與錐頭的訃算可考慮塑性的影響，其底板厚度都不應(yīng)太薄，否則在較小的荷 載作用下即可能使塑性區(qū)在底板處貫通，從而降低承載力。錐頭底板療度和錐壁厚度變化應(yīng)與內(nèi)力變化協(xié)調(diào)，錐壁與錐頭底板及鋼管交接處 應(yīng)和緩變化，以減少應(yīng)力集中。5.5鑄鋼節(jié)點5.5.1鑄鋼節(jié)點由于自重大、造價高，所以在實際工程中主要適用于特殊部位、 復(fù)雜部位、重點部位。5.5.5、5.5.6條件具備時鑄鋼件均宜進行足尺試驗或縮尺試驗，試驗要

21、求由設(shè)計 單位提出。鑄鋼節(jié)點試驗必須輔以有限元分析和對比，以便確定節(jié)點內(nèi)部的應(yīng)力 分布?？紤]到鑄鋼材料的離散性、設(shè)計經(jīng)驗的不足及彈塑性有限元分析的不定性, 其安全系數(shù)比其他節(jié)點略有提高。鑄鋼節(jié)點屬于下列情況之一時，宜進行節(jié)點試驗：設(shè)計或建設(shè)方認為對結(jié)構(gòu) 安全至關(guān)重要的節(jié)點；8度、9度抗震設(shè)防時，對結(jié)構(gòu)安全有重要影響的節(jié)點； 鑄鋼件與其他構(gòu)件采用復(fù)雜連接方式的節(jié)點。5.6銷軸式節(jié)點5.6.3銷軸式節(jié)點一般為外露節(jié)點，為保證安裝精度，銷軸式節(jié)點的銷軸與銷板 均應(yīng)進行精確加工。當(dāng)銷孔和銷軸表面要求機加工時，其質(zhì)量要求應(yīng)符合相應(yīng)的 機械零件加工標(biāo)準的規(guī)定。當(dāng)銷軸直徑大于1201IHI1時，宜采用鍛造加

22、工工藝制 作。5.8預(yù)應(yīng)力索節(jié)點5.8.1設(shè)計中采用那種預(yù)應(yīng)力索應(yīng)根據(jù)具體結(jié)構(gòu)與施工條件來確定。鋼絞線拉索 施工簡便且成本低，但預(yù)應(yīng)力錨頭尺寸較大并需加防護外套，防腐構(gòu)造復(fù)雜；扭 絞型平行鋼絲拉索制索與錨頭的加工都必須在工廠完成，質(zhì)量可鼎，但索的長度 控制要求嚴且施工技術(shù)要求高；鋼棒拉桿是近年開始應(yīng)用的一種新形式，端部用 螺紋連接質(zhì)量可靠，防護處理容易，當(dāng)拉桿較長時要10m左右設(shè)一個接頭。除 了小噸位的拉索外，對于大噸位的拉索應(yīng)有可靠的索長微調(diào)系統(tǒng)以確保索力的正 確。5.8.3張弦結(jié)構(gòu)的拉索錨固處內(nèi)力大且應(yīng)力復(fù)雜的部位宜用鑄鋼節(jié)點。5.8.4張弦結(jié)構(gòu)撐桿與拉索的連接節(jié)點要求設(shè)置可以擰緊的索夾，

23、是為了防止預(yù) 應(yīng)力張拉時索夾的可能滑動。5.9支座節(jié)點5.9.2根據(jù)空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)支座節(jié)點的主要受力特點可分為壓力支座節(jié)點、拉力支 座節(jié)點、可滑移、轉(zhuǎn)動的彈性支座節(jié)點以及兼受軸力、彎矩與剪力的剛性支座節(jié) 點，近來球形支座節(jié)點和盆式橡膠支座應(yīng)用也比較多。特殊情況下可設(shè)計復(fù)雜約 束條件的支座。5.9.3平板壓力支座節(jié)點構(gòu)造簡單、加工方便，但支座底板下應(yīng)力分布不均勻， 與計算假定相差較大。一般僅適用于較小跨度的網(wǎng)架支座。原標(biāo)準中螺栓連接的單面弧形壓力支座，自身穩(wěn)定性較弱，施工定位不便，近年 來未見此類做法，故不再列入。原標(biāo)準中雙面弧形壓力支座構(gòu)造復(fù)雜，近來應(yīng)用 較少，也不再列入，工程中可由盆式橡膠支座

