网架结构设计基础知识

《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010对网架的定义为：按一定规律布置的杆件牛通过节点连接而形成的平板型或微曲面型空间杆系结构，主要承承受整体弯曲内力。

通常对空间网格屋盖结构的跨度划分为:大大跨度为 60m 以上;中跨度为 30m~60m;小跨度为 30m 以下。

一、网格尺寸的确定：

二、网架高度的确定：

《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010-3.2.5 网架的网格高度与网格尺寸应根据跨度大小、荷载条件、柱网尺寸、支承情况、网格形式以及构造要求和建筑功能等因素确定，网架的高跨比可取 1/10~1/18。网架在短向跨度的网格数不宜小于 5。确定网格尺寸时宜使相邻杆件间的夹角大于 45°，且不宜小于 30°。

三、网架挠度允许值：

《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010-3.5.1对空间网格结构的容许挠度值规定如下：

四、地震作用下内力计算要求：

《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010-4.4.1 对用作屋盖的网架结构，其抗震验算应符合下列规定:

1 在抗震设防烈度为8 度的地区，对于周边支承的中小跨

度网架结构应进行竖向抗震马检算，对于其他网架结构均应进行竖向和水平抗震验算;

2 在抗震设防烈度为9 度的地区，对各种网架结构应进行

竖向和水平抗震验算。

网架结构属于平板网格结构体系。由大量网架结构计算机分析结果表明，当支承结构刚度较大时，网架结构将以竖向振动为主。所以在设防烈度为8度的地震区，用于屋盖的网架结构应进行竖向和水平抗震验算，但对于周边支承的中小跨度网架结构，可不进行水平抗震验算，可仅进行竖向抗震验算。在抗震设防烈度为6度或7度的地区，网架结构可不进行抗震验算。

当采用振型分解反应谱法进行空间网格结构地震效应分析时，对于网架结构宜至少取前 10~15 个振型，以进行效应组合;对于体型复杂或重要的大跨度空间网格结构需要取更多振型进行效应组合。振型个数一般亦可取振型参与质量达到总质量 90%所需的振型数。

在进行结构地 震效应分析时，对于周 边落地的空间网格结构，阻尼比值可取 .02;对设有混凝土结构 构支承体系的空间网格结构，阻尼比值可 取 0.03。

五、杆件和节点设计与构造：

      一般情况下一个网格结构所选杆件的截面规格不宜过多，一般较小跨度的结构以2~3种为宜，较大跨度的结构也不宜超过6~9种。

     杆件在同样截面面积的条件之下，宜选择薄壁截面，这样可增加回转半径，对稳定有利。

    杆件截面规格的选择宜用市场上经常供应的规格，设计手册上所载的规格不一定都能供应。下表列出了常用的钢管规格及其相关参数。

   杆件长度与网格尺寸有关。确定网格尺寸时，除考虑最优尺寸及屋面板制作条件等因素外，也应考虑一般常用的定尺长度，以避免剩头过长造成浪费。

   钢管出厂一般均有负公差，所以在选择截面时应适当留有余地。

    钢管端部的锥头或封板以及它们与钢管间的连接焊缝均为杆件的重要组成部分，应确保锥头或封板以及连接焊缝与钢管等强，一般封板用于连接直径小于 76mm的钢管，锥头用于连接直径大于或等于 76mm的钢管。

      封板与锥头的计算可考虑塑性的影响，其底板厚度都不应太薄，否则在较小的荷载作用下即可能使塑性区在底板处贯通，从而降低承载力。

     锥头底板厚度和锥壁厚度变化应与内力变化协调，锥壁与锥头底板及钢管交接处应和缓变化，以减少应力集中。

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钢结构设计基础知识【全面讲解基础理论知识】