DGTJ08-52-2004 空间格构结构设计规程

上海市建设工程标准定额管理总站上海市建设工程标准定额管理总站2005年第017号空间格构结构设计规程空间格构结构设计规程上海市工程建设规范2004上海上海建筑设计研究院有限公司批准部门：上海市建设和管理委员会施行日期：2005年3月1日2004上海上海市建设和管理委员会关于批准《空间格构结构设计规程》为上海市工程建设规范的通知各有关单位：由同济大学、上海建筑设计研究院有限公司主编的《空间格构结构设计规程》,经有关专家审查和我委审核，现批准为上海市工程建设规范。该规范统一编号为DG/TJO8-52-2004,自2005年3月1日起实施。原《网架结构技术规程》(DBJ08-52-96)同时废止。该规范由上海市建设工程标准定额管理总站负责组织实施，同济大学负责解释。上海市建设和管理委员会二〇O五年一月十一日根据上海市建设和管理委员会沪建建(2002)第0210号文的要求，由同济大学、上海建筑设计研究院有限公司会同有关单位组成编制小组，对上海市工程建设规范《网架结构技术规程》(DBJ08一52—96)进行全面修订，同时改名为《空间格构结构设计规程》。在修订过程中，参考了国外、国内现有成果及工程经验。本规程经过书面和讨论会的形式向本市和外地有关设计单位、高等院校、科本次修订的主要内容有：筑抗震设计规范》(GB50011)、《钢结构设计规范》(GB50017)、上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9)及有关规范的要求，对相应的内容作了修订。2、增加了各种空间格构结构的设计、分析和制作安装内容。3、增加了分析模型的原则。4、增加了索与索杆结构的设计分析和制作安装等内容。节点等。6、增加了高强度钢棒有关内容。7、增加了空间格构结构零部件制作精度标准。在编制指导思想上更强调指示性和指导性，为空间格构结构型式发展创造条件。在结构分类和选型中，更强调由设计人员进行选型设计。结构的类型和型式不作为一种标准，同时列出了分析模型的选择和结构加工制作的质量标准，以便设计人员对所设计的内容加以控制，使设计处于可控状态。各单位在执行及应用本规程过程中，注意总结经验，积累资程学院《空间格构结构设计规程》编制组(地址：上海市四平路主编单位：同济大学参编单位：上海建工(集团)总公司巨力集团有限公司同济大学建筑设计研究院浙江东南网架股份有限公司杭州大地网架制造有限公司华东建筑设计研究院有限公司上海市机电设计研究院北京机电院高技术股份有限公司铸造研究所北京工业大学主要起草人：钱若军姚念亮邱枕戈杨联萍高振锋杨晓丁洁民周观根王金花陆道渊邱晓忠赵刚崔晓强杨明远董明傅克祥王人鹏岳昌智杨子王明忠郑毅敏曹资薛素铎王希春朱骏王大年葛兆源伍小平王正平董驾龙姚越刘礼华王瑞铮 2术语和符号 2.1术语 2.2符号 3空间格构结构的类型和型式 3.1空间格构结构的类型 3.2空间格构结构的型式 4设计的一般规定 4.1设计深度 4.2结构的布置 4.3结构的选型 4.4荷载与作用 4.5材料 5结构及节点构造设计 5.1空间格构结构的构件截面 5.2变形控制 5.3设计参数 5.4支撑系统 5.5结构之间的协同 5.6工业厂房中的空间格构结构 5.7屋面排水 5.8抗风设计 5.9抗震设计 5.10温度变化的影响 5.11节点设计的一般原则 1 5.13组合格构结构的节点构造 5.14螺栓球节点构造 5.15钢板节点构造 5.16焊接空心球节点构造 5.17焊接空心鼓节点构造 5.18相贯节点构造 5.19铸钢连接节点 5.20高强度钢棒连接节点 6索和索杆结构及节点构造设计 6.1结构的布置和造型 6.2索结构的选型 6.3索结构的设计阶段 6.4索结构的构件截面和节点 6.5强度计算 6.6锚具设计 6.7夹具 6.8连接件及紧固件 6.9索结构连接构造形式 6.10索结构销孔与销轴的公差配合尺寸 7空间格构结构的计算分析 7.1分析的一般原则 7.2空间杆系有限元法分析模型及分析模型的选择原则 7.3结构的协同和分析单元的确定 7.4边界约束条件 7.5平板型网架的拟夹层板法 7.6预应力分析 27.7稳定分析 7.10组合空间格构结构的分析原则 7.11重分析 7.12节点及细部构造的分析 8.1轴心受力杆件强度计算 8.2拉弯和压弯杆件强度计算 8.3螺栓球节点 8.6焊接空心鼓节点 8.7相贯节点 8.9疲劳验算 9.2防锈 10空间格构结构制作技术条件 10.2材料检测 10.4螺栓球节点网架的制作 的制作和拼装 10.6相贯节点格构结构的制作和拼装 310.8铸钢节点的制作 11.1一般规定 11.2空间格构结构安装过程控制 11.3空间格构结构拆除临时支撑过程控制 11.4空间格构结构的施工一般规定 11.6工程的监测 附录A空间格构结构示意图 附录B常用钢丝绳和半平行钢丝索等规格 附录C组合网架结构节点构造选用图 附录D常用焊接钢板节点构造选用示意图 附录E叉耳接头等部件规格尺寸 附录F平板型网架的拟夹层板法 附录G网架结构竖向地震作用效应的简化计算 附录H组合网架结构的简化计算 附录I空间格构结构安装方法 附录J本规程用词说明 41.0.1为了在空间格构结构设计施工中贯彻执行国家技术经济1.0.2空间格构结构是由刚性或柔性构件通过节点连接构成的一般工业与民用建筑楼屋盖中的空间格构结构。理使用年限、结构构件和连接件及其零部件所采用的材料牌号和1.0.5对超过本规程规定的空间格构结构应进行专门的研究分析或试验。1由刚性或柔性构件通过节点连接而成的结构体系。刚性构件如空间杆和空间梁，柔性构件如索。2.1.2网架spacetruss由空间铰接杆组成的非曲面空间格构结构体系。由空间梁系按特定几何构成的刚接空间格构结构体系。网壳结构是以薄膜应力为主、并且其结构厚度极小于另外两个尺度的结构体系。2.1.4曲面网架curvedspacetruss由圆柱面、球面、双曲抛物面或其他曲面形式的双层或多层空间铰接杆系组成的空间格构结构体系。2.1.5集成体系结构integritysystem由不同力学特性的构件通过一定的拓扑关系构成的结构。如2.1.6张力集成体系结构tensileintegritysystem主要依靠张力提供刚度的集成体系结构。分析并确定索结构等柔性结构的初始几何形状的方法。2.1.8缩减因子reductionfactor在非线性失稳全过程分析中，理想结构的临界值与考虑了结构初始缺陷的临界值之间的比值。2.1.9初始缺陷imperfection2结构系统中因材料、加工、制作和安装等原因产生的不可避免2.1.10索结构cablestructure由索系或索系和刚性构件组成的能独立工作的建筑结构体2.2.1材料性能Ps——索的内力设计值；E₀——初始弹性模量；钢索在零应力态时的弹性模量；E,——切线模量；E——钢索在线弹性阶段的弹性模量；空间格构结构材料的弹性模量；g——重力加速度；f——钢材抗压或抗拉强度设计值；N——高强度螺栓的拉力设计值；f——高强度螺栓经热处理后的抗拉强度设计值；N₃——受压空心球的轴向受压或受拉承载力设计值；fr——角焊缝的强度设计值。