鑄鋼節(jié)點(diǎn)
空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中桿件匯交密集、受力復(fù)雜且可靠性要求高的關(guān)鍵部位節(jié)點(diǎn)可采用鑄鋼節(jié)點(diǎn)。鑄鋼節(jié)點(diǎn)的設(shè)計和制作應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼節(jié)點(diǎn)的材料應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《焊接結(jié)構(gòu)用碳素鋼鑄件》GB 7659的規(guī)定,必要時可參照標(biāo)準(zhǔn)或其他國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行;非焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼節(jié)點(diǎn)的材料應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《般工程用鑄造碳鋼件》GB/T11352的規(guī)定。
鑄鋼節(jié)點(diǎn)的材料應(yīng)具有屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率、截面收縮率、沖擊韌性等力學(xué)性能和碳、硅、錳、硫、磷等化學(xué)成分含量的合格保證,對焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼節(jié)點(diǎn)的材料還應(yīng)具有碳當(dāng)量的合格保證。
鑄鋼節(jié)點(diǎn)設(shè)計時應(yīng)根據(jù)鑄鋼件的輪廓尺寸選擇合理的壁厚,鑄件壁間應(yīng)設(shè)計鑄造圓角。制造時應(yīng)嚴(yán)格控制鑄造工藝、鑄模精度及熱處理工藝。
鑄鋼節(jié)點(diǎn)設(shè)計時應(yīng)采用有限元法進(jìn)行實際荷載工況下的計算分析,其限承載力可根據(jù)彈塑性有限元分析確定。當(dāng)鑄鋼節(jié)點(diǎn)承受多種荷載工況且不能明顯判斷其控制工況時,應(yīng)分別進(jìn)行計算以確定其小限承載力。限承載力數(shù)值不宜小于大內(nèi)力設(shè)計值的3.0倍。
5.5.6 鑄鋼節(jié)點(diǎn)可根據(jù)實際情況進(jìn)行檢驗性試驗或破壞性試驗。檢驗性試驗時試驗荷載不應(yīng)小于大內(nèi)力設(shè)計值的1.3倍;破壞性試驗時試驗荷載不應(yīng)小于大內(nèi)力設(shè)計值的2.0倍。
條文說明
鑄鋼節(jié)點(diǎn)
鑄鋼節(jié)點(diǎn)由于自重大、造價高,所以在實際工程中主要適用于有特殊要求的關(guān)鍵部位。
鑄鋼件的材質(zhì)必須符合化學(xué)成分及力學(xué)性能的要求,同時應(yīng)具有良好的焊接性能,以保證與被連接件的焊接質(zhì)量。當(dāng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計需要更高等的鑄鋼材料時,可參照標(biāo)準(zhǔn)或其他國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,如德國標(biāo)準(zhǔn)或日本標(biāo)準(zhǔn)。
條件具備時鑄鋼件均宜進(jìn)行足尺試驗或縮尺試驗,試驗要求由設(shè)計單位提出。鑄鋼節(jié)點(diǎn)試驗必須輔以有限元分析和對比,以便確定節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的應(yīng)力分布?紤]到鑄鋼材料的離散性、設(shè)計經(jīng)驗的不足及彈塑性有限元分析的不定性,其安全系數(shù)比其他節(jié)點(diǎn)略有提高。
銷軸式節(jié)點(diǎn)應(yīng)保證銷軸的抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度、銷板的抗剪強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度滿足設(shè)計要求,同時應(yīng)保證在使用過程中桿件與銷板的轉(zhuǎn)動方向致。
銷軸式節(jié)點(diǎn)的銷板孔徑宜比銷軸的直徑大1mm~2mm,各銷板之間宜預(yù)留1mm~5mm間隙。
條文說明
銷軸式節(jié)點(diǎn)
銷軸式節(jié)點(diǎn)般為外露節(jié)點(diǎn),同時為保證安裝精度,銷軸式節(jié)點(diǎn)的銷軸與銷板均應(yīng)進(jìn)行精確加工。