24、等代替。球狡壓力支座是由一個置于支承面上的凸形半實心球與一個連于節(jié)點支承底板 的凹型半球相嵌合，并以錨栓相連而成，錨栓螺母下設(shè)彈簧以適應(yīng)節(jié)點轉(zhuǎn)動，這 種構(gòu)造可使支座節(jié)點繞兩個水平軸自由轉(zhuǎn)動而不產(chǎn)生線位移。它既能較好地承受 水平力乂具有一定的轉(zhuǎn)動能力，比較符合不動球狡支承的約束條件且有利于抗 震。但其構(gòu)造較復(fù)雜，一般用于多點支承的大跨度空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。5.9.4對于某些矩形平面周邊支承的網(wǎng)架，如兩向正交斜放網(wǎng)架，在豎向荷載作 用下網(wǎng)架角隅支座上常出現(xiàn)拉力，因此應(yīng)根據(jù)傳遞支座拉力的要求來設(shè)計這種支 座節(jié)點。常用拉力支座節(jié)點主要有平板拉力支座節(jié)點以及球較拉力支座。它們共 同的特點都是利用連接支座節(jié)點與

25、下部支承結(jié)構(gòu)的錨栓來傳遞拉力，此時錨栓應(yīng) 有足夠的錨固深度，且錨栓應(yīng)設(shè)置雙螺母，并應(yīng)將錨栓上的墊板焊于相應(yīng)的支座 底板上。當(dāng)支座拉力較小時，為簡便起見，可釆用與平板壓力支座節(jié)點相同的構(gòu)造，但此 時錨栓承受拉力，因此平板拉力支座節(jié)點僅適用于跨度較小的網(wǎng)架。原標(biāo)準中的 單面弧形拉力支座，自身穩(wěn)定性較弱，施工定位不便，近年來未見此類做法，故 不再列入。5.9.10弧形支座板山于形狀變異，宜用鑄鋼澆鑄成型。橡膠支座墊板系指山符 合橡膠材料技術(shù)要求的多層橡膠片與薄鋼板相間粘合壓制而成的橡膠墊板，一般 由工程橡膠制品廠專業(yè)生產(chǎn)。不得采用純橡膠墊板。5.9.12球型支座也稱抗震球較支座，其特點是承載力高、受

26、力均勻，在圧力和 拉力作用下均能實現(xiàn)萬向轉(zhuǎn)動，耐久性好，適用于大跨空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。5.9.13盆式橡膠支座承載力高、水平位移量大、轉(zhuǎn)動較為靈活，適用于大跨度 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。166制作、安裝與交驗6.1 一般規(guī)定6.1.2空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)一般都應(yīng)用于大跨度或大面積建筑，施工難度較大，為確保 施丄質(zhì)量和安全，在施工前必須編制完善的施工組織設(shè)訃或?qū)ｍ検┕し桨浮︼L(fēng) 險性較大的分部、分項工程還應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進行專項論證。在施工前還應(yīng)按規(guī)定 對施工人員進行施匸組織設(shè)訃或?qū)ｍ検┕し桨傅慕坏?，施工過程應(yīng)嚴格按方案實 施。為提升空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)行業(yè)的整體管理水平，推動新型建筑工業(yè)化的發(fā)展，不斷提 高施工效率、降低生產(chǎn)成本

27、，在空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的制作與安裝過程中大力提倡信息 化技術(shù)的應(yīng)用。6.1.3空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)施工控制兒何尺寸精度的難度較大，而且精度要求比一般平 面結(jié)構(gòu)嚴格，故所用測量器具應(yīng)經(jīng)訃量檢驗合格并在有效期內(nèi)使用。6.1.4為了保證空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)施工的焊接質(zhì)量，明確規(guī)定焊工應(yīng)經(jīng)過考試合格， 持證上崗，并規(guī)定焊接內(nèi)容應(yīng)與考試內(nèi)容相同。6.1.6空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)各種安裝方法的主要內(nèi)容和區(qū)別如下：1高空散裝法是指網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的桿件和節(jié)點或事先拼成的小拼單元直接在設(shè)訃位 置總拼，拼裝時一般要搭設(shè)全支架；對于有些結(jié)構(gòu)形式（如球面網(wǎng)殼），可選用 局部支架的懸挑法安裝，以減少支架的用量。2分條分塊安裝法是將整個空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的平面分割

