3_6大跨屋盖结构-节点球设计.ppt

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： 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（图3.30）球面与管件接时，只需将钢管沿正截切断，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（图3.31）。 空心球外径D a ——球面上连接杆件之间的缝隙不宜小于10㎜（图3.32） θ——汇交于球节点任意两钢管杆件间的夹 d1，d 2 ——组成θ角的钢管外径 空心球径等于或大于300㎜，且杆件内力较大，需要提高承载力时，球内可加环肋 当空心球直径为120~500㎜时，其受压、受拉承载力设计值可分别按下列公式计算 （a）受压空心球 （b）受拉空心球 空心球的壁厚应根据杆件内力由公式计算确定。空心球外径与壁厚的比值可在 D／t=24~25 范围内选用空心球壁厚与钢管最大壁厚的比值宜在1.2~2.0之间。 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（图3.33），在管端与 空心球之间焊缝可按对接焊缝计算，否则只能按斜角角焊缝计算 3.6.2螺栓球结点 螺栓球结点的构造 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（图3.34），适用于连接钢管杆件。 钢球尺寸 钢球大小取决于相邻杆件的夹角、螺栓的直径和螺栓伸入球体的长度等因素。 由图35，导出球体内螺栓不相碰的最小钢球直径D为 由图36 ，导出满足套筒接触面要求的钢球直径D为 D-----钢球直径 （㎜ ） θ-----两个螺栓之间的最小夹角 （㎜ ） d1，d 2-----螺栓直径（㎜ ）， d1＞d 2 ε-----螺栓伸入钢球长度与螺栓直径的比例 η-----套筒外接圆直径与螺栓直径的比例 当相邻两杆夹角θ＞30o，还要保证相邻两根杆件（管端为封板）不相碰，由图3.37，导出钢球直径D还须满足下式要求 D1，D2--相邻两根杆件的外径 θ--相邻两根杆件的夹角 d1--相应于D1杆件 所配螺栓直径 η--套筒外接圆直径 与螺栓直径之比 S--套筒长度 螺栓，套筒 高强度螺栓应符合8.8或10.9级的要求，每个高强度螺栓受拉承载力设计值按下式计算： 螺栓杆长度Lb由构造确定(图3.38)，其值为： 套筒通常开有纵向滑槽(图3.39a)，滑槽宽度一般比销钉直径大1.5-2mm。 套筒端部到开槽端部(或钉孔端)距离应使该处有效截面抗剪力不低于销钉(或螺钉)抗剪力，且不小于1.5倍开槽的宽度或6mm。套筒端部要保持平整，内孔L径可比螺栓直径大1mm。 套筒长度可按下式计算 采用滑槽时 采用螺钉时 套筒应进行承压验算，公式为 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。连接焊缝以及锥头的任何截面应与连接钢管等强。 封板厚度应按实际受力大小计算 封板厚度可按近似方法计算，如图3.41 沿环向单位宽度上板承受的力为 封板周边单位宽度径向弯距近似为 当 达到塑性铰弯距 ，封板达到 极限承载力，由 可导出 N-----钢管杆件设计拉力 R-----钢管的内半径 S-----螺帽和封板接触的圆环面的平均半径 f-----钢材强度设计值 -----封板厚度 锥头是一个轴对称旋转厚壳体（图3.42） 锥头承载力主要与锥顶板厚度、锥头斜率、连接管杆直径、锥头构造的应力集中等因素有关 3.6.3 焊接钢板节点 焊接钢板节点可由十字节点板盒盖板组成十字节点板宜由两块带企口的钢板对插而成（图3.43a）,也可由三块板正交焊成（图3.43b） 焊接钢板节点可用于两向网架和由四角锥体组成的网架。常用焊接形式如图3.44、图3.45所示。 网架弦杆应同时与盖板和十字节点板连接，使角钢两肢都能直接传力。 焊接钢板节点各杆件形心线在节点板处宜交于一点，杆件与节点连接焊缝的分布应使焊缝截面的形心与杆件形心相重合。 节点板厚度可根据网架最大杆件内力由表3-5确定 节点板厚度选用表 表3-5 3.6.4支座节点 支座节点的构造形式应受力明确、传力简捷、安