網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總結(jié)

1、高久旺2012年11月網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總結(jié)目錄目錄網(wǎng)架選型 基本規(guī)定 結(jié)構(gòu)計(jì)算 節(jié)點(diǎn)計(jì)算與構(gòu)造支座一、網(wǎng)架選型交叉桁架體系交叉桁架體系四角錐體系四角錐體系三角錐體系三角錐體系二、基本規(guī)定基本規(guī)定基本規(guī)定網(wǎng)架的最優(yōu)高跨比則主要取決于屋面體系（采用鋼筋混凝土屋網(wǎng)架的最優(yōu)高跨比則主要取決于屋面體系（采用鋼筋混凝土屋面時(shí)為面時(shí)為1/101/141/101/14，采用輕屋面時(shí)為，采用輕屋面時(shí)為1/131/181/131/18）網(wǎng)架二相鄰桿件間夾角不宜小于網(wǎng)架二相鄰桿件間夾角不宜小于3030度，以免桿件相碰或節(jié)點(diǎn)尺度，以免桿件相碰或節(jié)點(diǎn)尺寸過大寸過大要合并的數(shù)據(jù)文件名；要合并的數(shù)據(jù)文件名；網(wǎng)架屋面排水找坡可采

2、用下列方式：網(wǎng)架屋面排水找坡可采用下列方式： 上弦節(jié)點(diǎn)設(shè)置小立柱找坡上弦節(jié)點(diǎn)設(shè)置小立柱找坡網(wǎng)架變高度網(wǎng)架變高度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)起坡網(wǎng)架結(jié)構(gòu)起坡容許撓度：容許撓度：網(wǎng)架為屋蓋短向跨度的網(wǎng)架為屋蓋短向跨度的1/2501/250三、結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算網(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（結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)水平約束可以放松，只是應(yīng)加局部水平約束處理（結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)水平約束可以放松，只是應(yīng)加局部水平約束處理以保證不出現(xiàn)剛體位移，或直接采用下部結(jié)構(gòu)的水平剛度）以保證不出現(xiàn)剛體位移，或直接采用下部結(jié)構(gòu)的水平剛度），網(wǎng)架計(jì)算時(shí)節(jié)點(diǎn)可采用網(wǎng)架計(jì)算時(shí)節(jié)點(diǎn)可

3、采用鉸接模型鉸接模型，并在網(wǎng)架設(shè)計(jì)與制作中可采，并在網(wǎng)架設(shè)計(jì)與制作中可采用接近鉸接的螺栓球節(jié)點(diǎn)。用接近鉸接的螺栓球節(jié)點(diǎn)?？臻g網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的外荷載可按靜力等效原則將節(jié)點(diǎn)所轄區(qū)域內(nèi)空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的外荷載可按靜力等效原則將節(jié)點(diǎn)所轄區(qū)域內(nèi)的的荷載集中作用在該節(jié)點(diǎn)上。當(dāng)桿件上作用有局部荷載時(shí)，應(yīng)另荷載集中作用在該節(jié)點(diǎn)上。當(dāng)桿件上作用有局部荷載時(shí)，應(yīng)另行考慮局部彎曲內(nèi)力的影響。行考慮局部彎曲內(nèi)力的影響。大跨度結(jié)構(gòu)中大跨度結(jié)構(gòu)中風(fēng)荷載風(fēng)荷載往往非常關(guān)鍵，特別強(qiáng)調(diào)風(fēng)荷載作用下的往往非常關(guān)鍵，特別強(qiáng)調(diào)風(fēng)荷載作用下的計(jì)算。計(jì)算。結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)分析時(shí)，應(yīng)考慮空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)分析時(shí)，應(yīng)考慮上部空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)與下部支

4、承結(jié)上部空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)與下部支承結(jié)構(gòu)的相互影響。構(gòu)的相互影響。空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的協(xié)同分析可把下部支承結(jié)構(gòu)折空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的協(xié)同分析可把下部支承結(jié)構(gòu)折算等效剛度和等效質(zhì)量作為上部空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)分析時(shí)的條件；算等效剛度和等效質(zhì)量作為上部空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)分析時(shí)的條件；也可把上部空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)折算等效剛度和等效質(zhì)量作為下部支也可把上部空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)折算等效剛度和等效質(zhì)量作為下部支承結(jié)構(gòu)分析時(shí)的條件；也可將上、下部結(jié)構(gòu)整體分析。承結(jié)構(gòu)分析時(shí)的條件；也可將上、下部結(jié)構(gòu)整體分析。分析空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、支座節(jié)點(diǎn)的位置、數(shù)分析空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、支座節(jié)點(diǎn)的位置、數(shù)量和構(gòu)造情況以及支承結(jié)構(gòu)的剛度，確定合理