2.2.2作用及承载力Pi——索破断拉力；e——弹性应变；3σ,oy——任一应变状态下应力和屈服应力；Gk——网架的永久荷载标准值；Qk——屋面或楼面的活荷载标准值；ol——在下临界荷载作用下产生的结构临界应力；Plow——理想网壳结构的下临界荷载；Pper——理想网壳结构的上临界荷载；FEsi、FEji、FEj—j振型、质点分别沿X、Y、Z方向地震作用标准值；G——空间格构结构第节i点的重力荷载代表值；SE——网壳杆件地震作用标准值的效应；SE、SEk——分别为j、k振型地震作用标准值的效应；W;——第i个单元的位能；Si;——相应于j振型自振周期的水平位移反应谱值；S——相应于j振型自振周期的竖向位移反应谱值；N,——为第p杆的最大内力响应值；N;——温变等效荷载作用下的杆件内力；oj——索结构中锚具的计算应力；Ob——锚具材料的抗拉强度；T——钢索破断拉力；N——轴心压力或轴心拉力设计值；M,My——为x轴、y轴平面内的弯矩设计值；NEx——欧拉临界力；0——垂直于焊缝长度方向的应力。D——钢球直径；锚杯的平均内径；网架的折算抗弯刚度；空心球外径；鼓节点的球直径；4θ——两个螺栓之间的最小夹角；汇集于球节点任意两钢管杆件间的夹角；d₁,d²,do——直径；组成θ角的钢管外径；d₅——销子直径；a₁——套筒端部到滑槽端距离；a₂——螺栓露出套筒长度；A——合金锚塞的有效表面积；L——锚杯的园锥部分的长度；D——锚杯的平均外径；w——荷载的短期效应组合下的挠度；位移；Li、(El);、(EA);——分别为第i杆的计算长度、抗弯刚度和抗拉刚度；A₅—杆件的截面面积；Aₙ——杆件的净截面面积；A——杆件毛截面面积；Wnx,W—为绕x轴、y轴的净截面抵抗矩；Lox——杆件计算长度；W—弯矩作用平面内较无受压纤维的毛截面抵抗矩；t—空心球壁厚；鼓节点的球壁厚；板料厚度；结构总自由度数；d——与空心球相连的主钢管杆件的外径；与鼓节5点相连的主钢管外径；半球直径；5Aef—高强度螺栓的有效截面面积；Lw——焊缝长度；he——角焊缝的有效厚度；d,d₃——空心鼓和杆件的外径；H₁——鼓节点的上半鼓高度；Dₙ——封头的名义内径；D₁——凸模直径；Z——由于钢板不平整和钢板厚度的偏差及氧化皮的影响，而留有的模具间隙。2.2.4计算系数及其他γ——索材料的抗力系数；a——弹性模量在弹性阶段的总降低系数；空间格构结构材料的线膨胀系数；与破坏概率有关的系数；ξ—螺栓伸进钢球长度与螺栓直径的比值；η—套筒外接圆直径与螺栓直径的比值；a——相应于j振型自振周期的水平地震影响系数；Y;——j振型参与系数；n——空间格构结构节点数；单元数；λT——k振型与j振型的自振周期比；m——计算中考虑的振型数；5——考虑支承体系与空间格构结构共同工作时，整体结构阻尼比；s——第i个单元阻尼比；Y、Z激励方向的振型参与系数；[ø]——振型矩阵；Pi——振型间相关系数；(uj、wk——分别为相应第j振型、第k振型的圆频率；ζ、sk——分别为相应第j振型、第k振型的阻尼比；[T]——内力转换矩阵；S₂——考虑材料、荷载等初始缺损的系数；λx——杆件长细比；4b——均匀弯曲的受弯杆件整体稳定系数；ψ——螺栓直径对承载力影响系数；β-——正面角焊缝的强度设计值增大系数；m——考虑节点受压弯或拉弯作用的影响系数；3.1空间格构结构的类型3.1.1空间格构结构可分别根据几何外形、结构刚度、构件力学1按几何外形可分为平板型和曲面型结构体系；3按结构刚度可分为刚性结构体系、柔性结构体系和刚柔性4按构件力学特性可分为线性结构和非线性结构；5按节点连接构造可分为机械连接体系和焊接连接体系；6按结构材料可分为钢结构、铝结构和钢与钢筋混凝土组合3.1.2当同一结构中兼有几种结构类型时，应根据结构的分类来确定分析模型和设计分析方法。3.2空间格构结构的型式3.2.1空间格构结构可由基本的结构单元组成不同的结构型式。组成不同结构型式的基本结构单元有：平面杆系单元(图3.2.1a);角锥单元，角锥单元又可分为三角锥单元(图3.2.1b);四角锥单元(图3.2.1c);六角锥单元(图3.2.1d);截角三棱柱单元(图3.2.1e)和截角四棱柱单元(图3.2.1f)。83.2.2基本单元可按建筑外形的要求构成平板和各种曲面型式的空间格构结构(图3.2.2-1～4)。图3.2.2-1曲面杆系组成示意图93.2.4索结构可分为单索结构和索网结构。图3.2.2-2平面杆系组成示意图图3.2.2-3角锥组成的平面示意图图3.2.2—4角锥组成的曲面示意图构型式见附录A.0.1;双层球面空间格构结构的常用结构型式见附录A.0.2;单层柱面空间格构结构的常用结构型式见附录A.0.3;单层球面空间格构结构的常用结构型式见附录A.0.4;单层双曲抛物面空间格构结构的常用结构型式见附录A.0.5;单层旋转双曲抛物面空间格构结构的常用结构型式见附录A.0.6;索构与下部支承结构的相互影响。对于由不同类型结构组成的复杂集成结构体系应明确各类结构之间的支承关系及力的传递路线和方式构与下部支承结构的相互影响。对于由不同类型结构组成的复杂集成结构体系应明确各类结构之间的支承关系及力的传递路线和方式。的几何稳定，不应出现结构的几何可变或瞬变，不应发生刚体平动或转动。对经有限刚体位移后生成的结构体系，应进行机构位移分析及在机构位移的运动过程中结构的部分可能产生的弹性或弹塑性的应力分析。4.2.4对多层空间格构结构宜选用合理的结构支承面，在支承面内布置格构结构的支承结构或结构支座。4.2.5对索结构和张力集成体系，宜设计成自平衡体系，以确保预应力水平和减少索结构体系对支承结构体系的水平作用力。并应布置相应的稳定体系，以保证索结构体系在任意荷载工况下均不发生结构松弛。索结构中的稳定结构系统可以是柔性体系，也可以是刚性体系。4.2.6索结构和张力集成体系设计时，应避免索系结构松弛。4.2.7索结构和张力集成体系设计时，应考虑其支承结构在索没参与工作时的安全。4.3.1空间格构结构的选型应根据建筑造型的要求和结构布置和下部支承结构特点综合确定。4.3.3对建筑平面规则并要求建筑空间大的空间格构结构，可采用圆柱形单层柱面网壳或双层柱面网架。对具有圆面或椭圆面的空间格构结构，可采用单层球面网壳或双层球面网架、单向拱形桁架和单向拱形空间桁架。对建筑立面为抛物面的空间格构结构，4.1.1空间格构结构设计深度除应按国家和上海市的有关规定进行技术设计和施工图设计外，尚应包括：1根据工程的结构型式，确定结构的设计准则、荷载工况、计算分析简图及力学模型、分析计算的方法及对应通过试验辅助设计的工程确定试验内容和方法。分析，确定提供预应力过程的次序及量值，且应确保施工过程与设计一致。