教学PPT网架结构设计汇总.ppt

直接作用（荷载）和间接作用 网架结构应对使用阶段荷载作用下的内力和位移进行计算，并应根据具体情况对地震作用、温度变化、支座沉降等间接作用及施工安装荷载引起的内力和位移进行计算 直接作用 永久荷载 地震作用（竖向） 在抗震设防烈度为6度或7度的地区，网架屋盖结构可不进行竖向抗震验算；在抗震设防烈度为8度或9度的地区，网架屋盖结构应进行竖向抗震验算。 温度作用 网架结构符合下列条件之一者，可不考虑由于温度变化而引起的内力: 支座节点的构造允许网架侧移，且侧移值不小于下式的计算值： 周边支承的网架，当网架验算方向跨度小于40m，且支承结构为独立柱或砖壁柱； 在单位力作用下，柱顶位移大于或等于上式的计算值 如果需要考虑温度变化引起的网架内力，可采用空间桁架位移法，或近似计算方法。 对非抗震设计的网架，荷载及荷载效应组合应按国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001的规定进行计算。 抗震设计的网架，荷载及荷载效应组合尚应符合国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001的规定。 3.3.2网架内力分析方法 网架结构的外荷载按静力等效原则，将节点从属面积内的荷载集中作用在该节点上。 分析结构内力时，可忽略节点刚度的影响，假定节点为铰接，杆件只承受轴力，当杆件上作用有节间荷载时，应同时考虑弯矩的影响。 网架结构的内力和位移可按弹性阶段进行计算。根据网架类型、跨度大小按下列规定选用不同的计算方法。 (1)空间桁架位移法，计算精度最高的一种方法，适用于各种类型、各种平面、各种支承条件的网架计算。 (2)交叉梁系差分法，简化计算方法，用于跨度在40m以下的由平面桁架系组成的网架或正放四角锥网架的计算。 (3)拟夹层板法，简化计算方法，用于跨度在40m以下，由平面桁架系或角锥体组成的网架计算。 (4)假想弯矩法，简化计算方法，可用于斜放四角锥网架，棋盘形四角锥网架的估算。 空间杆系有限元法也称空间桁架位移法。 空间杆系有限元法是目前杆系结构计算精度最高的一种方法，适用于各种类型、各种平面形状、不同边界条件的网架，静力荷载、地震作用、温度应力等工况均可计算。 能考虑网架与下部支承结构的共同工作 。 计算程序见下图： 网架计算基本假定: 网架的节点为空间铰接节点，杆件只承受轴力； 结构材料为完全弹性，在荷载作用下网架变形很小，符合小变形理论; 结构材料为完全弹性，符合虎克定律。 网架杆件可采用钢管、热轧型钢和冷弯薄壁型钢。 在截面积相同的条件下，钢管截面具有回转半径大，截面特性无方向性，抗压屈承载力高等优点，钢管端部封闭后，内部不易锈蚀，是目前网架杆件常用的截面形式。 管材可采用高频焊管或无缝钢管，有条件时也可采用薄壁管形截面。材质主要有Q235钢及Q345钢。 网架杆件的长细比不宜超过下列数值 受压杆件：180 受拉杆件： (1)一般杆件400 (2)支座附近处杆件300 (3)直接承受动力荷载的杆件250 网架杆件主要受轴力作用，截面强度及稳定计算应满足钢结构设计规范的要求。普通角钢截面杆件的最小截面尺寸不宜小于50mm×3mm。钢管不宜小于ф48×2mm。 无缝圆管和焊接圆管压杆在稳定计算中分别属于a类和b类截面。 网架节点数量多，节点用钢量约占整个网架用钢量的20％～25％，节点构造的好坏，对结构性能、制造安装、耗钢量和工程造价都有相当大的影响。网架的节点形式很多，目前国内常用的节点形式主要有： 节点： 网架的节点构造应满足下列要求 (1)受力合理，传力明确； (2)保证杆件汇交于一点，不产生附加弯矩； (3)构造简单，制作安装方便，耗钢量小； (4)避免难于检查、清刷、涂漆和容易积留湿 气或灰尘的死角或凹槽，管形截面应在两端封闭。 3.6.1焊接空心球节点 焊接空心球节点构造简单，适用于连接钢管杆件，球面与管件接时，只需将钢管沿正截面切断，施工方便。 焊接空心球是由两块钢板经加热压成两个半球，然后相焊而成。分加肋、不加肋。 钢管杆件与空心球 连接处，管端应开 坡口，并在钢管内 加衬管，在管端与 空心球之间焊缝可 按对接焊缝考虑， 焊缝质量应达到二 级要求,否则只能按 斜角角焊缝计算 。 3.6.2螺栓球节点 螺栓球节点的构造 螺栓球结点由钢球、螺栓、套筒、销钉（或螺钉）和锥头（或封板）等零件组成，适用于连接钢管杆件。 当杆件管径较大时采用锥头连接，管径较小时采用封板连接。 3.6.3 焊接钢板节点 焊接钢板节点可由十字节点板和盖板组成十字节点板，宜由两块带企口的钢板对插而成（图a）,也可由三块板正交焊成（图b） 焊接钢板节点可用于两向网架和由四角锥体组成的网架。常用焊接形式如右图和下页图所示