大跨空間結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)天津大學(xué)

大跨空間結(jié)構(gòu)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)內(nèi)容1、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的分類2、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計3、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)計算分析方法4、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的抗震分析

內(nèi)容1、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的分類2、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計3、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)計算分析方法4、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的抗震分析

由多根桿件按照某種有規(guī)律的幾何圖形通過節(jié)點(diǎn)連接起來的空間結(jié)構(gòu)。分為雙層（多層）平板網(wǎng)格結(jié)構(gòu)（網(wǎng)架），單層和雙層的曲面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)（網(wǎng)殼），網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是網(wǎng)架與網(wǎng)殼的總稱。絕大部分網(wǎng)格結(jié)構(gòu)采用鋼管或型鋼材料制作而成。4/37

1.1定義（1）交叉桁架體系5/37

1.2分類兩向正交正放網(wǎng)架兩向正交正放網(wǎng)架兩向正交斜放網(wǎng)架兩向斜交斜放網(wǎng)架三向網(wǎng)架基本單元（1）交叉桁架體系6/37

1.2分類（a）有角柱（b）無角柱兩向正交斜放網(wǎng)架（1）交叉桁架體系7/37

1.2分類（a）有角柱（b）無角柱兩向正交斜放網(wǎng)架（1）交叉桁架體系8/37

1.2分類兩向斜交斜放網(wǎng)架（1）交叉桁架體系9/37

1.2分類三向網(wǎng)架適用于三角形、六邊形、梯形、八邊形等平面（2）四角錐體系10/37

1.2分類正放四角錐網(wǎng)架正放四角錐網(wǎng)架正放抽空四角錐網(wǎng)架單向折線形網(wǎng)架斜放四角錐網(wǎng)架棋盤形四角錐網(wǎng)架星形四角錐網(wǎng)架

上、下節(jié)點(diǎn)均分別連接8根桿件，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較統(tǒng)一，桿件標(biāo)準(zhǔn)化、節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一化，便于工廠生產(chǎn)。（2）四角錐體系11/371.2分類正放抽空四角錐網(wǎng)架網(wǎng)架的桿件數(shù)量少少（腹桿總數(shù)為正正放四角錐網(wǎng)架腹腹桿總數(shù)的3/4左右，下弦桿減少少1/2左右）、構(gòu)造簡單單、經(jīng)濟(jì)效果較好好，但剛度稍弱。。（2）四角錐體系12/371.2分類