5施工图应包括施工总说明、构件内力、节点挠度、支座反力、杆件布置图、杆件截面图、节点构造详图及支座构造详图等。4.1.2空间格构结构分析宜根据具体结构型式，分别采用线弹性阶段的静动力分析及稳定分析，弹塑性阶段的静动力分析及稳定分析、极限承载力分析，施工安装阶段的稳定分析。4.1.3对于空间刚接格构结构体系，宜进行极限承载力分析，确定结构体系的极限承载能力和破坏模态。4.2.1空间格构结构的布置应根据建筑形式、跨度、支承条件、荷载形式以及结构的力学性能等要求综合确定。4.2.2空间格构结构的布置应传力路线明确，且综合考虑格构结可采用抛物面网架或具有抛物面外形的刚性单层或双层空间格构结构。4.3.4对索系结构体系，可根据平面或空间要求采用单索、索网或横向加肋单向索系。4.3.5对具有规则平面的结构，可采用单索、平面索桁架。对具有圆形平面的结构，可采用以辐射状布置的索桁架。4.3.6对具有矩形、菱形、椭圆形平面及其它接近规则平面的索结构，可根据空间边缘构件设计成预应力单层索网或几块组合的预应力双曲索网结构。4.3.7对于斜拉结构，被悬挂的结构可采用网架、网壳、平面桁4.4荷载与作用4.4.1设计空间格构结构时应考虑永久荷载、可变荷载、支承结构的变形或沉降、施工荷载、检修荷载等及地震作用、温度变化作用。4.4.2空间格构结构荷载取值应按国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)的规定采用，并宜根据大跨度结构的特点作适当调整。4.4.3具有复杂体型、有大开口或悬挑的空间格构结构在缺乏可靠的体型系数时宜做风洞试验，以确定体型系数和风压分布。并应根据不同的风向考虑不同的荷载分量的作用，宜对多个主风方向的风效应分别进行组合。4.4.4对风致作用起主要作用的空间格构结构设计的风振系数可通过试验或研究确定。4.4.5空间格构结构雪荷载应按国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)中的规定采用，且应根据不同结构形式，考虑积雪的全跨均匀分布、不均匀分布和半跨均匀分布情况。4.4.6空间格构结构根据最不利的效应组合进行设计。分析各荷载效应时，空间格构结构杆件截面面积及结构刚度不得变化。4.4.7对承受移动荷载的空间格构结构必须按移动荷载的不同位置进行最不利的效应组合，并应考虑可能发生杆件内力的变号。4.4.8对于中、大跨度，多点支承且承受重楼屋面的空间格构结构，进行荷载效应组合时宜考虑加载次序。4.4.9对于呈非线性性能的索结构或张力集成体系，可采用与国家现行标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)中荷载组合来进行。4.5.1空间格构结构的材料应根据结构的重要性、结构形式、应地震作用等以及它们所占的比例)、连接方法、工作环境不同情况选择。4.5.2空间格构结构的杆件、节点及零部件可采用结构钢、铝合金、铸钢、不锈钢及高强度钢丝、高强度钢棒等各种材料。钢筋混凝土组合网架中压杆也可采用钢筋混凝土。4.5.3空间格构结构的钢构件可采用国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)规定的Q235B、Q235C、Q235(GB/T699)规定的20号钢、《低合金高强度结构钢》(GB/T1591)规定的Q345、Q390、Q420钢。4.5.4空间格构结构的节点可采用螺栓球节点、焊接空心球节筒组成。螺栓球的钢材宜采用国家标准《优质碳素结构钢》GB/T699规定的45号钢。高强螺栓的性能等级和材料及螺栓材料试件机械性能应符合国家标准《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》(GB/T16939)中第6.1条和6.2条规定。螺栓球网架的封板、锥符合表4.5.8-1的规定，机械力学性能应符合表4.5.8-2、ZPS5B级沸腾钢锰含量上限为0.60%。CBCDD不小于℃0拉伸试验不小于~150~100~60~~强度屈服点osN/mm²~100不小于~60~40等级BCD牌牌号试样方向冷弯试验(B=2a、180°)纵a横注：B为试样宽度，a为钢材厚度(直径)。表4.5.8-4碳素结构钢的原材料强度设计值(N/mm²)抗拉、抗压和f(刨平顶紧)注：表中厚度系指计算点的钢材厚度。4.5.9空间格构结构所采用的优质碳素结构钢原材料的化学成分应符合表4.5.9一1、4.5.9-2的规定，机械力学性能应符合表4.5.9—3的规定。CPS高级优质钢出88只出8推荐热处理℃回火点os架合命出8功Akz2表中所列正火推荐保温时间不少于30min,空冷、淬火推荐保温时间不少于30min,20、35、45号钢水冷，回火推荐保温时间不少于1h。注：1对于直径或厚度小于25mm的钢材，热处理是在与成品截而尺寸相同的试VA一一一B一一一C一一D一一E二一A-B一CDEA一B一CDE4.5.11空间格构结构所采用的合金结构钢原材料的化学成分应表4.5.10-3低合金高强度结构钢原材料的4.5.11空间格构结构所采用的合金结构钢原材料的化学成分应表4.5.10-3低合金高强度结构钢原材料的强度设计值(N/mm²)牌号质量等级180°弯曲试验a=试样厚度(直径)~35~50~100不小于不小于A一B一C一D一EA一B一C一D一EA一B一C一D一E≤16抗拉、抗压和8忘(刨平顶紧)fw上上CWVB一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一-一一PS高级优质钢CPSVB牌号试样毛坯尺寸回火屈服点%ψ%(冲击值)或高温回温度℃冷却剂冷却剂一油一油水、油9一油水、油一水水一油淬火870℃回火550℃屈服强度ao.2注：摘自《塑料护套半平行钢丝拉索》C注：摘自《塑料护套半平行钢丝拉索》CGB/T3058-1996合表4.5.12-1的规定，机械力学性能应符合表4.5.12-2的规表4.5.11-5采用直径为25mm的试样毛坯，表4.5.12—2高强度钢丝原材料的力学性能公称强度规定非比例伸长应力Ⅱ级松弛%初始应力I级48二一一5注：钢丝按公称面积确定其载荷值，公称面积应包括锌层厚度在内。(图4.5.12),钢绞线可分为多层钢绞线和全锁式钢绞线。半平行钢丝索和钢丝绳的破断拉力见附录B。DD图4.5.12-4钢丝绳示意图y——索材料的抗力系数，取2.0。度设计值应经试验确定。化学成份(%)硅Si 屈服强度MPa抗拉强度MPa延伸率%冲击强度J弹性模量MPa 符合表4.5.14—1的规定，经热处理后的机械力学性能应符合表确定。铸钢件的强度设计值fz;可取0.8os。碳C锰硅硫S磷P铬镍N铜钼钒V注：上表引用国家标准《焊接结构用碳素钢铸件》(GB/T7659-87)。碳C锰硅硫S磷P铬G镍N铜钼钒V铝注：1含碳量大于0.23%,强度级别超出表中规定，及其他低合金钢应经专门试验验证。