28、成若干條狀或塊狀單元， 吊裝就位后再在高空拼成整體。分條一般是在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的長跨方向上分割。條狀 單元的大小，應(yīng)視起重機起重能力和結(jié)構(gòu)特點而定；3滑移法是將網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的條狀單元向一個方向滑移的施丄方法。網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的滑 移方向可以水平、向上、向下或曲線方向。它比分條安裝法具有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)安裝與 室內(nèi)土建施工平行作業(yè)的優(yōu)點，因而可縮短工期、節(jié)約拼裝支架；對于具有中間柱子的大面積建筑或狹長平面的矩形建筑可采用滑架法施工，分段 的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在可滑移的拼裝架上就位拼裝完成，移動拼裝支架，再拼接下一 段網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，如此反復(fù)進行，直至網(wǎng)格結(jié)構(gòu)拼裝完成?；芊ǖ奶攸c是拼裝支架 移動而結(jié)構(gòu)本身在原位逐條高空拼裝，結(jié)構(gòu)拼裝

29、后不再移動，相對比較簡單； 4整體吊裝法吊裝中小型空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)時，一般采用多臺吊車抬吊（多于兩臺 吊車抬吊盡可能不采用）或拔桿起吊，大型空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)山于重量較大及起吊高 度較高，則宜用多根拔桿吊裝，并在高空作移動或轉(zhuǎn)動就位安裝；5、6整體提升或整體頂升方法一般只能作垂直起升，不能作水平移動。提升與 頂升的區(qū)別是：當(dāng)被提升的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上的提升點在起重設(shè)備的下面稱為提 升；當(dāng)被頂升的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上的頂升點在起重設(shè)備的上面稱為頂升。山于空間 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的重心和提（頂）升力作用點的相對位置不同，其施工特點也有所不同。 當(dāng)采用頂升法時，應(yīng)特別注意山于頂升的不同步，頂升設(shè)備作用力的垂直度等原 因而引起的偏

30、移問題，應(yīng)采取措施盡量減少其偏移，而對提升法來說，相對要求 低一些。因此，起升、下降的同步控制，頂升法要求更嚴格；7折疊展開式整體提升法的特點是首先將柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)分成若干塊，塊與塊之 間設(shè)置若干轉(zhuǎn)動狡節(jié)點使之形成若干條能夠靈活轉(zhuǎn)動的錢線，并去掉較線上方或 下方的桿件，使結(jié)構(gòu)變成機構(gòu)。安裝時提升設(shè)備將變成機構(gòu)的柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)垂直 地向上提升，柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)便能逐漸形成所需的結(jié)構(gòu)形狀，再將因結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動需要 而拆去的桿件補上即可。這種安裝方法，山于是在地面或接近地面拼裝，因而可 以省去大量的拼裝支架和大型起重設(shè)備。折疊展開式整體提升法也可適用于球面 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的安裝。6.1.7選擇吊點時，首先應(yīng)使吊點位置與

31、空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)支座位置盡量接近；其次 應(yīng)使各起重設(shè)備的負荷盡量接近，避免山于起重設(shè)備負荷懸殊而引起起升時過大 的升差。在大型空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)安裝中應(yīng)加強對起重設(shè)備的維修管理，確保安裝過 程的安全可靠。當(dāng)采用升板機或滑模千斤頂安裝空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)時，還應(yīng)考慮個別 設(shè)備出故障而加大鄰近設(shè)備負荷的因素。6.1.11空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)構(gòu)件在涂裝前應(yīng)進行表面除銹處理，應(yīng)清理干凈毛刺、焊 渣、鐵銹、污物等，處理方法應(yīng)采用拋丸除銹方法，處理后表面應(yīng)達到設(shè)計要求 或國家現(xiàn)行標(biāo)準GB/T8923.1中規(guī)定的Sa21/2級的要求；對施工現(xiàn)場局部表面處 理可采用手工除銹方法，處理后表面應(yīng)達到設(shè)訃或國家現(xiàn)行標(biāo)準GB/T 8923.1