單向折線形網(wǎng)架在周邊支承的情況況下，當(dāng)長寬比較較大時，沿長方向上、下弦弦桿內(nèi)力很小，而而沿短方向上、下下弦桿受力較大，處于明顯的單向向受力狀態(tài)，故可可取消縱向上、下弦桿，形成單向折線形形網(wǎng)架。（2）四角錐體系13/371.2分類斜放四角錐網(wǎng)架上弦桿長度等于下下弦桿長度的0.717倍。在周邊支承情況下下，上弦桿受壓，下弦弦桿受拉，該網(wǎng)架體現(xiàn)了長桿桿受拉、短桿受壓壓，因而桿件受力力合理。上弦桿長度等于下下弦桿長度的比值值？（2）四角錐體系14/371.2分類棋盤形四角錐網(wǎng)架在正放四角錐基礎(chǔ)礎(chǔ)上，除周邊四角角錐不變外，中間間四角錐間隔抽空空，下弦桿呈正交斜放放，上弦桿呈正交交正放，下弦桿與邊界呈呈45°夾角。上弦短下弦長，且且節(jié)點(diǎn)上匯交桿件件少，用鋼量省，，屋面板規(guī)格單一一，空間剛度比斜放四四角錐好。（2）四角錐體系15/371.2分類星形四角錐網(wǎng)架兩個小桁架的底邊邊構(gòu)成網(wǎng)架上弦，，上弦正交斜放，各單元頂點(diǎn)相連連即為下弦，下弦正交正放，在兩個小桁架交交匯處設(shè)有豎桿，，斜腹桿與上弦桿桿在同一平面內(nèi)。。網(wǎng)架具有上弦短下弦長特點(diǎn)點(diǎn)，桿件受力合理理。當(dāng)網(wǎng)架高度等于上上弦桿長度時，上上弦桿與豎桿等長長，斜腹桿與下弦弦桿等長。（3）三角錐體系16/371.2分類三角錐網(wǎng)架抽空三角錐網(wǎng)架蜂窩形三角錐網(wǎng)架架三角錐網(wǎng)架三角錐網(wǎng)架受力比比較均勻，整體抗抗扭、抗彎剛度好好，取網(wǎng)架高度為網(wǎng)格格尺寸的0.816倍，則網(wǎng)架的上、、下弦桿和腹桿等長。。上、下弦節(jié)點(diǎn)處處匯交桿件數(shù)均為為9根，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造類型型統(tǒng)一。三角錐網(wǎng)架一般適適用于大中跨度及及重屋蓋的建筑，，當(dāng)建筑平面為三三角形、六邊形或或圓形時最為適宜宜。（3）三角錐體系17/371.2分類抽空三角錐網(wǎng)架整體剛度不如三角角錐網(wǎng)架，適用于于中小跨度的三角角形、六邊形和圓圓形的建筑平面。。（3）三角錐體系18/371.2分類蜂窩形三角錐網(wǎng)架架蜂窩形三角錐網(wǎng)架架是改進(jìn)了的由四面體和十四面體相結(jié)合的一種網(wǎng)格。。上弦網(wǎng)格為三角角形和六邊形，下下弦網(wǎng)格為六邊形形。網(wǎng)架的上弦桿較短短，下弦桿較長，，受力合理。每個個節(jié)點(diǎn)均只匯交6根桿件，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造造統(tǒng)一，用鋼量省省。內(nèi)容1、網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)構(gòu)的分分類2、網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計3、網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)構(gòu)計算算分析析方法法4、網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)構(gòu)的抗抗震分分析（1）網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)構(gòu)的形形式、、尺寸寸及厚厚度無檁體體系（（即鋼鋼絲網(wǎng)網(wǎng)水泥泥板或或帶肋肋鋼筋筋混凝凝土屋屋面板板），，網(wǎng)格格尺寸寸不宜宜超過過4m；有檁體體系，，網(wǎng)格格尺寸寸不宜宜超過過6m。桿件件的長長度一一般在在3m左右。。網(wǎng)架厚厚度與與結(jié)構(gòu)構(gòu)跨度度及屋屋面荷荷載大大小直直接相相關(guān)，，一般般取短短向跨跨度的的1/18~1/10。（2）支承承形式式（數(shù)數(shù)字考考的比比較少少、概概念性性的比比較多多eg.）周邊支支承或或周邊邊點(diǎn)支支承三邊支支承或或?qū)呥呏С谐悬c(diǎn)支承承周邊支支承與與點(diǎn)支支承的的組合合20/372.1初步設(shè)設(shè)計（2）支承承形式式21/372.1初步設(shè)設(shè)計（a）周周邊支支承（（b）周周邊點(diǎn)點(diǎn)支承承周邊支支承（2）支承承形式式22/372.1初步設(shè)設(shè)計（a）三三邊支支承（（b）對對邊支支承三邊及及對邊邊支承承（2）支承承形式式23/372.1初步設(shè)設(shè)計點(diǎn)支承承周邊支支承與與點(diǎn)支支承組組合（3）屋面面排水水（以以及各各個排排水方方式的的優(yōu)缺缺點(diǎn)））整個網(wǎng)網(wǎng)架起起拱網(wǎng)架變變厚度度（上上弦桿桿及腹腹桿的的種類類增多多）小立柱柱找坡坡24/372.1初步設(shè)設(shè)計整個網(wǎng)架起拱小立柱找坡網(wǎng)架變厚度（4）容許許撓度度和起起拱網(wǎng)架結(jié)結(jié)構(gòu)的的容許許撓度度不應(yīng)應(yīng)超過過下列列數(shù)值值：L2/250（用作作屋蓋蓋）或或L2/300（用作作樓層層）。。L2為網(wǎng)架架的短短向跨跨度。。當(dāng)網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)構(gòu)的最最大撓撓度值值不滿滿足容容許撓撓度限限值時時，需需重新新調(diào)整整結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度度或通通過適適當(dāng)起起拱的的方法法來解解決。。當(dāng)有有起拱拱要求求時，，其拱拱度不不得大大于短短向跨跨度的的1/300。25/372.1初步設(shè)設(shè)計（1）永久久荷載載網(wǎng)架自自重荷荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值：式中：：gok—網(wǎng)架自自重荷荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值（kN/m2）；qw—除網(wǎng)架架自重重以外外的屋屋面荷荷載或或樓面面荷載載的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值（kN/m2）；L2—網(wǎng)架的的短向向跨度度（m）。屋面或或樓面面自重重根據(jù)使使用材材料查查《建筑結(jié)結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)規(guī)范》（GB50009）取用用，如如采用用夾芯芯板材材，一一般取取0.30kN/m2（含檁檁條））；若若采用用鋼筋筋混凝凝土屋屋面板板，一一般取取1.0~2.5kN/m2。26/372.2荷載分分類（1）永久久荷載載吊頂材材料自自重根據(jù)實(shí)實(shí)際情情況選選用。。一般般取0.30kN/m2。設(shè)備管管道自自重主要包包括通通風(fēng)管管道、、風(fēng)機(jī)機(jī)、消消防管管道及及其他他可能能存在在的設(shè)設(shè)備自自重，，一般般可取取0.30~0.60kN/m2。27/372.2荷載分分類（2）可變變荷載載屋面或或樓面面活荷荷載不上人人屋面面的荷荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值為0.5kN/m2，而上上人屋屋面的的均布布荷載載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值取取2.0kN/m2。雪荷載載雪荷載載與屋屋面活活荷載載不必必同時時考慮慮，取取兩者者的大大值。。對雪雪荷載載敏感感的結(jié)結(jié)構(gòu)，，基本本雪壓壓應(yīng)適適當(dāng)提提高。。風(fēng)荷載載積灰荷荷載工業(yè)廠廠房中中采用用網(wǎng)架架時，，應(yīng)根根據(jù)廠廠房性性質(zhì)考考慮積積灰荷荷載。。積灰灰荷載載應(yīng)與與屋面面活荷荷載或或雪荷荷載中中的較較大值值同時時考慮慮。28/372.2荷載分分類（2）可變變荷載載吊車荷荷載懸掛吊吊車：直接接掛在在網(wǎng)架架下弦弦節(jié)點(diǎn)點(diǎn)上，，對網(wǎng)網(wǎng)架產(chǎn)產(chǎn)生吊吊車豎豎向荷荷載和和水平平荷載載；橋式吊車車：在吊車車梁上行行走，通通過柱子子對網(wǎng)架架產(chǎn)生吊吊車水平平荷載。。（3）作用溫度作用用地震作用用29/372.2荷載分類類最不利荷荷載進(jìn)行行組合：：無吊車荷荷載和風(fēng)風(fēng)荷載、、地震作作用時，，網(wǎng)架應(yīng)應(yīng)考慮以以下荷載載組合：：（1）永久荷荷裁+可變荷載載；（2）永久荷荷載+半跨可變變荷載；；（3）網(wǎng)架自自重+半跨屋面面板自重重+施工荷載載。后兩種荷荷載組合合主要考考慮斜腹腹桿的變變號。當(dāng)當(dāng)采用輕輕屋面（（如壓型型鋼板））或屋面面板對稱稱鋪設(shè)時時，可不不計算。。30/372.2荷載組合合（1）桿件材材料和截截面形式式常采用鋼鋼材或鋁鋁合金材材料。鋼鋼材的品品種主要要有低碳碳鋼（如如Q235）、低合合金鋼（（如Q345）和不銹銹鋼（0Cr18Ni9）等。31/372.3桿件設(shè)計計