5、的量和構(gòu)造情況以及支承結(jié)構(gòu)的剛度，確定合理的邊界約束條件邊界約束條件。支座節(jié)點(diǎn)的邊界約束條件，對(duì)于網(wǎng)架應(yīng)按實(shí)際構(gòu)造采用兩向或支座節(jié)點(diǎn)的邊界約束條件，對(duì)于網(wǎng)架應(yīng)按實(shí)際構(gòu)造采用兩向或一向可側(cè)移、無側(cè)移的鉸接支座或彈性支座。一向可側(cè)移、無側(cè)移的鉸接支座或彈性支座?？臻g網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的支承條件對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果有較大的影響，支空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的支承條件對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果有較大的影響，支座節(jié)點(diǎn)在哪些方向有約束或?yàn)閺椥约s束應(yīng)根據(jù)支承結(jié)構(gòu)的剛度座節(jié)點(diǎn)在哪些方向有約束或?yàn)閺椥约s束應(yīng)根據(jù)支承結(jié)構(gòu)的剛度和支座節(jié)點(diǎn)的連接構(gòu)造來確定。和支座節(jié)點(diǎn)的連接構(gòu)造來確定。結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般下部為獨(dú)立柱或框架柱支承，柱的水平側(cè)向剛度

6、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般下部為獨(dú)立柱或框架柱支承，柱的水平側(cè)向剛度較小，并由于網(wǎng)架受力為類似于板的彎曲型，因此對(duì)于網(wǎng)架支較小，并由于網(wǎng)架受力為類似于板的彎曲型，因此對(duì)于網(wǎng)架支座的約束可采用兩向或一向可側(cè)移鉸接支座或彈性支座座的約束可采用兩向或一向可側(cè)移鉸接支座或彈性支座空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)施工安裝階段與使用階段支承情況不一致時(shí)，應(yīng)空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)施工安裝階段與使用階段支承情況不一致時(shí)，應(yīng)區(qū)別不同支承條件分析計(jì)算施工安裝階段和使用階段在相應(yīng)荷區(qū)別不同支承條件分析計(jì)算施工安裝階段和使用階段在相應(yīng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)位移和內(nèi)力載作用下的結(jié)構(gòu)位移和內(nèi)力空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)應(yīng)經(jīng)過位移、內(nèi)力計(jì)算后進(jìn)行桿件截面設(shè)計(jì)，如空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)應(yīng)經(jīng)過位移、

7、內(nèi)力計(jì)算后進(jìn)行桿件截面設(shè)計(jì)，如桿件截面需要調(diào)整應(yīng)重新進(jìn)行計(jì)算，使其滿足設(shè)計(jì)要求。空間桿件截面需要調(diào)整應(yīng)重新進(jìn)行計(jì)算，使其滿足設(shè)計(jì)要求?？臻g網(wǎng)格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，桿件不宜替換，如必須替換時(shí)，應(yīng)根據(jù)截面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，桿件不宜替換，如必須替換時(shí)，應(yīng)根據(jù)截面及剛度等效的原則進(jìn)行及剛度等效的原則進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算當(dāng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)符合下列條件之一時(shí)，可不考慮溫度而引起的內(nèi)力：當(dāng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)符合下列條件之一時(shí)，可不考慮溫度而引起的內(nèi)力：支座節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造允許網(wǎng)架側(cè)移，且允許側(cè)移值大于或等于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的溫度變形值；網(wǎng)架周邊支承、驗(yàn)算方向的跨度小于40m，且支承結(jié)構(gòu)為獨(dú)立柱；在單位力作用下，柱頂水平位移大于或等于下式的計(jì)算值結(jié)構(gòu)

