网架工程之杆件及节点设计

一、山南网架结构山南杆件设计

1、空间网格结构山南杆件可采用普通型钢和薄壁型钢。管材宜采用高频焊管或无缝钢管，当有条件时应采用薄壁管型截面。山南杆件的山南钢材应按现行标准《山南钢结构设计标准》CB50017的规定采用。杆件截面应孩现行标准《山南钢结构设计标准》CB50017根括强度和稳定性的要求计算确定。

2、确定杆件的长细比时,其计算长度应按（表一）采用。

3、杆件的长细比不宜超过（表二）中规定的数值。

4、杆件截面的最小尺寸应根牾结构的跨度与网格大小按计算确定,普通型钢不宜小于L50×3,钢管不宜小于斗Φ48x3。

5、空间网格结构杆件分布保证刚度的连续性,相连续的杆件截面差捌不应超过20%。截面规格差不宜大于2档,多点支承的山南网架结构其反弯点的上下弦杆要按构造加大截面。

6、对于低应力小规格的受拉杆件宜按受压杆件控制杆件的长细比。

7、杆件在构造设计时官避免出现难于检查、清刷、油漆以及积留湿气的死角或凹惜

二、山南网架结构节点设计

1、焊接空心球节点

1）由两个半球心球,可枳据受力大小分别采用不加助(图1)和加助（图2）两种,适阳于连接钢管杆件。

空心球的山南钢材宜采用标准《碳紊绪构钢》定的Q25B钢或《低合金高强度结构钢》规定的Q345钢。产品质量应符合现行行业标准《钢网架山南焊接球节点》的规定

2）为了可靠地传递杆件力以及使空心球能有效地布置所连接的圆钢管杆件,焊接空心球应满足以下构造要求：

（1）网架和双层网壳空心球的外径与壁厚之比宜取25-45;单层网壳空心球的外径与壁厚之比宜取20~35;空心球的外径与主钢管外径之比宜取2.4~3.0;空心球壁厚与主钢管的壁厚之比宜取1.5~2.0。空心球壁不宜小于4mm。

（2）无肋空心球和有肋空心球的成型对接焊接，应分别满足（图1）和（图2）的要求。加助空心球的肋板可用平台或凸台,采用凸台时,其高度不1mm。（3）钢管杆件与空心球连接,钢管应开坡口，在钢管与空心球之间应留有一定缝隙并予以焊透,以实现焊缝与钢管等强,否则应按角焊缝计算。为保证焊缝质量,钢管头可加套管与空心球焊接（图3)。套管壁厚不小于3mm,长度不小于4m角焊缝的焊脚尺寸hf应符合下列要求:当钢管壁厚tf≤4m时,hf≤1.5tf; tf>4m时,hf≤1.2tf。

5）在确定空心球外径时,球面相邻杆件之间的净距不宜小于10m(图4)。

6）当空心球直径过大，且杆件又较多时,为了减少山南焊接球节点直径,允许部分腹杆与腹杆或腹杆与弦杆相会交，但必须满足以下构造要求：

（1）所有汇交杆件的轴线必须通过球中心线；

（2）汇交两杆中,截面积大的杆件必须全截面焊在球上(当两杆截面积相等时,取受拉),另一杆件坡口焊在相汇腹杆上,但必须保证有3/4截面焊在球上，并用加劲肋板加强。

（3）受力大的杆件可按（图5）设置加劲肋板,或增设支托板。

7)当空心球外径不小于300mm,且杆件内力较大时,可在内力较大杆件的轴线平面内设加劲肋,以提高其承载力;当空心球外径不小于400mm,且内力较大杆件为压力时，可在内力较大杆件的轴线平面内设加劲肋。当空心球外径不小于500mm,必须在压力较大的杆件的轴线平面内设加劲肋。加劲肋的厚度不应小于球壁的厚度。