（a）圓管（b）方管（c）角鋼（d）H型鋼桿件截面形式（2）桿件的的計算長長度和容容許長細(xì)細(xì)比32/372.3桿件設(shè)計計桿件計算算長度系系數(shù)連接形式弦桿腹桿支座腹桿其他腹桿板節(jié)點(diǎn)1.01.00.8焊接球節(jié)點(diǎn)0.90.90.8螺栓節(jié)點(diǎn)1.01.01.0（2）桿件的的計算長長度和容容許長細(xì)細(xì)比①受壓桿桿件[]≤180②受拉桿件件一般桿件件[]≤300支座附近近桿件[]≤250直接承受受動力荷荷載桿件件[]≤250壓桿：防止桿桿件過于于細(xì)長易易產(chǎn)生初初彎曲，，降低桿桿件承載載力；拉桿：保證桿桿件在制制作、運(yùn)運(yùn)輸、安安裝和使使用過程程中有一一定的剛剛度。33/372.3桿件設(shè)計計（3）桿件設(shè)設(shè)計原則則每個網(wǎng)架架所選桿桿件規(guī)格格不宜太太多，一一般較小小跨度網(wǎng)網(wǎng)架以2～3種規(guī)格為為宜，較較大跨度度網(wǎng)架以以6～7種為宜，，一般不不超過8種。宜選用厚厚度較薄薄截面，，可獲得得較大的的回轉(zhuǎn)半半徑，對對桿件受受壓有利利。應(yīng)選用市市場能供供應(yīng)的規(guī)規(guī)格，常常用的桿桿件鋼管管規(guī)格有有?48××3.5，?60×3.5，?75.5××3.75，?89×4，?14××4，?108×6，?133×8，?159×10，?168×12，?180×14等。鋼管出廠廠一般都都有負(fù)公公差，選選擇截面面時應(yīng)適適當(dāng)留有有余量。。網(wǎng)架桿件件的最小小截面尺尺寸不宜宜小于48×2或∟50×3。34/372.3桿件設(shè)計計（3）桿件設(shè)設(shè)計原則則軸心拉力力：軸心壓力力：35/372.3桿件設(shè)計計有一道計計算題——驗算承載載力——例題（書書P47）（1）節(jié)點(diǎn)應(yīng)應(yīng)該滿足足的要求求受力合理理、傳力力明確，，安全可可靠；保證匯交交桿件交交于一點(diǎn)點(diǎn)．不產(chǎn)產(chǎn)生附加加彎矩；；構(gòu)造簡單，制制作簡便，安安裝方便；耗鋼量少，造造價低廉。（2）節(jié)點(diǎn)類型按節(jié)點(diǎn)連接方方式劃分：①焊接連接、、②螺栓連接接。按節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造造劃分①十字交叉鋼鋼板節(jié)點(diǎn)、②②焊接空心球球節(jié)點(diǎn)、③③螺栓球節(jié)點(diǎn)點(diǎn)、④直直接匯交節(jié)點(diǎn)點(diǎn)、⑤焊接接鋼管節(jié)點(diǎn)。。36/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計37/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計十字交叉鋼板節(jié)點(diǎn)焊接空心球節(jié)點(diǎn)螺栓球節(jié)點(diǎn)38/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計直接匯交節(jié)點(diǎn)點(diǎn)焊接鋼管節(jié)點(diǎn)點(diǎn)39/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計（a）不加肋空心心球（b）加肋空心球球焊接空心球節(jié)節(jié)點(diǎn)適用于圓鋼管管連接，構(gòu)造造簡單、傳力力明確、連接接方便；但節(jié)節(jié)點(diǎn)用鋼量較較大，且現(xiàn)場場焊接工作量量大，焊縫質(zhì)質(zhì)量要求高。。40/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計焊接空心球破破壞形式（a）受拉破壞（（強(qiáng)度破壞））（b）受壓破壞（（失穩(wěn)破壞））空心球破壞形形態(tài)示意圖41/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計（1）焊接空心球球節(jié)點(diǎn)：承載載力滿不滿足足要求《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計與施工規(guī)規(guī)程》（JGJ7-91）中規(guī)定：Nt——受拉空心心球的軸向拉拉力設(shè)計值（（N）ηt——不加肋時時取1.0，，加肋時取1.1；Nc——受壓空心球的的軸向壓力設(shè)設(shè)計值（N）；ηc——不加肋時時取1.0，，加肋時取1.4；D—空心球外徑徑（mm）；；t—空心球壁厚厚（mm）；；d—與空心球相相連的主鋼管管桿件的外徑徑（mm）；；f—鋼材的抗拉拉強(qiáng)度設(shè)計值值（N/mm2）?？招那蛑睆剑?20mm~500mm42/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計（1）焊接空心球球節(jié)點(diǎn)《天津市空間網(wǎng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)術(shù)規(guī)程》（DB29-140-2005）：Nt——受拉空心球的的軸向拉力設(shè)設(shè)計值（N）；ηt——不加肋時取1.0，加肋時取1.1；Nc——受壓空心球的的軸向壓力設(shè)設(shè)計值（N）；ηc——不加肋時取1.0，加肋時取1.4；D—空心球外徑（（mm）；t—空心球壁厚（（mm）；d—與空心球相連連的主鋼管桿桿件的外徑（（mm）；f—鋼材的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計值（（N/mm2）。空心球直徑：：120mm~900mm43/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計（1）焊接空心球球節(jié)點(diǎn)《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ7-2010）：η0—大直徑空心球球節(jié)點(diǎn)承載力力調(diào)整系數(shù)，，當(dāng)空心球直直徑≤500mm，η0=1.0；當(dāng)空心球直直接＞500mm時，η0=0.9；D—空心球外徑（（mm）；t—空心球壁厚（（mm）；d—與空心球相連連的主鋼管桿桿件的外徑（（mm）；f—鋼材的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計值（（N/mm2）?？招那蛑睆剑海?20mm~900mm44/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計空心球構(gòu)造要要求a.空心球外徑D匯交鋼管構(gòu)造造圖45/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計空心球構(gòu)造要求b.空心球壁厚空心球外徑（D）與其壁厚（t）的比值，一般可可取25～45?？招那虮诤衽c鋼鋼管最大壁厚的比比值一般取1.2～2.0，空心球壁厚一般般不宜小于4mm。c.空心球加勁肋空心球外徑等于或或大于300mm且桿件內(nèi)力較大需需要提高承載能力力時，球內(nèi)可加設(shè)肋板板，其厚度不應(yīng)小于球壁壁厚。內(nèi)力較大的桿件件應(yīng)位于肋板平面面內(nèi)。d.空心球外徑與鋼管管外徑根據(jù)構(gòu)造要求，空心球外徑一般取取鋼管外徑的2倍以上。46/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計允許部分腹桿與腹腹桿或腹桿與弦桿桿相匯交。匯交桿件的軸線必必須通過空心球形形心，匯交兩桿中中截面積大的桿件件必須全截面焊在在球上。當(dāng)兩桿截面面積相相等時，取拉桿稱稱為主桿另一桿坡口焊在主主桿上，但必須保保證有3/4截面焊在球上。如果匯交桿件受力力較大，可設(shè)置加加勁肋47/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計球管連接焊縫鋼管桿件與空心球球的連接，鋼管應(yīng)應(yīng)開坡口，在鋼管管與空心球之間應(yīng)應(yīng)留有一定縫隙予予以焊透，以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)焊縫與鋼管等強(qiáng)強(qiáng)。鋼管加套管的連接接套管壁厚不應(yīng)小于于3mm，長度可為30～50mm。48/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計球管連接焊縫鋼管不加套管的連連接49/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計球管連接焊縫hf尚應(yīng)滿足下列規(guī)定定：當(dāng)鋼管壁厚tc≤4mm，1.5tc≥hftc；當(dāng)鋼管壁厚tc4mm，1.2tc≥hftc。角焊縫示意圖若不滿足上述要求求，則鋼管與球面面連接焊縫應(yīng)按斜斜角角焊縫計算。。50/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計（2）螺栓球節(jié)點(diǎn)螺栓球連接節(jié)點(diǎn)圖圖示51/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造原理第①步：將置有螺螺栓的錐頭或封板板焊在鋼管桿件的的兩端。第②步：伸出錐頭頭或封板的螺桿上上套有長形六角套套筒。第③步：通過銷子或緊固螺螺釘帶動螺栓轉(zhuǎn)動動，從而使螺栓旋旋入球體，直至螺螺栓頭與封板或錐錐頭貼緊為止。第④步：各匯交桿件均按此此連接后即形成節(jié)節(jié)點(diǎn)。螺栓擰緊程程度靠銷子或螺釘釘來控制。52/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計節(jié)點(diǎn)的傳力路線當(dāng)桿件受拉時，其其傳力路線為：（套筒不受力）拉力→鋼管→錐頭或封板→螺栓→鋼球當(dāng)桿件受壓時，其其傳力路線為：壓力→鋼管→錐頭或封板→套筒→鋼球（螺栓不受力，壓力力通過零件之間接接觸面來傳遞。銷銷子或緊固螺釘僅僅在安裝過程中發(fā)發(fā)揮作用，檢查螺栓伸入球體體長度是否到位，，當(dāng)安裝完畢后，，它的作用也終止止。）53/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計零件名稱推薦材料材料標(biāo)準(zhǔn)編號備注鋼球45鋼《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T699毛坯鋼球鍛造成型錐頭或封板Q235B鋼