組合網(wǎng)架與組合網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的上弦節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 應(yīng)保證鋼筋混凝土帶肋平板與組合網(wǎng)架、組合網(wǎng)殼的腹桿、下弦桿能共同工作;
2 腹桿的軸線與作為上弦的帶肋板有效截面的中軸線應(yīng)在節(jié)點(diǎn)處交于點(diǎn);
3 支承鋼筋混凝土帶肋板的節(jié)點(diǎn)板應(yīng)能有效地傳遞水平剪力。
焊接球缺節(jié)點(diǎn)構(gòu)造
焊接球缺節(jié)點(diǎn)構(gòu)造
1-鋼筋混凝土帶肋板;2-上蓋板;3-球缺節(jié)點(diǎn);
4-圓形鋼板;5-板肋底部預(yù)埋鋼板
5.7.3 組合網(wǎng)架與組合網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 鋼筋混凝土帶肋板的板肋底部預(yù)埋鋼板應(yīng)與十字節(jié)點(diǎn)板的蓋板(或球缺與螺栓環(huán)上的圓形鋼板)焊接,必要時可在蓋板(或圓形鋼板)上焊接U形短鋼筋,并在板縫中澆灌細(xì)石混凝土,構(gòu)成水平蓋板的抗剪鍵;
2 后澆板縫中宜配置通長鋼筋;
3 當(dāng)節(jié)點(diǎn)承受負(fù)彎矩時應(yīng)設(shè)置上蓋板,并應(yīng)將其與板肋頂部預(yù)埋鋼板焊接;
4 當(dāng)組合網(wǎng)架用于樓層時,板面宜采用配筋后澆的細(xì)石混凝土面層;
組合結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)
組合網(wǎng)架與組合網(wǎng)殼上弦節(jié)點(diǎn)的連接構(gòu)造合理性直接關(guān)系到組合網(wǎng)架和組合網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)能否協(xié)同工作。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗和試驗研究成果,本條中給出的組合網(wǎng)架和組合網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)上弦節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖經(jīng)合理設(shè)計可保證這兩種不同材料的構(gòu)件間的共同工作,可實現(xiàn)上弦節(jié)點(diǎn)在上弦平面內(nèi)與各桿件間連接的要求。
預(yù)應(yīng)力索節(jié)點(diǎn)
設(shè)計中采用哪種預(yù)應(yīng)力索應(yīng)根據(jù)具體結(jié)構(gòu)與施工條件來確定。鋼絞線拉索施工簡便且成本低,但預(yù)應(yīng)力錨頭尺寸較大并需加防護(hù)外套,防腐要求高;扭絞型平行鋼絲拉索其制索與錨頭的加工都必須在工廠完成,質(zhì)量可靠,但索的長度控制要求嚴(yán)且施工技術(shù)要求高;鋼棒拉桿是近年開始應(yīng)用的種新形式,端部用螺紋連接質(zhì)量可靠,防護(hù)處理容易,當(dāng)拉桿較長時要10m左右設(shè)個接頭。除了小噸位的拉索外,對于大噸位的拉索應(yīng)有可靠的索長微調(diào)系統(tǒng)以確保索力的正確。
體外索轉(zhuǎn)折處設(shè)鞍形墊板,其作用是保證索在轉(zhuǎn)折處的彎曲半徑以免應(yīng)力集中。
張弦桁架撐桿下端與索連接節(jié)點(diǎn)要求設(shè)置隨時可以上緊的索夾是為了防止預(yù)應(yīng)力張拉時索夾的可能滑動。桁架端部預(yù)應(yīng)力索錨固處因節(jié)點(diǎn)內(nèi)力大且應(yīng)力復(fù)雜,故宜用鑄鋼節(jié)點(diǎn)5.9 支座節(jié)點(diǎn)
空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的支座節(jié)點(diǎn)必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度,在荷載作用下不應(yīng)先于桿件和其他節(jié)點(diǎn)而破壞,也不得產(chǎn)生不可忽略的變形。支座節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式應(yīng)傳力可靠、連接簡單,并應(yīng)符合計算假定。
空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的支座節(jié)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)其主要受力特點(diǎn),分別選用壓力支座節(jié)點(diǎn)、拉力支座節(jié)點(diǎn)、可滑移與轉(zhuǎn)動的彈性支座節(jié)點(diǎn)以及兼受軸力、彎矩與剪力的剛性支座節(jié)點(diǎn)。