4碳当量CE=C+1/6Mn+1/5(Cr+Mo+V)+1/15(Ni+Cu)。收缩率%①%J注：上表引用国家标准《焊接结构用碳素钢铸件》(GB/T7659-87)。%%3拉伸试验时一般选择5倍标距测试伸长率，表4.5.15-1的规定，机械力学性能应符合表4.5.15-2的规定。E347—16不锈钢焊条的熔敷金属化学成分应符合表4.5.15-3电流(AC或DC+)应符合表4.5.15-5的规定。奥氏体型CPSN一~0.80)0奥氏体型热处理℃固溶1010～1150快冷固溶920~1150快冷CSP≤~2.5≤~21.0~11.0~1.00≤≤≤≤出4.4.5.17-4的规定。E5515,E5516,E518,E5500~E5515,E5516,E518,E5500~E5015,E5016,E5018,E5001E5015,E5016,E5018,E5001表4.5.15-5E347-16不锈钢焊条参考电流(AC或DC+)表4.5.15-4E347-16不锈钢焊条熔敷金属焊接电流(A)焊条直径(mm)一热浇铸特制一一一一Mo钼~11.00~19.00一一Ti5×(C%-屈服强度硬度(HBS)热浇铸定型 (调质)屈服强度断面收缩率冲击力Ak(ak)热浇铸特制屈服强度断面收缩率冲击力Ak(ak)屈服强度断面收缩率屈服强度断面收缩率CSPVCSP口表4.5.17-4E55系列焊条的熔表4.5.17-4E55系列焊条的熔抗拉强度抗拉强度吉吉会会二二二8表4.5.17-3E43系列和E50系列表4.5.17-3E43系列和E50系列E50系列国43系列8屈服点as二二8◎试验温度℃化学化学成份应符合表4.5.17--6的规定，埋弧焊所用焊剂的熔敷金F4××一H×××≥400主体材料类别表4.5.17-8碳钢焊丝化学成份(%)CPS~2.1~0.95一一一一~1.40~0.70~0.15~0.12~0.15~0.15~0.75~0.15~1.15~0.85~0.19~1.40~0.60~0.90~0.15~1.85~1.15~0.15~2.00~0.80J试验温度℃屈服强度符合GB/T700中GB/T1591中ER49-1ER50-3ER50-5ER50-7古古3二氧化碳气体保护焊碳钢焊丝化学成份应符合表4.5.17一8的规定，焊接材料及熔敷金属的力学性能应符合表4.5.17-9性能螺栓、螺钉和螺柱》(GB/T3C98.1)和《紧固件机械性能螺母》(GB/T3098.2)对应选用的性能等级所规定的材料。普通螺最低回火温度℃mmX1II1II00.59I中碳钢，淬火并回火中碳钢，淬火并回火 中碳钢，淬回火京京出出表4.5.17-11普通螺栓的性能等级的抗拉表4.5.17-11普通螺栓的性能等级的抗拉61M>61M<85高强螺栓应根据国家标准《钢结构用高强度大六角螺栓》(GB/T1228)规定的性能等级8.8s或10.9s,采用国家标准《合金结构钢技术条件》(GB/T3077)规定的40Cr钢或20MnTiB钢(螺栓直径≤24mm)。钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、圈的使用配合按表4.5.17—13选用，螺栓的机械力学性能表4.5.17—14的规定，扭剪型高强度螺栓、级和推荐材料按表4.5.17—15选用学性能应符合表4.5.12—16的规定。表4.5.17-12钢结构用高强度大六角头螺栓、类别性能等级垫圈表4.5.17-13螺栓、螺母、垫圈的使用配合垫图表4.5.17—14螺栓的机械力学性能屈服强度o.2%%表4.5.17—15扭剪型高强度螺栓、螺母及垫圈的性能等级和推荐材料性能等级表4.5.17-16扭剪型高强度螺栓的机械力学性能屈服强度os%%冲击值J/cm²6螺栓球节点在网架体系中的高强螺栓性能等级和推荐材料按表4.5.17-17选用，螺栓经热处理后的机械力学性能应符合表4.5.17-18的规定。紧定螺钉采用与高强螺栓相应的材料。表4.5.17-17螺栓性能等级和推荐材料性能等级表4.5.17—18螺栓经热处理后的机械力学性能性能等级的Q235B钢或《低合金高强度结构钢》(GB/T1591)规定的Q345B钢制成。4.5.18热弯曲管材和冷弯曲管材不宜采用屈服强度超过Q3454.5.19当设计采用冷、热弯曲钢管时，弹性模量可按下式修正。式中Eo——初始弹性模量，对热弯、冷弯钢管，可分别取Ey——屈服应变，即材料在达到屈服时的应变，对由试验资料钢材的可以按试验资料的实际屈服应变取值，对无试验资料的钢材可取0.002;a—弹性模量在弹性阶段的总降低系数，对冷弯、热弯可分别按表4.5.19取值；表4.5.19总降低系数热弯冷弯0,y——任一应变状态下应力和屈服应力；E.——切线模量。式(4.5.19-1)也可表示为：4.5.20钢索在低应力状态下可认为是线弹性材料，处于高应力状态下的钢索，当索的预张拉强度为破坏强度的一半、索在预张拉强度的四分之三内呈弹性性状、索的极限应变钢丝绳为3%,钢绞线为2%时索的线性与非线性阶段的应力、应变关系如图4.5.20所示。弹性模量可按下式计算。式中ou——索的极限应力；Eu——索的极限应变；0e——索的弹性极限应力；Ee——索的弹性极限应变；E₀——钢索在零应力态时的弹性模量；E——钢索在线弹性阶段的弹性模量。图4.5.20索的线性与非线性阶段的应力、应变关系4.5.21金属材料的检测方法、取值部位、取样数量、试件尺寸应符合国家有关标准的规定。5.1.1空间格构结构的构件截面宜采用对称截面。杆件截面的最小尺寸应根据结构跨度与节点间距离大小确定，对于承重结构的杆件，普通型钢角钢不宜小于L50×3,钢管不宜小于φ45×3。于检查、清刷、油漆。管形截面应将两端封闭。的缀板间距离不应大于40i(i截面回转半径),受拉杆件的缀板间距离不应大于80i,且受压杆件两个侧向支承点间的缀板不得少于两个。度和结构的构造要求分别在永久荷载和可变5.2.2结构或构件变形的容许值应符合国家标准《钢结构设计规范》(GB50017)的规定。当有实践经验或有特殊要求时可根据不影响正常使用和观感的原则进行调整。5.2.3平板型矩形平面网架结构和网壳结构的最大容许变形值应符合表5.2.3的规定，同时宜考虑感观要求。网壳的屋盖网壳的悬挑轨悬挂吊车的运行要求确定。的截面削弱。拱，起拱大小应视实际需要而定。5.3设计参数根据结构的型式、跨度、屋面材料及构造要求等因素确定。可按表5.3.1-1和表5.3.1-2选用。网架形式钢筋混凝土屋面体系钢檩条屋面体系网格数网格数四角锥网架、正放抽空四角锥网架形四角锥网架、斜放四角锥网架、星形四角锥网架当减少。网架形式钢筋混凝土屋面体系钢檩条屋面体系网格数网格数面网架球面网架、三角锥球面网架、注：L2为曲面网架沿主要传力方向的展开长度，单位为m。5.3.2两端支承的圆柱面网壳，其宽度B与跨度L之比宜小于1.0,壳体的矢高可取宽度的1/3～1/6,沿纵向边缘落地支承的圆柱面网壳可取1/2～1/5。