《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700鋼號宜與桿件一致Q345鋼《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591套筒Q235B鋼GB/T700套筒內(nèi)孔徑為13~34mmQ345鋼GB/T1591套筒內(nèi)孔徑為37~65mm45號鋼GB/T699高強(qiáng)度螺栓20MnTiB，40Cr，35CrMo《合金結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T3077）螺紋規(guī)格M12~M2435VB，40Cr，35CrMo螺紋規(guī)格M27~M3635CrMo，40Cr螺紋規(guī)格M39~M64緊固螺釘20MnTiB《合金結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T3077）螺釘直徑宜盡量小40Cr螺栓球節(jié)點(diǎn)零件材材料54/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計螺栓球節(jié)點(diǎn)的設(shè)計計a.高強(qiáng)螺栓設(shè)計受拉承載力設(shè)計值值ftb—高強(qiáng)度螺栓經(jīng)熱處處理后的受拉強(qiáng)度度設(shè)計值，對10.9S，取430MPa，對9.8S，取385MPa；Aeff—高強(qiáng)度螺栓的有效效截面面積，當(dāng)螺螺栓上鉆有鍵槽或或鉆孔時，取螺紋紋處或鍵槽、鉆孔孔處二者中的較小小值。55/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計鋼球的設(shè)計鋼球按其加工成型型方法可分為鍛壓球和鑄鋼球兩種。（原理）鋼球的大小取決于于螺栓的直徑、相鄰桿件的夾角和螺栓伸入球體的長長度等因素，同時要求伸入球體的相相鄰兩個螺栓不相相碰。另外還應(yīng)保證相鄰兩根桿件的套套筒不相碰。56/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計鋼球的設(shè)計鋼球的有關(guān)參數(shù)螺栓不相碰—套筒外接圓直徑徑與螺栓直徑之比比一般取1.8。。此外<30。57/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計鋼球的設(shè)計鋼球的切削面套筒不相碰—套筒外接圓直徑徑與螺栓直徑之比比一般取1.8。。此外<30。58/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計鋼球的設(shè)計≤30。雖然能保證相鄰兩兩個套筒不相碰，，但不能保證相鄰鄰兩根桿件（采用用圓鋼管和封板））不相碰。59/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計套筒的設(shè)計套筒是六角形的無無紋螺母，主要用以擰緊螺栓和傳傳遞桿件軸向壓力力。設(shè)計時其外形尺尺寸應(yīng)符合扳手開口尺寸系列列，端部應(yīng)保持平整整。套筒內(nèi)孔徑一一般比螺栓直徑大1mm?；蹖挾纫话惚蠕N銷釘直徑大1.5~2mm。套筒端到開槽端端（或釘孔端）距距離應(yīng)不小于1.5倍開槽的寬度或6mm。（a）設(shè)滑槽（（b）設(shè)設(shè)螺孔套筒的幾何尺寸60/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計銷子或螺釘銷子或螺釘是套筒筒和螺栓聯(lián)系的媒媒介，在旋轉(zhuǎn)套筒時通通過它推動螺栓伸伸入鋼球內(nèi)。在旋轉(zhuǎn)套筒過程中中，銷子和螺釘承承受剪力，剪力大大小與螺栓伸入鋼鋼球的摩阻力有關(guān)關(guān)。為減少銷孔對螺栓栓有效截面的削弱弱，銷子或螺釘直直徑盡可能小些，，宜采用高強(qiáng)鋼制制作，其銷子直徑一般取螺螺栓直徑的1/8~1/7倍，不宜小于3mm，也不宜大于8mm。采用螺釘?shù)闹睆綖槁菟ㄋㄖ睆降?/5~1/3倍，不宜小于4mm，也不宜大于10mm。61/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計封板與錐頭封板和錐頭承受桿桿件傳來的拉力和和壓力。當(dāng)桿件管徑大于或或等于76mm時，宜采用錐頭連連接；當(dāng)桿件管徑小于76mm時，可采用封板連連接。錐頭任何截面上的的強(qiáng)度應(yīng)與連接鋼鋼管等強(qiáng)。封板或或錐頭與桿件連接焊縫寬度可根根據(jù)連接鋼管壁厚厚取2～5mm。（a）錐頭與鋼管連接（b）封板與鋼管連接桿件端部連接焊縫62/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計封板與錐頭錐頭的承載力主要要與錐頂厚度、連接接桿件外徑、錐頭頭斜率等有關(guān)，提出當(dāng)鋼管管直徑為75～219mm時，錐頭材料采用用Q235，錐頭受拉承載力力設(shè)計值可按下式式驗算：錐頭錐頭斜率63/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計（3）支座節(jié)點(diǎn)支座節(jié)點(diǎn)的形式及及其適用范圍支座節(jié)點(diǎn)傳遞的支支承反力：壓力支支座節(jié)點(diǎn)、拉力支支座節(jié)點(diǎn)a.壓力支座節(jié)點(diǎn)（形形式）平板壓力支座單面弧形壓力支座座雙面弧形壓力支座座球鉸壓力支座板式橡膠支座64/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計（a）不帶過渡板（（b）帶過渡板平板壓力支座具有構(gòu)造簡單、加工方方便、用鋼量省等等優(yōu)點(diǎn)，是目前中小小跨度網(wǎng)架中應(yīng)用用最多的一種支座座形式。它具有支承底板與結(jié)構(gòu)支支承面間的應(yīng)力分分布不均勻及精度度不高等缺點(diǎn)。65/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計（a）2個錨栓連接（b）4個錨拴連接單面弧形壓力支座座使支承底板下的反反力分布比較均勻勻，但摩擦力仍較較大。為使支座轉(zhuǎn)動靈活活，當(dāng)采用兩個錨栓時，，可將它們置于弧弧形支座板的中心心線上；當(dāng)支座反力較大，支支座節(jié)點(diǎn)體量較大大，而需設(shè)四個錨錨栓時，可將它們置于于支座底板的四角角，并在錨栓上部部加設(shè)彈簧，以調(diào)節(jié)支座在弧弧面上的轉(zhuǎn)動。