可在球内加肋 7-91中的公式是以大量的试验数据(其中绝大多数为单向受压且球直径为500mm以下)用数理统计方法得出的经验公式 单层网壳空心球的外径与壁厚之比宜取20～35 钢管端头可加套管与空心球焊接(图5.2.5) 同时试验数据也较少 仍可考虑加劲肋承载力提高系数 d 对于受力较大的特殊节点 对加肋空心球 5.2.5 应在球内加肋 所有汇交杆件的轴线必须通过球中心线; 不考虑加劲肋的作用 数值计算分析考虑了节点破坏时钢管与球体连接处已进入塑性状态 ＝1.1 可按下式计算 应根据各主要杆件在空心球节点的连接情况 5.2.8 d 其受压和受拉承载力设计值N 扭矩及剪力作用 根据试验结果 61-2003采用了承载力提高系数η 5.2 （N）可按下式计算 空心球壁厚不宜小于4mm 可根据受力大小分别采用不加肋空心球(图5.2.1-1)和加肋空心球(图5.2.1-2) d 焊接空心球的设计及钢管杆件与空心球的连接应符合下列构造要求 焊接空心球在我国已广泛用作网架结构的节点 验算肋板平面外空心球节点的承载能力 对于单层网壳结构 允许部分腹杆与腹杆或腹杆与弦杆相汇交 受力大的杆件 也可以不加套管 此外本条对管 ≥0.8)且轴力方向和加肋方向一致时 钢管端部加套管是保证焊缝质量 d 5.2.7 在单层球面及柱面网壳中 出现了直径大于500mm的空心球 5.2.2 原《网架结构设计与施工规程》JGJ 以确保安全 11的规定 但应符合下列构造要求; 当空心球外径大于300mm 据此 采用凸台时 对空心球壁厚的允许减薄量进行了放宽 如需应用焊接空心球连接其他类型截面的钢管 受拉球取η 故采用了以弹塑性理论为基础的非线性有限元法 空心球外径与主钢管外径之比宜取2.4～3.0 方便拼装的好办法 因此对于直径大于500mm的焊接空心球 当采用的焊接工艺可以保证焊接质量时 原《网壳结构技术规程》JGJ 受压球取η 进行回归分析 压承载力设计值统一公式形式 汇交两杆中 肋板必须设在轴力最大杆件的轴线平面内 压时空心球均为强度破坏 1591规定的Q345B 空心球承受压弯或拉弯的承载力设计值N 规定钢管应开坡口(从工艺要求考虑钢管壁厚大于6mm的必须开坡口) 并与原规程未放宽时的计算结果作了比较 实际工程中也难以保证加劲肋位于弯矩作用平面内 且杆件内力较大需要提高承载能力时 同时随着计算技术的进步 以实现焊缝与钢管等强 另一杆坡口焊在相汇交杆上 m 考虑空心球设加劲肋的作用 1 焊接空心球节点 计算与试验均很复杂 球坡口焊缝尺寸与角焊缝高度也作了具体规定 不加肋空心球和加肋空心球的成型对接焊接 考虑到承受弯矩为主的空心球目前还缺少工程实践 5.2.4 其高度不得大于1mm f 在此基础上对《网壳结构技术规程》JGJ 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 5.2.4 数值分析结果表明 R 空心球的钢材宜采用现行国家标准《碳素结构钢》GB／T 钢管应开坡口 ＝1.4 m m m 焊接空心球节点 试验数据离散性较大 5.2.5 本规程中将上述公式以图形形式表示 为了使钢管杆件与空心球连接焊缝做到与钢管等强 Q345C钢 大直径受拉空心球强度设计值可适当提高 因此本条明确焊接空心球适用于连接圆钢管 5.2.1 同时放宽了对较大直径空心球直径允许偏差和圆度允许偏差的限制 随着工程应用的发展 当有可靠试验依据时 长度可为30mm～50mm 对以轴力为主而弯矩较小的情况(η 空心球直径可按下式估算 700规定的Q235B钢或《低合金高强度结构钢》GB／T 61-2003编制时即采用数值计算和已有试验结果一起参与数理统计 本次规程编制时仍采用拉 将空心球节点承载力设计值公式统一为一种形式 且连接杆件又较多时 角焊缝的焊脚尺寸h 尚有弯矩 以往设计中均以单向受力(受压或受拉)情况下空心球的承载能力来决定空心球的允许设计荷载 根据大量工程实践的经验 在确定空心球外径时 本次修编中又作了上述限制放宽后的计算分析 应分别满足图5.2.1-1和图5.2.1-2的要求 5.2.6 受压球取η 对轴力和弯矩共同作用下的节点承载力 产品质量应符合现行行业标准《钢网架焊接空心球节点》JG／T 3 钢管杆件与空心球连接 且其厚度不应小于球壁的厚度 近年来在单层网壳结构中也得到了应用 一般可增加20％～50％左右 同时与其他经验公式比较也均能覆盖 设计人员只要根据偏心系数c 5.2.2 套管壁厚不应小于3mm 并应按图5.2.7-1设置加劲板 加肋空心球的肋板应设置在空间网格结构最大杆件与主要受力杆件组成的轴线平面内 与偏心系数c相应的的计 5.2.8 焊缝要焊透 得到了η 为简化 经本次修订调整后的公式 由两个半球焊接而成的空心球 本次修订时 网架和双层网壳空心球的外径与壁厚之比宜取25～45 在钢管与空心球之间应留有一定缝隙并予以焊透 当空心球外径大于或等于500mm 球面上相邻杆件之间的净距a不宜小于10mm(图5.2.6) 因此在弯矩较大的情况下 有限元分析和简化理论分析 1 5.2.1 61-2003公式中的相关系数作了调整 为了减少空心球节点直径 当空心球直径为120mm~900mm时 由于网架和网壳结构中空心球为多向受力 已有条件对空心球节点进行数值计算分析 加肋空心球的肋板可用平台或凸台 3 但应保证有3/4截面焊在球上 ＝1.1 即可按图查到影响系数η 其承载力可乘以加肋空心球承载力提高系数η 为了便于设计人员使用 4 单层网壳的杆端除承受轴向力外 取受拉杆) 应符合下列规定 当仅承受轴力或轴力与弯矩共同作用但以轴力为主(η 由于弯矩作用在杆与球接触面产生的附加正应力在不同部分出入较大 ＝1.4 加劲肋对弯矩作用下节点承载力的影响尚无足够的试验结果 m 当空心球直径过大 受拉球取η d 《网壳结构技术规程》JGJ 目前针对焊接空心球的有关试验和理论分析基本集中在焊接空心球和圆钢管的连接 而单向受力空心球的承载力 《网壳结构技术规程》JGJ 因目前大于500mm直径的焊接空心球制作质量离散性较大 61-2003根据经验给出了考虑空心球承受压弯或拉弯作用的影响系数η 以保证足够的安全度 否则应按角焊缝计算 在满足空心球的有关构造要求后 5.2.3 考虑设计使用方便 基本覆盖了数值分析和试验结果 5.2.3 单向拉 取得了一定的经验 m ＝0.8 根据空心球制作实际情况和钢板供货大量出现负公差的情况 5.2 本条中所提出的一些构造要求是为了避免空心球在受压时会由于失稳而破坏 对其承载力设计值考虑0.9的折减系数 由于受拉空心球的试验较少 应进行专门的研究 2 可按图5.2.7-2增设支托板 空心球壁厚与主钢管的壁厚之比宜取1.5～2.0 d 产生较大的塑性变形 ≥0.8) 大直径空心球受拉试验更少 以及对口错边量的限制 2