双层圆柱面网架的厚度可取宽度的5.3.3球面网壳的矢高可取跨度(平面直径)的1/3～1/7。双层球面网壳的厚度可取跨度(平面直径)的1/30～1/50。单层球面网壳的跨度(平面直径)不宜大于60m。5.3.5多点支承网架的悬臂长度宜为跨度的1/4～1/3。5.4.1空间格构结构应根据结构的具体型式决定支撑系统的布置。当设置支撑系统时应同受力格构结构布置5.5.2弹性支承的空间格构结构分析和设计时应考虑支承的构造所能提供的实际的弹性刚度，分别计算弹性刚度对空间格构结5.5.3斜拉结构体系宜避免或减少悬挂点处的应力集中。5.6.1工业厂房的空间格构结构宜采用周边支承或中间点支承型式，点支承沿厂房的纵向柱距以18～24m为宜。跨度较大的空间格构结构在开口端宜采取加强措施，并应采用合适的墙架结构5.6.2在水平荷载作用下，厂房网架与下部柱子组成抗侧力体5.7.1空间格构结构的屋面排水的起坡形式宜采用格构结构变高度或整个格构结构起拱的办法。也可在空间格构结构的上弦设较大的空间格构结构其排水坡度的确定应考虑结构的变形。5.7.2当计算屋面坡度小于3%的屋面结构或构件时，应考虑其5.8.1对大型复杂的空间格构结构宜进行减少风致效应作用设定它们的协同关系，格构结构对下部结构的影响及下部支承结构因为地震作用而对上部格构结构的影响，根据其协同关系设计格5.9.3对空间格构结构的支座或支承结构的水平和竖向约束刚动摩擦的平板压力支座，以使支座能在满足必须的竖向承载力的5.9.5抗震设防烈度为7度和8度时，平板型空间格构结构和组合格构结构，在其支半平画内周边区段宜设置水平支撑。沿周边的1～3网格拉杆的轴向应力小于0.3f(f为钢材强度设计值)时，长细比不应大于180。5.10.1设计空间格构结构在考虑温度变化的影响时，宜采用合适的支承节点构造以释放或减少温度变化的影响。5.10.2设计空间格构结构的支承结构时，应考虑因温度变化而5.11.1空间格构结构的节点宜根据结构的形体、荷载、制作、施5.11.2空间格构结构的节点可分为焊接连接节点体系、机接节点体系。焊接连接节点体系是指杆件主要通过焊接与节点连5.11.3空间格构结构节点设计或验算时应考虑分析计算时各种5.11.4节点必须具有足够的强度和刚度。在荷载作用下，节点5.12典型支座节点形式图5.12.2—2单面弧形压力支座示意图3双面弧形压力支座节点(图5.12.2-3):适用于大跨度且图5.12.2—2单面弧形压力支座示意图3双面弧形压力支座节点(图5.12.2-3):适用于大跨度且5.12.2常用压力支座节点可按下列几种构造形式选用：1平板压力支座(图5.12.2-1):适用于较小跨度结构。图5.12.2—1平板压力或拉力支座示意图图5.12.2-3双面弧形压力支座示意图4球铰压力支座节点(图5.12.2-4):适用于有抗震要求、图5.12.2-3双面弧形压力支座示意图4球铰压力支座节点(图5.12.2-4):适用于有抗震要求、图5.12.2—4球铰压力支座示意图5滑移转动支座节点(图5.12.2—5):适用于较大支座反图5.12.2-5滑移转动支座示意图1平板拉力支座节点(图5.12.2—1):适用于较小跨度结2单面弧形拉力支座节点(图5.12.3):适用于中小跨度结图5.12.3单面弧形拉力支座示意图5.12.4弧形支座板的材料宜用铸钢，单面弧形支座板可5.13.1组合格构结构的上弦节点构造应符合下列要2腹杆的轴线与作为上弦的带肋板有效截面的中轴线在节5.13.2钢筋混凝土带肋板与腹杆连接的节点构造可按本规程附录C选用。或封板等零件组成(图5.14.1)适用于连接钢管杆件。图5.14.1螺栓球节点示意图5.14.2钢球的直径可按下式确定(图5.14.2)式中D——钢球直径(mm);0—两个螺栓之间的最小夹角(rad);d₁,d₂——螺栓直径(mm),dl>d2;5—螺栓伸进钢球长度与螺栓直径的比值；η—套筒外接圆直径与螺栓直径的比值。ξ和η值应分别根据螺栓承受拉力和压力设计值确定，其值可取ξ=1.1,η=1.8。螺栓伸进钢球长度不应小于11丝扣。图5.14.2螺栓球示意图孔径可比螺栓直径大1mm。式中d₃——销子直径(mm);a₁——套筒端部到滑槽端距离(mm);a₂——螺栓露出套筒长度，可预留4～6mm,但不应少于1.5～2个丝扣。5.14.4当杆件直径不小于76mm时，应采用锥头连接；当杆件直径小于76mm时，可采用封板或锥头连接。5.14.5杆件端部可采用锥头(图5.14.5-1)或封板(图5.14.5—2)连接，其连接焊缝以及锥头的任何截面必须与连接的钢管等强，坡口根部间隙b可根据连接钢管壁厚取2～5mm。封板厚度应按实际受力大小计算决定，且不宜小于钢管外径的1/5。锥头底板厚度也应按实际受力大小计算决定，且不宜小于锥头底部外径的1/5。封板及锥头底部厚度可按表5.14.5采用。图5.14.5—1锥头连接示意图图5.14.5-2封板连接示意图封板/锥底厚度(mm)锥底厚度(mm)5.15.1焊接钢板节点可由十字节点板和盖板组成，适用于连接型钢杆件。十字节点宜由两块带企口的钢板对插焊成，亦可由三块钢板焊成(图5.15.1a、b)。对于小跨度格构结构的受拉节点，可不设置盖板。十字节点板与盖板所用钢材应与结构杆件钢材一致。盖板图5.15.1焊接钢板节点示意图重合，否则应考虑其偏心影响。较小时，弦杆也可直接与十字节点板连接。件的厚度大2mm,但不得小于6mm。节点板的平面尺寸应适当考虑制作和装配的误差。力不低于母材。5.15.7焊接钢板节点上，弦杆与腹杆、腹杆与腹杆之间以及杆端5.16.1由两个半球焊接而成的空心球，可根据受力大小分为不加肋(图5.16.1-1)和加肋(图5.16.1—2)两种，适用于连接钢管杆件。④图5.16.1-1不加肋的空心球示意图⑧图5.16.1-2加肋的空心球示意图1单层网壳空心球的壁厚与外径之比宜取1/35～1/20,杆件仅受轴向力的网架和双层网壳空心球的壁厚与外径之比宜取1/45～1/25;空心球外径与主钢管外径之比宜取2.4～3.0;主钢管的壁厚宜取空心球壁厚的1/2～1/1.5。空心球壁厚不宜小于5.16.1-1和图5.16.1-2的要求。加肋空心球的肋板可用平台(图5.16.2)。角焊缝的焊脚尺寸应符合下列要求：当t≤4mm3mm,长度不小于40mm。5.16.3在确定空心球外径时，球面上相连接杆件之间的缝隙a不宜小于10mm(图5.16.3-1)。为了保证缝隙a,空心球直径也式中0—汇集于球节点任意两钢管杆件间的夹角(rad);图5.16.3—1空心球节点示意图2汇交两杆中，截面积大的杆件必须全截面焊在3受力大的杆件，可按图5.16.3-2设置加劲肋板，或按图5.16.3-3增设支托板。图5.16.3-2汇交叉杆件连接示意图A-A图5.16.3-3增设支托板示意图5.16.4当空心球外径不小于300mm,且杆件内力较大时，可在球外径不小于400mm,且内力较大杆件为压力时，宜在压力较大杆件的轴线平面内设加劲环肋；当空心球外径不小于500mm,必于球壁的厚度。