為防止彈簧銹蝕，，應(yīng)加彈簧盒予以保護(hù)。彌補(bǔ)平板壓力支座座節(jié)點(diǎn)不能轉(zhuǎn)動的的缺陷。66/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計（a）側(cè)視圖（（b）正視圖雙面弧形壓力支座座構(gòu)造較復(fù)雜、加工工麻煩、造價較高高，且只能沿一個個方向轉(zhuǎn)動，也不不利于抗震要求。。上海體育館等工程程的網(wǎng)架曾采用過過這種形式的節(jié)點(diǎn)點(diǎn)。它適用于跨度大，且下部支支承結(jié)構(gòu)剛度較大大或溫度變化較大大、要求支座節(jié)點(diǎn)點(diǎn)既能轉(zhuǎn)動又有一一定側(cè)移的網(wǎng)架?？呻S鑄鋼塊上、下下弧面轉(zhuǎn)動并能沿沿上弧面作一定的的側(cè)移。不動圓柱鉸支承的約束條件67/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計球鉸壓力支座由一個置于支承面上上的凸形實(shí)心半球球與一個連于節(jié)點(diǎn)點(diǎn)支承底板的凹形形半球相互嵌合，并以錨栓相連而而成。錨栓螺母下設(shè)有彈簧，以適應(yīng)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動。使支座節(jié)點(diǎn)沿兩個水水平方向自由轉(zhuǎn)動動，而不產(chǎn)生線位位移。它既能較好好地承受水平力，，又能自由轉(zhuǎn)動，，比較符合不動球球鉸支承的約束條條件，且有利于抗抗震，但構(gòu)造較復(fù)復(fù)雜。適用于四點(diǎn)支承承及多點(diǎn)點(diǎn)支承網(wǎng)網(wǎng)架。68/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計計（a）側(cè)側(cè)視圖（（b）橡橡膠墊做做法橡膠支座座不出現(xiàn)過過大豎向向壓縮變變形，有有足夠的的承載能能力，可可產(chǎn)生較大大的剪切切變位。適應(yīng)網(wǎng)架架支座節(jié)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動要求求，又能能適應(yīng)由由于溫度度變化、、地震作作用所產(chǎn)產(chǎn)生的水水平變位位。減小或消消除溫度度應(yīng)力、、減輕地地震作用用的影響響以及改改善下部部支承結(jié)結(jié)構(gòu)的受受力狀態(tài)態(tài)都是有利利的。構(gòu)造簡單單、安裝裝方便、、節(jié)省鋼鋼材、造造價較低低等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)。橡膠雖雖有老化化問題，，但防護(hù)護(hù)處理得得當(dāng)也可可使用相相當(dāng)長的的年限。。支承底板板與支承承面頂板板間設(shè)置置一塊由由多層橡橡膠片與與薄鋼板板粘合、、壓制。。69/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計計70/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計計b.拉拉力支支座節(jié)節(jié)點(diǎn)平板拉拉力支支座節(jié)節(jié)點(diǎn)和和單面面弧形形拉力力支座座節(jié)點(diǎn)點(diǎn)。利利用連連接支支座節(jié)節(jié)點(diǎn)與與下部部支承承結(jié)構(gòu)構(gòu)的錨栓來傳遞遞拉力力。單面弧形拉力支座當(dāng)支座座拉力力較大大，且且對支支座節(jié)節(jié)點(diǎn)有有轉(zhuǎn)動動要求求時，，可在在單面面弧形形壓力力支座座節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的基基礎(chǔ)上上構(gòu)成成拉力力支座座節(jié)點(diǎn)點(diǎn)。錨栓拉拉力較較大時時，應(yīng)應(yīng)設(shè)置置錨栓栓承力力架，，即在在錨栓附附近的的節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板上上加設(shè)設(shè)適當(dāng)當(dāng)?shù)乃戒撲摪搴秃拓Q向向加勁勁肋。它主主要適適用于于大、、中跨跨度的的網(wǎng)架架。71/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)設(shè)計支座節(jié)節(jié)點(diǎn)設(shè)設(shè)計a.平平板支支座節(jié)節(jié)點(diǎn)設(shè)設(shè)計①底板板尺寸寸及厚厚度R——網(wǎng)網(wǎng)架全全部荷荷載在在支座座引起起的反反力設(shè)設(shè)計值值；fc——混混凝土土軸心心抗壓壓強(qiáng)度度設(shè)計計值；；c——混混凝土土強(qiáng)度度影響響系數(shù)數(shù)，當(dāng)當(dāng)混凝凝土強(qiáng)強(qiáng)度等等級不不超過過C50時時取1.0，當(dāng)當(dāng)混凝凝土強(qiáng)強(qiáng)度等等級為為C80時時取0.8，其其間按按線性性內(nèi)插插法確確定；；1——混混凝土土局部部受壓壓時的的強(qiáng)度度提高高系數(shù)數(shù)；A0——錨錨栓孔孔面積積，按按實(shí)際際開孔孔形狀狀計算算。底板寬寬度不不宜小小于200mm，，底板板長度度可與與寬度度相同同或稍稍長。。72/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)設(shè)計t應(yīng)滿足足底板板在支支承反反力作作用下下的抗抗彎要要求（（不得得小于于16-20mm））：Mb——支支座底底板彎彎矩計計算值值。其中73/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)設(shè)計②十字字節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板及及其連連接的的計算算（a））屈曲曲前（（b））屈曲曲后十字節(jié)節(jié)點(diǎn)板板的受受壓屈屈曲十字節(jié)節(jié)點(diǎn)板板的高高度取取決于于板間豎豎向焊焊縫長長度。豎向向焊縫縫承受74/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)設(shè)計③十式中∑