8、計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算對(duì)用作屋蓋的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其抗震驗(yàn)算應(yīng)符合下列規(guī)定：對(duì)用作屋蓋的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其抗震驗(yàn)算應(yīng)符合下列規(guī)定：在抗震設(shè)防烈度為在抗震設(shè)防烈度為8 8度的地區(qū)，對(duì)于周邊支承的中小跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)度的地區(qū)，對(duì)于周邊支承的中小跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行豎向抗震驗(yàn)算，對(duì)于其他網(wǎng)架結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行豎向和水平抗震應(yīng)進(jìn)行豎向抗震驗(yàn)算，對(duì)于其他網(wǎng)架結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行豎向和水平抗震驗(yàn)算；驗(yàn)算；在抗震設(shè)防烈度為在抗震設(shè)防烈度為9 9度的地區(qū)，對(duì)各種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行豎向和水平度的地區(qū)，對(duì)各種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行豎向和水平抗震驗(yàn)算抗震驗(yàn)算抗規(guī)抗規(guī)10.2.6 10.2.6 下列屋蓋結(jié)構(gòu)可不進(jìn)行地震作用計(jì)算，但應(yīng)符下列屋蓋結(jié)構(gòu)可不進(jìn)行地震作用計(jì)算，但

9、應(yīng)符合本節(jié)有關(guān)的抗震措施要求：合本節(jié)有關(guān)的抗震措施要求：7 7度時(shí)，矢跨比小于度時(shí)，矢跨比小于1/51/5的單向平面桁架和單向立體桁架結(jié)構(gòu)可不進(jìn)的單向平面桁架和單向立體桁架結(jié)構(gòu)可不進(jìn)行沿桁架的水平向以及豎向地震作用計(jì)算；行沿桁架的水平向以及豎向地震作用計(jì)算；7 7度時(shí)，網(wǎng)架可不進(jìn)行地震作用計(jì)算。度時(shí)，網(wǎng)架可不進(jìn)行地震作用計(jì)算。結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算在抗震分析時(shí)，應(yīng)考慮支承體系對(duì)空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)受力的影響。在抗震分析時(shí)，應(yīng)考慮支承體系對(duì)空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)受力的影響。此時(shí)宜將空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)與支承體系共同考慮，按整體分析模此時(shí)宜將空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)與支承體系共同考慮，按整體分析模型計(jì)算；亦可把支承體系簡(jiǎn)化為空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的彈

10、性支座，型計(jì)算；亦可把支承體系簡(jiǎn)化為空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的彈性支座，按彈性支承模型進(jìn)行計(jì)算按彈性支承模型進(jìn)行計(jì)算在進(jìn)行結(jié)構(gòu)地震效應(yīng)分析時(shí)，對(duì)于周邊落地的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)地震效應(yīng)分析時(shí)，對(duì)于周邊落地的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，阻尼比值可取阻尼比值可取0.020.02；對(duì)設(shè)有混凝土結(jié)構(gòu)支承體系的空間網(wǎng)格對(duì)設(shè)有混凝土結(jié)構(gòu)支承體系的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，阻尼比可取結(jié)構(gòu)，阻尼比可取0.03.0.03.四、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與構(gòu)造確定桿件的長(zhǎng)細(xì)比時(shí)，其計(jì)算長(zhǎng)度確定桿件的長(zhǎng)細(xì)比時(shí)，其計(jì)算長(zhǎng)度注：l為桿件的幾何長(zhǎng)度（即節(jié)點(diǎn)中心間距離）桿件的長(zhǎng)細(xì)比要求桿件的長(zhǎng)細(xì)比要求節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與構(gòu)造空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件分

11、布應(yīng)保證剛度的連續(xù)性，受力方向相鄰空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件分布應(yīng)保證剛度的連續(xù)性，受力方向相鄰的弦桿其桿件截面面積之比不宜超過的弦桿其桿件截面面積之比不宜超過1.81.8倍，多點(diǎn)支承的網(wǎng)架倍，多點(diǎn)支承的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)其反彎點(diǎn)處的上、下弦桿宜按構(gòu)造要求加大截面。結(jié)構(gòu)其反彎點(diǎn)處的上、下弦桿宜按構(gòu)造要求加大截面。網(wǎng)架設(shè)計(jì)按滿應(yīng)力設(shè)計(jì)，將會(huì)造成沿受力方向相鄰桿件規(guī)格網(wǎng)架設(shè)計(jì)按滿應(yīng)力設(shè)計(jì)，將會(huì)造成沿受力方向相鄰桿件規(guī)格過于懸殊，而造成桿件截面剛度的突變，故從過于懸殊，而造成桿件截面剛度的突變，故從構(gòu)造構(gòu)造要求考慮，要求考慮，其受力方向相連續(xù)的桿件截面面積之比不宜超過其受力方向相連續(xù)的桿件截面面積之比不宜超過1.81.