且加劲环肋与空心球的焊接必须保证质量5.17焊接空心鼓节点构造加肋和加肋(图5.17.1),适用于连接钢管杆件。图5.17.1空心鼓连接节点示意图3杆件与空心鼓的连接焊缝，应沿全周连续焊接并平滑过角焊缝。角焊缝的焊脚尺寸应符合5.16.2的要求。鼓直径与空心鼓壁厚之比不大于35。空心鼓外径与主钢管外径之比宜取2.4～3.0;主钢管的壁厚宜取空心鼓壁厚的5.17.5在确定空心鼓尺寸时，空心鼓节点上相连接杆件之间的2汇交两杆中，截面积大的杆件必须焊在空心鼓保证有3/4截面焊在空心鼓上。5.18.2当相贯节点用于空间格构结构其构造形式超过国家进行试验研究。5.19.2铸钢节点的构造设计除应根据节点的构造要求及传力特5.19.3铸钢节点中应避免导致应力集中的5.19.4铸钢节点中非实心部分最大壁厚与最小壁厚之比不宜大于3,且最小壁厚应大于10mm,变截面处宜平滑过渡。5.19.5铸钢节点在设计时应考虑到清砂的要求，避免出现阴角5.19.6铸钢节点与钢构件连接处应通过加工使铸钢件的精度达5.19.7铸钢节点与钢构件连接处壁厚应满足材料等强和焊接要5.20高强度钢棒连接节点图5.20.1高强度钢棒连接示意图5.20.2棒的规格尺寸可按表5.20.2选用(图5.20.2)。图5.20.2棒的示意图表5.20.2棒的规格尺寸规格(螺纹尺寸M)规格(螺纹尺寸M)5.20.3叉耳接头等部件规格尺寸见附录E。6.1结构的布置和造型6.1.1索结构的布置和造型应根据建筑跨度、平面和空间形状、支承条件、荷载形式以及索结构的力学性能等要求综合确定。布置索结构时应同时布置其支承体系外，尚应考虑预应力过程。6.1.2索结构的布置应根据下部支承结构的布置和类型，结合空间曲面设计整个受力体系。索结构体系宜设计成自平衡体系，以确保预应力水平和减少索结构体系对支承结构体系的水平作用力。索结构和张力集成体系设计时，应考虑其支承结构在索没有参与工作时保持安全。6.1.3索结构的选型应考虑下部支承结构的弹性特性和惯性特性。索结构的布置应综合考虑索结构对下部支承结构的影响及下部支承结构对上部索结构的影响，避免出现支承结构的变形导致索结构的松弛。6.1.4当有各个不同类型组成的集成体系时，应明确各个结构单元或各种结构类型的支承关系，并应考虑它们之间的作用和影响。6.1.5索结构体系中应设计可靠的稳定系统，以保证索结构体系在任意荷载工况下均不发生结构松弛。索结构中的稳定结构系统可以是柔性体系，也可以是刚性体系。当采用索与其他刚性构件6.1.6在施加预应力后获得刚度的索结构体系必须保证结构的几何稳定，不出现结构的几何可变或瞬变。6.1.7索结构体系必须有充分和必要的约束条件以保证结构在工作阶段不产生机构位移，不发生刚体平动或转动。对经有限刚体位移后生成的索结构体系，应进行机构位移分析。6.1.8为了保证单向受力的索结构空间工作，提高其整体刚度，承担和传递水平力，防止杆件产生过大变形，避免压杆侧向失稳，保证索结构的整体稳定性，应根据索结构的型式布置可靠的支撑系统。6.2索结构的选型6.2.1索结构的选型应根据结构的平面和空间曲面设计要求，确定采用索系结构体系或索桁架结构体系，具体选型见本规程4.3节的规定。6.3索结构的设计阶段6.3.1索结构体系的设计应按以下三个阶段进行：形状设计、预6.3.2形状设计是根据索结构体系的布置和造型的要求，确定索结构体系几何外形及相应预应力。6.3.3对简单几何外形的索结构体系可采用模型试验来确定几何外形。6.3.4对复杂几何外形，对初始几何外形不定，由预应力维持形状，且几何外形的改变导致结构刚度较大改变的索结构体系应采用找形技术进行形状分析，以设计符合造型设计要求的几何外形及相应的维持几何形状的预应力分布和预应力水平，索结构的造型应根据找形分析的结果进行调整。6.3.5、索结构体系形状设计要符合以下准则：1索网结构的曲面应避免扁平域、预应力水平不均匀性。2张力集成体系的几何形状可由预应力设计确定。6.3.6预应力设计应使索结构体系在各种荷载工况下均不出现6.6锚具设计6.6.26.6锚具设计6.6.2锚具的强度计算宜采用有限元法。设计锚具时应采用索1锚具端部耳环应验算图6.6.2-1所示A-A、B-B、C一6.3.7强度校核应使所有构件在各种荷载工况下均满足强度要6.4索结构的构件截面和节点6.5强度计算图6.6.2—1锚具端部耳环示意图图6.6.2—1锚具端部耳环示意图2锚具应验算图6.6.2—2所示螺纹强度。6.5.2设计锚具时应采用索的破断力作为作用在锚图6.6.2-2锚具螺纹示意图强度。图6.6.2—4调节套筒示意图估算。1)Schleicher,F的建议公式。图6.6.3—1锚杯强度计算示意图之一水平方向和垂直方向的分力分别为PH和Pv,按式(6.6.3-1)计假定在Pv锚杯的有效横断面上是均匀分布的，则按式(6.6.3—2)计算：A。——合金锚塞的有效表面积。2)E.Czitary的建议公式。(6.6.3-4)计算：3)当不考虑锚杯内壁面上摩擦力时，锚杯的平均应力强度σN按武(6.6.3一5)计算。见图6.6.3-2。图6.6.3-2锚杯强度计算示意图之二2产生在锚杯断面圆周上的最大计算应力o按式(6.6.3一锚固。冷铸锚可采用环氧树脂冷浇铸或WIRELOCK冷浇铸树脂6.6.5热浇铸锚具分成定型锚具和特制锚具。热浇铸定型锚具6.6.6压制锚具应用于直径小于44mm的钢丝绳、直径小于图6.6.7夹片式锚具示意图图6.6.8-1墩头锚具示意图图6.6.8-2螺丝端杆锚具示意图图6.6.9钢质锥形锚具示意图图6.6.10-1挤压锚具示意图图6.6.10-2带外螺纹的挤压锚具示意图图6.6.10-3带耳板的挤压锚具示意图图6.6.10-4带耳板的可调式挤压锚具示意图见图6.6.11.图6.6.11-1带耳板的铸锚锚具示意图图6.7.5夹三层索的压板式夹具示意图图6.7.8连体压板夹具示意图图6.7.9带转向轮夹具示意图图6.7.10拳握式夹头示意图6.8连接件及紧固件6.8.1压套连接件，见图6.8.1。图6.8.1压套连接件示意图图6.8.2夹头连接件示意图图6.8.3螺栓连接件示意图图6.8.4内螺纹连接件示意图图6.8.5花篮螺栓连接件示意图图6.8.6长螺杆连接件示意图图6.8.7一端带拉环的调节器示意图图6.9.1索与索的连接构造示意图图6.9.2承重索与边索的连接构造示意图主索从桅杆到斜拉结构之间的典型节点。图6.9.3索与桅杆的连接构造示意图图6.9.5索与构件或地锚连接示意图抗剪等强度验算和试验，以及变形验算。见图6.10.1。销轴与孔的配合可采用过渡配合。6.10.2销孔与销轴的公差配合尺寸，应符合表6.10.2的规定。