④錨栓及彈簧的計算

錨栓直徑一般為20~36mm。錨栓個數(shù)一般為2~4個。支座底板上的錨栓孔徑宜取錨栓直徑2~2.5倍，通常采用40~60mm，也可采用橢圓孔。

75/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)設(shè)計（a）兩個錨栓（不居中）（b）兩個錨栓（居中）（c）四個錨栓錨栓設(shè)置方式彈簧可可根據(jù)據(jù)普通圓圓柱螺螺旋彈彈簧76/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)設(shè)計b.弧弧形支支座設(shè)設(shè)計弧形支支座板板計算算簡圖圖77/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)設(shè)計①弧形形支座座板的的平面面尺寸寸必須須滿足足局部承承壓的的強(qiáng)度度條件件。②確定定弧形形支座座板厚厚度時時，考考慮到到節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的支支座底

78/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)設(shè)計③弧形形支座座板與與支座座底板板間的的接觸應(yīng)應(yīng)力可可按赫赫茲公公式計計算，其強(qiáng)強(qiáng)度條條件為為flb——鑄鋼或或鋼材材自由由接觸觸時的的局部部受壓壓強(qiáng)度度設(shè)計計值。。假想截面2rb上的局部擠壓強(qiáng)度設(shè)計值，如其值取為鑄鋼或鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計值f的4％。79/372.4節(jié)點(diǎn)設(shè)設(shè)計c.球球鉸支支座的的設(shè)計計在球鉸鉸支座座中，，當(dāng)下下支座座板的的凸球球與上上支座座板的的凹球球二者者曲率率半徑徑基本本相同同時，，他們們之間間呈面面接觸觸，隨隨著上上半球球體的的轉(zhuǎn)動動而產(chǎn)產(chǎn)生滑滑動摩摩擦，，接觸觸處的的承壓壓力可可按有有滑動動的面面接觸觸來計計算。。當(dāng)二者者曲率率半徑徑不同同時，，則呈呈局部部接觸觸，借借助于于滾動動作用用而轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，，摩擦擦較少少，可可按赫赫茲公公式計計算。。此時時最大大接觸觸應(yīng)力力球鉸支支座板板內(nèi)容1、網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)構(gòu)的分分類2、網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計3、網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)構(gòu)計算算分析析方法法4、網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)構(gòu)的抗抗震分分析81/373.1基本假假定及及分析析方法法（1）基本本假定定①節(jié)點(diǎn)點(diǎn)為鉸鉸接，，桿件件只承承受軸軸向力力，忽忽略節(jié)節(jié)點(diǎn)剛剛度的的影響響。②按小小撓度度理論論計算算，不不考慮慮節(jié)點(diǎn)點(diǎn)大位位移的的影響響。③按彈彈性方方法分分析，，不允允許桿桿件進(jìn)進(jìn)入塑塑性。。（2）分析析方法法有限元元法空間桁桁架位位移法法，它它是以以網(wǎng)架節(jié)節(jié)點(diǎn)的三個個線位位移為為未知知量，，所有有桿件件為承承受軸軸向力力的鉸鉸接桿桿系有有限元元法。。簡化分析方方法①交叉梁系系差分法（跨度40m以下，平面面桁架系網(wǎng)網(wǎng)架或正放放四角錐網(wǎng)網(wǎng)架）②擬夾層板板法（跨度度在40m以下，由平平面桁架系系或角錐體體組成的網(wǎng)網(wǎng)架計算，，此法可考考慮剪切變變形和剛度度變化的影影響）。③假想彎矩矩法（斜放放四角錐網(wǎng)網(wǎng)架和棋盤盤形四角錐錐網(wǎng)架的計計算。）82/373.2有限元法-單元剛度矩矩陣正放四角錐網(wǎng)架（1）桿件局部部坐標(biāo)系單單剛矩陣軸向力Nij、Nji與位移的關(guān)關(guān)系：桿件局部坐坐標(biāo)系單剛剛矩陣ij桿的力和位位移83/373.1有限元法-單元剛度矩（2）坐標(biāo)轉(zhuǎn)換換i點(diǎn)上Nij在x，y，z軸上的分力力Fxi，F(xiàn)yi，F(xiàn)zi的表達(dá)式為為同樣軸向力的分分力84/373.2有限元法-單元剛度矩矩陣坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩矩陣桿端位移列列矩陣85/373.2有限元法-單元剛度矩矩陣（3）桿件長度度和夾角ij桿與坐標(biāo)軸軸夾角的方方向余弦節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)86/373.2有限元法-單元剛度矩矩陣（4）桿件整體體坐標(biāo)系的的單剛矩陣陣