32、中 規(guī)定的St3級的要求。空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)防腐和防火涂裝材料應(yīng)采用綠色環(huán)保產(chǎn)品，涂層之間應(yīng)相互兼容。 所采用的涂裝工藝除應(yīng)滿足相關(guān)技術(shù)要求外，還應(yīng)滿足環(huán)境保護的要求。6.1.13鋼管等閉口截面桿件在施工過程中，一旦雨水等進入管內(nèi)，會加速銹蝕, 冬季無保溫條件下內(nèi)部的水會結(jié)冰膨脹，使桿件開裂直接影響結(jié)構(gòu)的使用和安 全。因此規(guī)定了本條要求。6.1.14鋼管桁架結(jié)構(gòu)相貫線焊接為連續(xù)變化的曲線焊接，當(dāng)支管與支管之間相 互搭接時，有的焊縫被封蓋在內(nèi)部，無法焊接。因此在拼裝焊接時應(yīng)明確搭接順 序，并應(yīng)明確隱蔽焊縫是否需要焊接，如需焊接，則應(yīng)在設(shè)計或工藝上采取措施, 滿足隱蔽焊縫的焊接要求。6.1.15溫度變化

33、對構(gòu)件有熱脹冷縮的影響，尺寸或面積越大溫度影響越敬感， 因此結(jié)構(gòu)合攏的時間和溫度應(yīng)加以控制。設(shè)計應(yīng)對合攏溫度提出要求，一般可選 擇空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)使用時的平均溫度作為合攏溫度。6.2制作與拼裝要求6.2.1隨著新型建筑工業(yè)化的不斷推進，建筑鋼結(jié)構(gòu)特別是空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)作為工 業(yè)建筑的主要代表，在工廠加工制作中應(yīng)大力推廣機械化與自動化生產(chǎn)，并加快 推進智能化制造步伐，減少或消除手工作業(yè)，提升行業(yè)整體技術(shù)水平。6.2.5鋼管桿件宜采用專用管子下料車床或數(shù)控相貫面切割機切割下料，不應(yīng)采 用砂輪機下料；鋼管剖口宜采用機械剖口。成品拉索出廠前應(yīng)在生產(chǎn)廠家進行張拉檢驗，張拉檢驗應(yīng)在其相匹配的張拉臺座 上進行。張拉

34、荷載可用油壓千斤頂?shù)膲毫Ρ砘驂毫鞲衅骺刂啤?.3高空散裝法6.3.2拼裝支架除可采用扣件式、碗扣式或盤扣式鋼管臨時支撐結(jié)構(gòu)外，還可釆 用其他型式的臨時支撐結(jié)構(gòu)，但不論采用何種臨時支撐結(jié)構(gòu)都應(yīng)進行專門設(shè)訃， 并應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準進行訃算分析，其連接節(jié)點和構(gòu)造措施均應(yīng)符合國家現(xiàn) 行有關(guān)標(biāo)準的規(guī)定。6.3.6對大型或復(fù)雜空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在拆除支架前應(yīng)進行施工模擬分析，以確定支 架拆除方案。拆除方案中應(yīng)明確拆除順序、分區(qū)情況、分階段措施和每步下降量 等，以確保結(jié)構(gòu)和支架的安全。6.4分條或分塊安裝法6.4.1當(dāng)空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)分割成條狀或塊狀單元后，對于正放類空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，在 自重作用下若能形成穩(wěn)定體系，

35、可不考慮加固措施。而對于斜放類空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu), 分割后往往形成兒何可變體系，因而需要設(shè)置臨時加固桿件。各種加固桿件在空 間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)形成整體后方可拆除。分條或分塊單元安裝就位過程中，若不能與支 座或已安裝的穩(wěn)固結(jié)構(gòu)單元可靠連接，僅放置于臨時支撐胎架上，在大風(fēng)或者吊 裝碰撞干擾下，容易失穩(wěn)形成安全隱患，故應(yīng)對其采取臨時穩(wěn)固措施。6.4.2為控制分條或分塊單元之間網(wǎng)格的安裝精度，應(yīng)根據(jù)施工模擬結(jié)果合理設(shè) 置支撐架位置，保證其相對變形合理；當(dāng)合攏位置變形較大時，可根據(jù)結(jié)構(gòu)的變 形規(guī)律，通過分條或分塊地面拼裝時構(gòu)件節(jié)點坐標(biāo)值預(yù)變形、事先調(diào)整支撐架高 差控制網(wǎng)格單元變形等方式調(diào)整合攏精度。對于相貫節(jié)點，山于