基本尺寸(MM)间隙配合至孔(H11)轴(cl1)孔(H8)轴(h7)孔(H7)轴(k6)00000000000000007空间格构结构的计算分析7.1.1空间格构结构分析应符合表7.1.1的规定。表7.1.1空间格构结构分析模型结构体系弹性阶段工作弹性屈曲弹塑性屈曲间铰接格构结构体系非线性分析单层、双层或多层空间刚接格构结构体系非线性分析双非线性分析模型索结构或张力—7.1.2分析空间格构结构的位移、内力，宜根据结构的几何外形、平面形状、荷载型式、边界约束条件及不同设计阶段等采用空间杆系有限单元法或按连续化假定的方法。选用分析方法应考虑到分析方法的适用范围和条件。7.1.3当对采用平板空间格构结构的排架结构体系进行内力分析时，应根据下部结构的水平刚度与空间格构结构的等效轴向刚度之比、下部结构的布置、空间格构结构支座节点构造及荷载特征，将空间格构结构分别假定为轴向刚度无穷大的系杆或有限轴向刚度的系杆。当对采用曲面空间格构结构的排架结构体系进行内力分析时，空间格构结构不宜假定为轴向刚度无穷大的系杆。7.1.4作用在空间格构结构上的荷载按静力等效的原则集中作用在空间格构结构节点上。空间铰接格构结构杆件上不宜承受荷7.1.5采用空间杆系有限元法分析空间格构结构体系的节点位移和内力时宜采用整体分析。7.1.6索结构及张力集成体系结构应根据不同结构体系分别进行形状分析、预应力分析和在外荷载作用下的内力、位移计算，并应根据具体情况对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载等作用下的内力、位移进行计算。7.1.7空间格构结构分析时节点刚度假定宜与空间格构结构节点和支座的构造相一致。7.2空间杆系有限元法分析模型及分析模型的选择原则7.2.1当采用有限元法分析空间格构结构体系时，分析模型有等截面直线空间铰接杆模型、等截面直线空间梁模型和索元模型。空间铰接杆模型可分为线性或几何非线性。空间梁模型可分为线性、几何非线性、材料非线性及几何、材料双非线性。空间梁模型有不考虑弯曲和轴向变形耦合影响的模型及考虑弯曲、剪切、扭转、翘曲和轴向变形耦合影响的模型。索元模型有非线性直线、非线性曲线及考虑自重影响的非线性曲线索元模型。7.2.2当采用有限元法分析空间格构结构体系节点及细部构造7.2.3空间格构结构体系分析时应根据节点的构造及相应的刚度、杆件的尺寸和构件的性质分别选取合适的分析单元模型。当结构构造允许节点转动，接近理想铰时可忽略节点弯曲刚度的影响，杆件只承受轴向力，可采用铰接杆模型。当结构构造不允许节点转动，接近于刚性连接，杆件中承受横向荷载时，可采用空间梁模型。当节点构造可使节点发生有限弹性转动时，可采用半刚性7.2.4对于刚接节点的空间格构结构，当杆件细长且杆件中没有横向荷载作用时，也可采用按铰接杆系模型进行近似分析，但宜考虑杆端弯矩的影响。7.2.5索结构体系的分析：1索结构体系分析的力学模型应根据索结构体系类型，如索2对预应力索网结构、张力集成体系中的索段可采用等截面直线索元或曲线索元。3对斜拉结构中的拉索或较长的索段宜采用考虑索自重影响的等截面曲线索元。7.2.6空间格构结构分析时，节点的约束应根据构造决定，对于理想空间铰，节点有三个自由度。对于平面铰，节点有二个自由度。对于理想空间刚接节点，节点有六个或七个自由度，具体根据节点的实际构造确定其约束条件。7.2.7当结构构造使杆件的材料主轴不能汇交于节点，应确定刚臂，考虑节点的主从关系。见图7.2.7。图7.2.7刚臂长度e示意图7.3结构的协同和分析单元的确定7.3.1空间格构结构分析时，宜考虑格构结构对下部支承结构的影响及下部支承结构对上部格构结构的影响，可以整体分析，也可把下部支承结构折算等效刚度和等效质量作为上部分析时用。当分析下部结构时，可把上部支承结构折算等效刚度和等效质量作为下部分析时用。7.3.2对于空间刚接格构结构体系分析时，应采用空间梁单元。7.4边界约束条件7.4.1分析空间格构结构时，应根据空间格构结构的支座节点构7.4.2空间格构结构支座的边界约束条件分别沿结构整体坐标系的三个方向根据具体情况确定。如果空间格构结构支承结构对空间格构结构支座的约束与结构整体坐标系不一致时，应作为斜边界约束处理。不宜采用设置等代杆件的办法。常用的斜边界有如下几种形式：(1)平板空间格构，图7.4.2—1;(2)规则曲面空间格构，图7.4.2—2;(3)不规则平面或曲面空间格构。图7.4.2-1平板空间格构的斜边界形式示意图图7.4.2—2曲面空间格构的斜边界形式示意图7.5平板型网架的拟夹层板法7.5.1周边支承矩形平面的由平面桁架系或角锥体组成的网架结构，可简化为正交异性或各向同性的平板按拟夹层板法进行内7.5.2对于两向正交正放、正放四角锥、正放抽空四角锥等三种网架，当平面形状为矩形、周边简支时，拟夹层板法的弯矩和挠度可按下列公式计算：式中w—荷载的短期效应组合下的挠度；Gk——网架的永久荷载标准值；Qk——屋面或楼面的活荷载标准值；L₁——网架长向跨度；拟夹层板的折算抗弯刚度等物理常数可按附录F确定。当上弦、积的算术平均值。7.6预应力分析7.6.1空间格构结构荷载分析时，可将预应力作为初始应力来分与实际的预应力过程一致。7.7.1对可能产生屈曲破坏的空间格构结构的整体稳定或局部7.7.2对结构进行稳定分析宜采用几何非线性和材料非线性分7.7.3在进行单层网壳结构的稳定性分析时可采用弹性几何非7.7.4对网壳结构的整体或局部稳定分析，宜采用以下步骤进2以失稳区中构件在下临界荷载作用下产生的应力为结构的临界应力ol。表7.7.4缩减系数μ式中S₁——系数，当网壳结构采用机械连接的节点时，S₁=1.2;当网壳结构采用焊接连接的节点时，S₁=S₂——考虑材料、荷载等初始缺损的系数，取值为1.0~7.8抗震分析7.8.1对于平板型网架结构，抗震设防烈度为7度时，可不进行水平和竖向抗震计算。抗震设防烈度为8度时应进行竖向抗震计尼比可取0.02;当采用振型分解反应谱法进行空间格构结构地震效应分析时，对于网架结构宜取前10～15个振型，对于网壳结构宜取前20~30个振型。用不小于二组的实际强震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线。加速度曲线幅值应根据与抗震设防烈度相应的多遇地震的加表7.8.3时程分析所用的地震加速度时程曲线的最大值(cm/s²)多遇地震构结构j振型、i质点的水平或竖向地震作用标准值应按下式确aj——相应于j振型自振周期的水平地震影数a取0.65c;;G———空间格构结构第1节点的重力荷载代表值，其中恒载取100%,活载取50%。m——计算中考虑的振型数，对于网壳结构可取前20~30个振型。式中m——对于网架结构可取前10—15个振型。可按本规程附录G分析。式中5——考虑支承体系与空间格构结构共同工作时，整体结s——第i个单元阻尼比，对钢结构取0.02,对混凝土结构取0.05;W;——第i个单元的位能。式中L、(EI);、(EA);——分别为第i杆的计算长度、抗弯刚M.