桿件ij

由于j端，i端發(fā)生單位位移在i端、j端產(chǎn)生的內(nèi)力。

桿件ij

由于i端，j端發(fā)生單位位移在i端、j端產(chǎn)生的內(nèi)力。87/373.3有限元法-結(jié)構(gòu)總剛矩矩陣建立總剛矩矩陣時，應(yīng)應(yīng)滿足將單剛矩陣的子矩陣以行列編號（即節(jié)點(diǎn)號），對號入座形成總剛度矩陣。作用在i節(jié)點(diǎn)上的外荷載載根據(jù)變形協(xié)調(diào)條條件，連接在同同一節(jié)點(diǎn)i上的所有桿件的的i端位移都相等。。節(jié)點(diǎn)的外力88/373.3有限元法-結(jié)構(gòu)總剛矩陣寫出各桿件在i端的內(nèi)力與位移移關(guān)系c——匯交于i點(diǎn)的桿件數(shù)。89/373.3有限元法-結(jié)構(gòu)總剛矩陣總剛度矩陣中i行的元素90/373.3有限元法-結(jié)構(gòu)總剛矩陣結(jié)構(gòu)總剛度矩陣陣具有以下特點(diǎn)點(diǎn)：①矩陣具有對稱性性②矩陣具有稀疏性性網(wǎng)架的矩陣方程程中，除主對角元及其其附近元素為非非零元素外，其其他均為零元素素，零元素與求求解方程無關(guān)。因此，在建立立矩陣各元素時時，可將零元素素取消，將二維維數(shù)組改為變帶帶寬一維數(shù)組存存放，這樣可大大大節(jié)約計算機(jī)機(jī)容量。91/373.4有限元法-邊界條件（1）各種支承情況況的邊界條件①周邊支承網(wǎng)架平面圖及立立面圖計算簡圖92/373.4有限元法-邊界條件梁和柱的豎向向剛度很大，，忽略梁的豎豎向變形和柱柱子軸向變形形，因此網(wǎng)架支座豎向向位移為零。在網(wǎng)架支座的的徑向（a點(diǎn)y向，c點(diǎn)x向）應(yīng)將下部結(jié)結(jié)構(gòu)作為網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)隨彈性性約束，柱子子水平位移方方向的等效彈彈簧系數(shù)Ez，Iz，Hz為支承柱的材材料彈性模量量、截面慣性性矩和柱子長長度。在網(wǎng)架架支座的切向向，考慮周邊桿桿件共同工作作，認(rèn)為是自自由的。93/373.4有限元法-邊界條件（1）各種支承情情況的邊界條條件①周邊支承②點(diǎn)支承點(diǎn)支承是指網(wǎng)網(wǎng)架擱置在獨(dú)獨(dú)立柱子上，，柱子與其他他結(jié)構(gòu)無聯(lián)系系。點(diǎn)支承的網(wǎng)架架水平x向：水平y(tǒng)向：豎向為固定約約束。94/373.4有限元法-邊界條件（2）處理方法①支座某方向向固定采用劃行劃列方法，即在總總剛度矩陣中中，將位移等于零的行號號和列號劃去去，使總剛矩矩陣階數(shù)減少少，但也帶來來總剛度矩陣陣元素地址的的變動。例：i點(diǎn)z方向位移為零零，將c行（c=3*（i-1）+3）和c列去掉。采用充大數(shù)方方法，即在c行對角元素充充大數(shù)R=108~1012。95/373.4有限元法-邊界條件②支座某方向向彈性約束支座某方向彈彈性約束是指指沿某方向（（該方向平行行于結(jié)構(gòu)坐標(biāo)標(biāo)系）設(shè)有彈彈性支承Kz，在總剛度矩矩陣對角元素素的相應(yīng)位置置上加Kz。96/373.4有限元法-邊界條件③支座沉降的的處理設(shè)支座i節(jié)點(diǎn)發(fā)生豎向向沉降，即i=，則在對應(yīng)行號c=3×（i-1）+3充大數(shù)R，并將行右端端項Pzi改為R*。97/373.4有限元法-邊界條件④斜邊界處理理斜邊界是指沿沿著與整體坐坐標(biāo)系斜交的的方向有約束束的邊界。在在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中中結(jié)構(gòu)平面為為圓形、三邊邊形或其他任任意多邊形，，都會存在斜斜邊界。在結(jié)結(jié)構(gòu)的對稱性性利用中，也也存在對稱面面上是斜邊界界。（a）結(jié)構(gòu)平面為為圖形（（b）對稱性利利用98/373.4有限元法-邊界條件④斜邊界處理理（a）附加桿件件（（b）位移變換換斜邊界處理99/373.5網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的溫溫度應(yīng)力網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是超靜定結(jié)構(gòu)，，在均勻溫度度場變化下。。由于桿件不不能自由熱脹脹冷縮，桿件件會產(chǎn)生應(yīng)力力，這種應(yīng)力稱稱為網(wǎng)架的溫溫度應(yīng)力。溫度場變化范范圍是指施工安裝完完畢（網(wǎng)架支支座與下部結(jié)結(jié)構(gòu)連接固定定牢固）時的的氣溫與當(dāng)?shù)氐爻Ｄ曜罡呋蚧蜃畹蜌鉁刂睢９S車間生產(chǎn)產(chǎn)過程中引起起的溫度場變變化，也是網(wǎng)網(wǎng)架設(shè)計中應(yīng)應(yīng)加以考慮的的，這可由工工藝提出。目前，溫度應(yīng)應(yīng)力的計算方方法有采用空間桿系有限限元法的精確確計算方法和和把網(wǎng)架簡化化為平面構(gòu)架架的近似分析析法。100/373.5網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的溫溫度應(yīng)力1）精確計算法——空間桿系有限限元法首先將網(wǎng)架各各節(jié)點(diǎn)加以約約束，求出因溫度變化而而引起的的桿桿件固端內(nèi)力力和各節(jié)點(diǎn)的的不平衡力；然后取消約約束，將節(jié)點(diǎn)點(diǎn)不平衡力反反向作用在節(jié)節(jié)點(diǎn)上，用空空間桿系有限限元法求出節(jié)點(diǎn)不平衡力力引起的桿件件內(nèi)力；最后將桿件固端內(nèi)內(nèi)力與由節(jié)點(diǎn)點(diǎn)不平衡力引引起的桿件內(nèi)內(nèi)力疊加，即求得網(wǎng)架架的桿件溫度度應(yīng)力。（1）溫度變化引引起的桿件固固端內(nèi)力桿端節(jié)點(diǎn)力101/373.5網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的溫溫度應(yīng)力（2）節(jié)點(diǎn)不平衡衡力引起的桿桿件內(nèi)力設(shè)與i節(jié)點(diǎn)相連的桿桿件有m根，則固定端端節(jié)點(diǎn)力引起起的i節(jié)點(diǎn)不平衡力力的公式為：：求得網(wǎng)架其余余節(jié)點(diǎn)上的不不平衡力，將將各節(jié)點(diǎn)不平平衡力反向作作用于對應(yīng)節(jié)節(jié)點(diǎn)上，建立立由節(jié)點(diǎn)不平平衡力引起的的結(jié)構(gòu)總剛矩矩陣方程，并并考慮邊界條條件的影響，，求出由節(jié)點(diǎn)點(diǎn)不平衡力引引起的桿件內(nèi)內(nèi)力。102/373.5網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的溫溫度應(yīng)力（3）網(wǎng)架桿件的的溫度應(yīng)力桿件固端內(nèi)力力節(jié)點(diǎn)不平衡力力103/373.5網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的溫溫度應(yīng)力2）簡化計算適用于周邊簡支的各種網(wǎng)架結(jié)結(jié)構(gòu)。把空間網(wǎng)架簡簡化為平面構(gòu)架來分析。在網(wǎng)架桿件中中，將與支承結(jié)構(gòu)構(gòu)相連的弦桿桿組成的平面面稱為支承平平面弦桿，其其他桿件稱為為非支承平面面桿件。支承平面弦桿桿的溫度應(yīng)力力受支座約束束的影響最顯顯著，其溫度度應(yīng)力也最大大，非支承平平面桿件受支支座約束影響響較小。（a）下弦支承（b）上弦支承網(wǎng)架的支承平平面104/373.5網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的溫溫度應(yīng)力3）網(wǎng)架不考慮慮溫度應(yīng)力的的條件網(wǎng)架的溫度應(yīng)應(yīng)力計算分為為中間區(qū)域和和邊緣區(qū)域。。網(wǎng)架中間區(qū)域支承承平面弦桿的的溫度應(yīng)力大大小，作為是否考考慮溫度應(yīng)力力的依據(jù)。各種形式網(wǎng)架架支承平面弦弦桿中間區(qū)域域的溫度應(yīng)力力：——系數(shù)，支承平平面弦桿為正正交正放時=1.0，正交斜放時時，=√2，三向時，=2.0。Am——支承平面弦桿桿截面面積的的算術(shù)平均值值。105/373.5網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的溫溫度應(yīng)力3）網(wǎng)架不考慮慮溫度應(yīng)力的的條件計算的溫度應(yīng)應(yīng)力小于鋼材材強(qiáng)度設(shè)計值值5％時，可不必必考慮溫度應(yīng)應(yīng)力u表示柱子在單單位力作用下下的柱頂位移移，則106/373.5網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的溫溫度應(yīng)力3）網(wǎng)架不考慮慮溫度應(yīng)力的的條件《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ7）中規(guī)定，當(dāng)當(dāng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)符符合下列條件件之一者，可可不考慮由于于溫度變化而而引起的內(nèi)力力。①支座節(jié)點(diǎn)的構(gòu)構(gòu)造允許網(wǎng)架架側(cè)移時，其其側(cè)移值應(yīng)等等于或大于相相應(yīng)公式的計計算值。②當(dāng)周邊支承的的網(wǎng)架，且網(wǎng)網(wǎng)架驗算方向向跨度小于40m時，支承結(jié)構(gòu)構(gòu)為獨(dú)立柱或或磚壁柱。