常用壓力支座節(jié)點(diǎn)可按下列構(gòu)造形式選用:
1 平板壓力支座節(jié)點(diǎn)可用于中、小跨度的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu);
平板壓力支座節(jié)點(diǎn)平板壓力支座節(jié)點(diǎn)
2 單面弧形壓力支座節(jié)點(diǎn),可用于要求沿單方向轉(zhuǎn)動的大、中跨度空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu),
3 雙面弧形壓力支座節(jié)點(diǎn),可用于溫度應(yīng)力變化較大且下部支承結(jié)構(gòu)剛度較大的大跨度空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);
雙面弧形壓力支座節(jié)點(diǎn)
4 球鉸壓力支座節(jié)點(diǎn),可用于有抗震要求、多點(diǎn)支承的大跨度空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
球鉸壓力支座節(jié)點(diǎn)
支座節(jié)點(diǎn)
空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)支座節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造應(yīng)與結(jié)構(gòu)分析所取的邊界條件相符,否則將使結(jié)構(gòu)的實際內(nèi)力、變形與計算內(nèi)力、變形出現(xiàn)較大差異,并可能由此而危及空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的整體安全。個合理的支座節(jié)點(diǎn)必須是受力明確、傳力簡捷、安全可靠。同時還應(yīng)做到構(gòu)造簡單合理、制作拼裝方便,并具有較好的經(jīng)濟(jì)性。
根據(jù)空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)支座節(jié)點(diǎn)的主要受力特點(diǎn)可分為壓力支座節(jié)點(diǎn)、拉力支座節(jié)點(diǎn)、可滑移、轉(zhuǎn)動的彈性支座節(jié)點(diǎn)以及兼受軸力、彎矩與剪力的剛性支座節(jié)點(diǎn)。
平板壓力支座節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡單、加工方便,但支座底板下應(yīng)力分布不均勻,與計算假定相差較大。般僅適用于較小跨度的網(wǎng)架支座。

單面弧形壓力支座節(jié)點(diǎn)及雙面弧形壓力支座節(jié)點(diǎn),支座節(jié)點(diǎn)可沿弧面轉(zhuǎn)動。它們可分別應(yīng)用于要求支座節(jié)點(diǎn)沿單方向轉(zhuǎn)動的中小跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu),或為適應(yīng)溫度變化而需支座節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動并有定側(cè)移,且下部支承結(jié)構(gòu)具有較大剛度的大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu),雙面弧形是在支座底板與支承面頂板上焊出帶橢圓孔的梯形鋼板然后以螺栓將它們連為體。這種支座節(jié)點(diǎn)構(gòu)造與不動圓柱鉸支承的約束條件比較接近,但它只能沿個方向轉(zhuǎn)動,而且不利于抗震。雖然這種節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較復(fù)雜但鑒于當(dāng)鑄造工藝的進(jìn)步,這類節(jié)點(diǎn)制作尚屬方便,具有定應(yīng)用空間。
球鉸壓力支座節(jié)點(diǎn)是由個置于支承和面上的凸形半實心球與個連于節(jié)點(diǎn)支承底板的凹形半球相嵌合,并以錨栓相連而成,錨栓螺母下設(shè)彈簧以適應(yīng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動,這種構(gòu)造可使支座節(jié)點(diǎn)繞兩個水平軸自由轉(zhuǎn)動而不產(chǎn)生線位移。它既能較好地承受水平力又能自由轉(zhuǎn)動,比較符合不動球鉸支承的約束條件且有利于抗震。但其構(gòu)造較復(fù)雜,般用于多點(diǎn)支承的大跨度空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
可滑動鉸支座節(jié)點(diǎn)