、M、N——分别取第i杆两端静弯矩和静轴虑三维非平稳随机地震激励下结构各节点最大位移响应值(即随式中U、U、Ui依次为节点在X、Y、Z三个方向最大位移响应值；m——计算时所考虑的振型数，见7.8.5条；振型时节点i在X方向的振型值；pj,iy、在X、Y、Z激励方向的振型参与系数；Pk——振型间相关系数；、Ok分别为相应第j振型、第k振型的圆频率；、k——分别为相应第j振型、第k振型的阻尼比；Si相应于j振型自振周期的水平位移反应谱Sj相应于j振型自振周期的竖向位移反应谱g——重力加速度；aj、αy——相应于j振型自振周期的水平与竖向地震影响系数，含义及计算方法同7.8.4条。第P杆最大地震内力响应值(即随机振动中最大响应的均值)的组合公式为：式中Np——为第P杆的最大内力响应值；t——结构总自由度数；[T]——内力转换矩阵，T为矩阵中的元素。根椐节点编号和单元类型确定。7.9温度作用引起的内力分析7.9.1分析空间格构结构因温度变化而产生的内力，对于空间格构结构两端约束的杆件，可将温差而引起的杆件固端反力作为等效荷载反向作用在杆件两端节点上，然后按空间杆系有限单元法分析。7.9.2组合空间格构结构，当短向跨度大于50m,且支承结构为独立柱时，可不考虑由于气温变化而引起的内力。7.9.3温差引起的空间格构结构内力可采用杆系有限单元法进行分析。因温差引起的空间格构杆件内力：式中N——温变等效荷载作用下的杆件内力；E——空间格构结构材料的弹性模量；a—空间格构结构材料的线膨胀系数，对于钢材取0.000012/℃,对于混凝土取0.00001/℃;A;——杆件的截面面积；△—气温差或温度差。7.10组合空间格构结构的分析原则7.10.1组合空间格构结构分析时应将组合空间格构结构的带肋平板离散成能承受轴力、面力和弯矩的梁元和板壳元，将腹杆和下弦作为承受轴力的杆元，并应考虑两种不同材料的材性。7.10.2组合空间格构结构也可采用基于空间杆系有限元法的简化分析。分析时将组合空间格构的带肋平板等代为仅能承受轴力的上弦，并与腹杆和下弦构成两种不同材料的等代空间格构，按空间铰结杆系有限元法进行内力、位移分析。等代上弦截面及带肋平板中内力可按本规程附录H确定。7.11重分析7.11.1空间格构结构的位移和内力分析后，应按内力调整杆件根据截面及刚度等效的原则进行，被替换的杆件应不是主要受力杆件且不多于全部杆件的5%,否则应重新设计。7.12.1空间格构结构节点及细部构造应采用实体有限7.12.2空间格构结构节点及细部构造应采用理想弹塑性模型进8杆件和节点、连接的强度计算8.1轴心受力杆件强度计算Aₙ——杆件的净截面面积；8.1.2承受轴心压力作用杆件其稳定性可按下式计算：式中A——杆件毛截面面积；φ—轴心受压杆件的稳定系数，根据国家标准《钢结构8.2拉弯和压弯杆件强度计算8.2.2实腹式压弯杆件其稳定性可按下式验算： 板节点1l螺检球螺检球注：l为杆件几何长度(节点中心间距离)。注：l为杆件几何长度(节点中心间距离)。 表8.2.3-3单层网壳杆件计算长度l₀ 壳体曲面内壳体曲面外注：l为杆件几何长度(节点中心间距离)。板节点L1L曲面网架受压杆件注：l为杆件几何长度(节点中心间距离)。注：l为杆件几何长度(节点中心间距离)。网壳类别N≤A.ff(8.3.1)—高强度螺栓经热处理后的抗拉强度设计值；对10.9S,取为430(N/mm²);对9.8S,取为385An—高强度螺栓的有效截面面积(mm²),可按表8.3.18.3.3高强度螺栓的性能等级宜按螺栓规格分别选用。对于M12～M36的高强度螺栓，其强度等级可选用10.9s,对于M39~8.5.1在空心球节点的构造满足本规程5.16节要求的前提下，对于直径为160～900mm的空心球节点，其受压和受拉承载力设式中N——受压空心球的轴向受压或受拉承载力设计值D——空心球外径(mm);t——空心球壁厚(mm);n——加肋承载力提高系数，受压空心球加肋采用1.4,受拉空心球加肋采用1.1,;不加肋时采用1.0。空心球用于单层网壳结构承受拉弯或压弯时，其承载力设计值可按式(8.5.1)算出后再乘以0.8。8.6焊接空心鼓节点公式(8.6.1-1)计算。式中N——轴心拉力或轴心压力(N);h——角焊缝的有效厚度(mm),对直角角焊缝等于焊缝的计算长度(杆件相交线长度)可按公式(8.6.1—2),(8.6.1-3)计算：式中d,d₃——空心鼓和杆件的外径(mm)。8.6.2在空心鼓节点的构造满足本规程5.17节要求的前提下，式中D——空心鼓的球直径(mm);H₁——鼓节点的上半鼓高度；8加肋承载力提高系数，受压空心球加肋采用1.4,ym考虑节点受压弯或拉弯作用的影响系数，可采用8.7相贯节点8.7.1相贯节点的计算应按国家标准《钢结构设计规范》8.7.2相贯节点的节点形式超过国家标准《钢结构设计规范》8.8铸钢节点8.8.1铸钢节点应采用有限单元法进行分析其强度和变形。采确定节点中最不利截面的1/3进入塑性或1/2进入塑性或全截面8.9疲劳验算他直接或间接承受重复动力荷载或重复作用的结构受拉杆件和连构的杆件和连接进行疲劳强度验算，许用应力幅按杆件和连类别和应力循环次数确定。合本规定的结构杆件及连接的疲劳验算应进行专门的试验和分9.1.1空间格构结构应根据建筑物的耐火等级确定燃烧性能与耐火极限。9.1.2空间格构结构的防火材料宜采用消防部门认可的防火漆或防火喷涂材料。防火喷涂材料应在规定的耐火时限内与空间格构结构构件保持良好的结合，无裂缝，不剥落，不散发有毒有害气体。防火材料应与构件的防锈涂装有良好的相容性。9.1.3对于无吊顶的空间格构结构，不宜采用防火喷涂材料时，可采用水喷淋系统进行防护。其防火设计方案应经消防部门同9.1.4当空间格构结构的表面长期受辐射热达150℃以上时，应加隔热层或采用其他有效的防护措施。9.2.1空间格构结构的设计应便于进行防锈处理，构造上应尽量避免出现难以油漆及积留湿气和大量灰尘的死角或凹槽。闭口截面构件应沿全长和端部焊接封闭。9.2.2空间格构结构的防锈可根据具体条件采用涂刷防锈涂料、金属喷涂或热浸或其他有效的防锈手段。9.2.3空间格构结构在进行涂装或喷涂前，应对构件表面进行处到涂装或喷涂所需的相应质量标准。9.2.4表面除锈方法如下：人工除锈，其质量标准见表9.2.4-1;喷砂(抛丸)除锈，其质量标准见表9.2.4-2;酸洗磷化。级别彻底用铲刀铲刮，用钢丝刷子刷擦，用机械刷子擦和用疏松的氧化皮、锈和污物，最后用清洁干燥的压缩空气非常彻底地用铲刀铲刮，用钢丝刷子擦，用机械刷面除锈要求与St₂相同，但更为彻底。除去灰尘后，该表面应具有明显的金属光泽注：采用砂轮研磨时，钢材表面不得出现砂轮研磨痕迹。级别状痕迹的程度，但更为彻底。除去灰尘后，该表面应具明显的金属光泽。9.2.5防锈涂装由底漆和面漆组成，配套要求见表9.2.6涂层厚度应符合设计要求。当设计对涂层厚度无要求时，9.2.7金属喷涂可