12、8倍。倍。( (相鄰桿件相差懸殊應(yīng)人工加以調(diào)整，以內(nèi)力重分布相鄰桿件相差懸殊應(yīng)人工加以調(diào)整，以內(nèi)力重分布) )對(duì)于低應(yīng)力、小規(guī)格的受拉桿件其長(zhǎng)細(xì)比宜按受壓桿件控制對(duì)于低應(yīng)力、小規(guī)格的受拉桿件其長(zhǎng)細(xì)比宜按受壓桿件控制節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與構(gòu)造焊接空心球節(jié)點(diǎn)國內(nèi)大跨度結(jié)構(gòu)中采用較多，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，規(guī)格不需統(tǒng)一，球加工制作也簡(jiǎn)單，有優(yōu)越性，不足之處：現(xiàn)場(chǎng)工作量大，質(zhì)量檢驗(yàn)工作量大。國內(nèi)人工便宜尚有市場(chǎng)，而螺栓球節(jié)點(diǎn)內(nèi)力受到限制，因此尚有一定的使用價(jià)值節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與構(gòu)造螺栓球節(jié)點(diǎn)越來越為工程師接受，發(fā)展迅速節(jié)點(diǎn)精度高，工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝方便，工作量小，速度快高強(qiáng)螺栓質(zhì)量的重要性五、支座邊界條

13、件邊界條件：與支座節(jié)點(diǎn)支座節(jié)點(diǎn)和支承結(jié)構(gòu)支承結(jié)構(gòu)的剛度有關(guān)（當(dāng)支承結(jié)構(gòu)剛度很大可忽略其變形時(shí)，邊界條件完全取決于支座構(gòu)造）支座支座空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的支座節(jié)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)其主要受力特點(diǎn)，分別選用空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的支座節(jié)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)其主要受力特點(diǎn)，分別選用壓力支座節(jié)點(diǎn)、拉力支座節(jié)點(diǎn)、可滑移與轉(zhuǎn)動(dòng)的彈性支座節(jié)壓力支座節(jié)點(diǎn)、拉力支座節(jié)點(diǎn)、可滑移與轉(zhuǎn)動(dòng)的彈性支座節(jié)點(diǎn)以及兼受軸力、彎矩與剪力的剛性支座節(jié)點(diǎn)。點(diǎn)以及兼受軸力、彎矩與剪力的剛性支座節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工方便，但支座底板下應(yīng)力分布不均勻，與計(jì)算假定相差較大。一般僅適用于較小跨度的網(wǎng)架支座。支座支座支座支座支座支座能較好地承受水平力又能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，比較不符合不動(dòng)球鉸

14、支承的約束條件且有利于抗震。但構(gòu)造復(fù)雜，一般用于多點(diǎn)支承的大跨度空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)支座支座支座支座支座假定：可滑動(dòng)鉸支座節(jié)點(diǎn)、板式橡膠支座節(jié)點(diǎn)可按有側(cè)移鉸支座計(jì)算。常用壓力支座節(jié)點(diǎn)可按相對(duì)于節(jié)點(diǎn)球體中心的鉸接支座鉸接支座計(jì)算，但應(yīng)考慮下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度。但應(yīng)考慮下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度。支座支座支座節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定：支座節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定：支座豎向支承板中心線應(yīng)與豎向反力作用線一致，并與支座支座豎向支承板中心線應(yīng)與豎向反力作用線一致，并與支座節(jié)點(diǎn)連接的桿件匯交于節(jié)點(diǎn)中心；節(jié)點(diǎn)連接的桿件匯交于節(jié)點(diǎn)中心；支座球節(jié)點(diǎn)底部至支座底板間的距離應(yīng)滿足支座斜腹桿與柱支座球節(jié)點(diǎn)底部至支座底板間的距離應(yīng)滿足支座斜腹桿與柱或邊梁不相碰的要求或邊