③在單位力作用用下，柱頂位位移大于或等等于相應(yīng)公式式的計算值。。內(nèi)容1、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的的分類2、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計3、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)計計算分析方法法4、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的的抗震分析108/374.1概述分析方法：振型分解反應(yīng)應(yīng)譜法，時程程分析法。其基本假定為為：①結(jié)構(gòu)是可以以離散為多個個集中質(zhì)量的的彈性體系；；②結(jié)構(gòu)振動屬屬于微幅振動動，振動變形形很小，屬小小變形范疇；；③振動時地基的各各部分做同一運(yùn)動動，忽略地面運(yùn)動動相位差的影響；；④結(jié)構(gòu)的阻尼很小小，可以忽略各振振型之間的耦聯(lián)影影響。109/374.2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的自振特特性①頻譜相當(dāng)密集。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)頻率密密集這個特點(diǎn)尤其其在低頻階段更為為顯著。因此，在在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)抗震計計算中選擇合適的的截斷頻率格外重重要。②常用周邊支承網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的基頻一一般約在1.5~3.5Hz之間，即基本周期約在在0.3至0.7s左右。網(wǎng)架的第二二個自振周期約為為0.1～0.35s，而第三個自振周周期約0.1～0.3s。③網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的基頻或或基本周期與結(jié)構(gòu)構(gòu)的短向跨度大小小有關(guān)，跨度越大則基頻頻越小，也就是基基本周期越大，這這也意味著結(jié)構(gòu)因因跨度增大而變““柔”。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)的基頻或基本周周期與結(jié)構(gòu)的長向向跨度的大小也有有關(guān)，但改變的幅幅度不大。然而除除基本周期外其他他各模態(tài)的周期隨隨網(wǎng)架長向跨度的的增加會有所增長長。110/374.2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的自振特特性④振型可以分為水平平振型及豎向振型型兩類。振型類型與網(wǎng)架架邊界的約束條件件很有關(guān)系。當(dāng)邊邊界的水平約束較較強(qiáng)時，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)的前幾個振型皆皆為豎向振型，亦亦即振型的豎向分分量絕對大于水平平分量。⑤各種不同類型網(wǎng)架架的豎向振型曲面面基本上相似。⑥不同類型但具有相相同跨度的網(wǎng)架基基本周期比較接近近。⑦邊界約約束的的強(qiáng)弱弱對網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)結(jié)構(gòu)基基本周周期略略有影影響，而對對其他他各自自振周周期影影響不不大。。⑧荷載（（附加加質(zhì)量量）的的大小小對網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)結(jié)構(gòu)的的基本本周期期略有有影響響。荷荷載越越大，，自振振周期期也越越大。111/37網(wǎng)架類型尺寸（m）高度（m）T1T2T3T4T5T6T7T8T9T10正交正放24×242.30.3290.1170.1130.0900.0840.0830.0750.0740.0720.06724×362.30.3700.1620.1350.1110.1060.1000.0970.0950.0910.08624×482.60.3550.2560.1860.1790.1770.1380.1260.1090.0980.09136×363.10.4700.1740.1630.1310.1120.1110.1040.1020.0970.09336×543.60.4750.2190.1950.1730.1470.1440.1400.1370.1280.12436×723.60.4800.3600.2620.2580.2490.2440.2390.1680.1840.14048×484.00.5660.2550.1990.1760.1560.1550.1550.1440.1250.11148×724.20.5890.2940.2690.2580.2230.1930.1770.1760.1730.17160×605.10.6460.2380.2350.2290.2130.1760.1710.1690.1470.14472×726.00.7180.2950.2910.2620.2360.2040.2000.1910.1850.185正放四角錐36×363.00.4120.2010.1890.1720.1660.1420.1170.1110.1030.10048×484.00.5050.2550.2310.2190.1960.1770.1630.1480.1380.12760×605.10.600.3080.2800.2790.2370.2330.2160.1710.1600.15224×242.30.3270.0920.0860.0680.0680.0670.0600.0600.0560.05624×362.30.3500.1470.0990.0860.0800.0780.0760.0670.0650.06336×363.10.4440.1230.1200.0950.0900.0860.0790.0770.0730.07236×483.60.4550.2100.1490.1280.1140.1090.1030.0990.0930.08948×484.00.5500.1530.1490.1210.1160.1110.1080.0930.0900.08960×605.10.6300.1860.1750.1510.1420.1360.1250.1180.1120.108斜放四角錐36×363.00.4350.1830.1610.1510.1330.1140.1070.1060.1000.09248×484.00.5230.2080.1890.1610.1470.1340.1290.1260.1180.11560×605.10．6100.2510.2250.1890.1770.1590.1520.1520.1410.140正方抽空四角錐36×363.10.4720.1500.1470.1120.1070.0950.0870.0910.0920.09248×724.00.6010.3150.2010.1800.1760.1630.1510.1390.1330.127星形四角錐37×382.10.5390.1680.1610.1140.1010.0870.0810.0760.0740.06948×484.00.5170.1810.1710.1570.1160.1110.1090.1050.1020.095不同類類型網(wǎng)網(wǎng)架的的自振振周期期（（s）112/374.2網(wǎng)架結(jié)結(jié)構(gòu)的的自振振特性性荷載（（質(zhì)量量）改改變對對周期期的影影響（（s）周期荷載T1T2T3T4T5T6T7T8T9T101.5kN/m20.4440.1550.1470.1170.0980.0980.0940.0950.08820.08662.0kN/m20.470.1730.1630.1310.1120.1110.1040.1020.09690.09332.5kN/m20.4760.1670.150.130.1230.1210.1090.1040.1010.099邊界條條件對對網(wǎng)架架自振振周期期的影影響（（s）水平邊界約束T1T2T3T4T5自由0.46950.17350.16270.13130.1116固定0.40370.17610.16390.13520.103113/374.3網(wǎng)架結(jié)結(jié)構(gòu)的的豎向向地震震作用用在單維維地震震作用用下，，對空空間網(wǎng)網(wǎng)格結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行多多遇地地震作作用下下的效效應(yīng)計計算時時，可可采用用振型分分解反反應(yīng)譜譜法；對于于體型型復(fù)雜雜或重重要的的大跨跨度結(jié)結(jié)構(gòu)，，應(yīng)采采用時程分分析法法進(jìn)行行補(bǔ)充充計算算。網(wǎng)架結(jié)結(jié)構(gòu)的的前幾幾階振振型中中豎向向振型型是主主要的的。因因此，，應(yīng)主主要考考慮豎向地地震作作用。在設(shè)防防烈度度為6度或7度的地地區(qū)，，在豎豎向地地震作作用或或水平平地震震作用用下，，網(wǎng)架架的地地震內(nèi)內(nèi)力和和位移移均不不顯著著。因因此，，可不進(jìn)進(jìn)行豎豎向抗抗震驗驗算和和水平平抗震震驗算算。對于用用作屋屋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)的的網(wǎng)架架結(jié)構(gòu)構(gòu)，在在抗震震設(shè)防防烈度度為8度的地地區(qū)，，對于于周邊邊支承承的中中小跨跨度網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)進(jìn)行行豎向向抗震震驗算算，對對于其其他網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)結(jié)構(gòu)均均應(yīng)進(jìn)進(jìn)行豎豎向和和水平平抗震震驗算算。114/374.3網(wǎng)架結(jié)結(jié)