36、合攏段凈間距較 合攏桿件長度小，安裝較為困難，宜釆用預(yù)設(shè)牛腿段或者套管形式，將曲線型合 攏斷面節(jié)點調(diào)整為直線型連接節(jié)點。6.5滑移法6.5.2采用滑移法施工時，應(yīng)至少設(shè)置兩條滑軌，滑軌之間宜平行，表面光滑平 整，滑軌接頭處墊實。如不墊實，當(dāng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)滑到該處時，滑軌接頭處會因承受 重量而下陷，未下陷處就會擋住滑移中的支座而形成“卡軌”?？谇耙延胁黄叫熊?道滑移措施，通過設(shè)置活動滑靴實現(xiàn)。對處于同心圓上的弧形曲面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，可 以通過設(shè)置立面弧形滑移軌道進行滑移施工。6.5.3滑軌可固定在梁頂面（混凝土梁或鋼梁）、地面及專用支架上，滑軌設(shè)置可 以等高也可以不等高?；栖壍懒簯?yīng)具有足夠剛度，避免因局部

37、過大變形引起卡 軌現(xiàn)象。同時宜通過合理設(shè)置加勁肋并保證焊接質(zhì)量、釆用“II”形截面等方式， 防止滑移軌道梁板件因出現(xiàn)屈曲而影響施工安全。6.5.4對跨度大的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在滑移時，除兩邊的滑軌外，一般在中間也可設(shè) 置滑軌，或釆用結(jié)構(gòu)預(yù)變形與局部回頂相結(jié)合的措施。中間滑軌一般采用滾動摩 擦，兩邊滑軌采用滑動摩擦。牽引點或頂推點設(shè)置在兩邊滑軌，中間滑軌不設(shè)牽 引點。由于增設(shè)了中間滑軌，改變了結(jié)構(gòu)的受力情況，因此必須進行驗算。當(dāng)桿 件應(yīng)力不滿足設(shè)計要求時應(yīng)采取臨時加固措施。對大跨度空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，也可采 用結(jié)構(gòu)預(yù)變形與局部回頂相結(jié)合的形式，可以有效節(jié)省臨時措施投入，尤其是在 場內(nèi)不具備設(shè)置通常短滑軌支承

38、系統(tǒng)的丄程。對于拱形空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，山于拱結(jié) 構(gòu)特性，在拱腳處存在較大水平推力或水平位移，可通過設(shè)置平衡拉索或者傾斜 軌道，平衡水平推力或水平位移。6.5.6牽引點或者頂推點應(yīng)具有足夠剛度傳遞牽引力或者頂推力，避免結(jié)構(gòu)局部 產(chǎn)生較大變形；同時牽引力或者頂推力應(yīng)直接有效地傳遞至整個結(jié)構(gòu)。當(dāng)結(jié)構(gòu)本 身剛度較大時，可通過結(jié)構(gòu)自身傳遞；當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度較小時，應(yīng)增設(shè)連桿，將牽引 力或者頂推力直接傳遞到結(jié)構(gòu)或其他滑靴支點處。6.5.7采用滑移法施工空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)時，有條件時可采用訃算機控制系統(tǒng)進行滑 移同步性控制、安裝就位調(diào)整和單點毫米級微調(diào)。在拼裝和滑移過程中，應(yīng)對結(jié) 構(gòu)進行下列驗算：1當(dāng)跨度中間無支點時，驗算

39、桿件內(nèi)力和跨中撓度值；2當(dāng)跨度中間有支點時，驗算桿件內(nèi)力、支點反力和撓度值。6.5.9控制落位高度和千斤頂轉(zhuǎn)換次數(shù)，是為減小卸載難度，降低卸載過程中的 安全風(fēng)險。卸載過程宜優(yōu)先采用同步卸載，當(dāng)無法實現(xiàn)而釆取不同步卸載時，可 根據(jù)結(jié)構(gòu)受力情況，確定分批分級的數(shù)量，進行分批分級卸載，盡量減小卸載對 結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的影響。6.6整體吊裝法6.6.1空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)整體吊裝盡量不要采用多臺起重機抬吊，如需釆用時一般不 要超過3臺起重機抬吊。6.9折疊展開式整體提升法6.9.3為確保柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在變成機構(gòu)后只沿豎直方向作一維運動，應(yīng)在提升支 架上設(shè)置豎直方向的導(dǎo)軌，引導(dǎo)并限制機構(gòu)的運動。6.9.4為確保在展開運動中各鐵線始終平行，在設(shè)計、制作和安裝過程中應(yīng)保證 各轉(zhuǎn)動狡的精度，并