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摘要：网架、网壳等空间结构在国内外得到了广泛的应用。特别是近几年来，随着人们生活水平的不断提高，工业生产、文化、体育、科技等行业不断进步，大大增强了社会对空间结构尤其是大跨度空间结构的需求。因此，网架深化设计也尤为重要。
关键词：网架深化设计；网架节点；网架支座
中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：
引言
网架结构是由很多杆件通过节点，按照一定规律组成的网状空间杆系结构。它由于形状灵活，故可设计成各种形状。网架结构根据外形可分为平板网架、两面坡网架、圆柱形网架、球壳网架、异形网架等。近年来，由于电子计算技术的迅速发展，解决了网架结构高次超静定结构的计算问题，促使网架结构无论在型式方面以及实际工程应用方面，发展都很快。目前网架主要用于大、中跨度的公共建筑中，例如体育馆、机场、俱乐部、展览馆和候车大厅等，以及中小型工业厂房。跨度越大，采用此种结构的优越性和经济效果也就越显著。特别是当其它结构很难实现时，网架结构更能显现它的优势，不过这也使网架在深化设计过程中所要准备的工作将会更多。
一、网架的深化设计方法
网架的翻样方法需根据网架的形状和屋面板图纸进行确定。1）平板网架的翻样方法采用按水平面翻样（见图1 ）。 2）两面坡网架则需根据屋面板图纸来进行确定。如果屋面图纸中要求屋面支托竖直放置，则网架按水平面翻样（见图1 ）。 如果屋面图纸中要求屋面支托垂直于网架放置，则网架按三点一面翻样（见图1 ）。3）圆柱形网架按圆柱面翻样，但须注意母线方向（见图1 ）。 4）球壳网架按球形翻样，计算出球心坐标和球半径（见图1 ）。 5）异形网架如不规则双曲面按拟合面翻样。
图1 网架翻样类型
二、网架深化设计的软件选择
网架设计在国内应用较为广泛的为浙江大学开发的MST计算程序，它集设计和深化为一体，在網架深化设计中，可用MST程序自动检查网架零部件相碰情况，并在MST计算程序中对网架球径进行调整，以满足各零部件的最小空间要求。
由于国内各网架公司在零部件方面不统一，不同的厂家有不同的零部件标准，因此在用MST程序检验零部件相碰情况前，必须在程序中先选定正确的零部件标准。在用MST程序检验零部件相碰情况时，需注意以下几种情况：1）高强螺栓拧进螺栓球内的长度为1.1d(d为螺栓直径)，当螺栓球球径不足时，高强螺栓相互间会相碰，此时必须改大球径（见图2）。 2）套筒、封板或锥头相碰时，可以采用下列三种方法进行处理：当相碰较小时，可以采用改大球径的方法（见图2）当相碰较大时，可以采用连接锥的形式来进行处理（见图3），但需经等强度计算，由于涉及到连接锥强度和稳定等问题，应尽量避免采用此方法。 当相碰很大时，可以将螺栓球改成焊接球，杆与杆或杆与球直接相贯的方法。
图2 螺栓球改大
图3 螺栓球增加连接锥
球上需设置吊点、预留孔
有些网架要求在球上留孔或做吊点，那留孔、吊点的位置对球径也有直接影响。1）在上弦球朝下或下弦球朝上的位置留孔，就必须注意留孔的大小与腹杆螺栓是否相碰，如相碰，则必须改大球径。2）在上弦球朝下或下弦球朝上的位置有钢管吊点，则必须注意钢管是否会碰到腹杆，如相碰，则也须改大球径（见图4）。
图4 下弦节点球改大1
网架检修马道
当网架有马道时，则要考虑马道支托是否会和腹杆相碰，如果相碰，则要考虑改大球径（见图5）。如果球径无法改大，则需考虑马道支托形式的改变，是否可以用十字加劲板来代替支托管等。
图5 下弦节点球改大2
屋面支托管
有些网架屋面荷载重，所采用的屋面支托管径比较大而球又较小时，屋面支托管就会与网架杆件相碰，此时就须改大球径而避免相碰（见图6）。
图6 上弦节点球改大
网架支座
网架有两种支座位置，一种是上弦支座，另一种是下弦支座。当采用上弦支座时，则必须考虑网架支座加劲板厚度与网架腹杆是否相碰，如果相碰，可以采用改大球径或采用连接锥的方式来进行处理（见图示7），还可采用改变支座撑板方向来处理（见图示8）。当采用下弦支座时，则可不必考虑。但是无论是上弦支座还是下弦支座，在具体支座撑板的取值中应该考虑支座球最大弦杆的角度和管径。
图7 支座球调整
图8 支座加劲板调整
网架支座形式有：十字加劲板支座、井字支座、钢棒或钢管支座等。网架支座球径的大小与网架支座撑板的取值有直接关系，特别是当钢棒或钢管支座球球径过小时，支座会与杆件相碰，所以须检验支座球径是否满足支座要求。
网架上弦球支座放置在柱子或梁上时，需注意腹杆是否会碰到柱子或梁，如果相碰时，通常有以下三种处理方法：1）抬高支座高度。2）在柱子或梁上切斜角（此方法用于柱子或梁未浇灌时）。3）修改与支座球相连腹杆的角度。网架下弦球支座则不必考虑。
结束语
以上问题是本人在网架深化设计中的一些经验总结，不同类型的网架仍会有不同的新问题，仍需结合工程实际情况综合考虑。
参考文献
［1］中华人民共和国住房和城乡建设部. JGJ 7-2010空间网格结构技术规程[S] .北京：中国建筑工业出版社，2010
［2］中华人民共和国建设部. GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范[S].北京：建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版，2002
［3］中华人民共和国建设部.JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.
［4］中华人民共和国建设部.GB50017-2003钢结构设计规范[S].北京：中国计划出版社，2003.
关键词：网架深化设计；网架节点；网架支座
中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：
引言
网架结构是由很多杆件通过节点，按照一定规律组成的网状空间杆系结构。它由于形状灵活，故可设计成各种形状。网架结构根据外形可分为平板网架、两面坡网架、圆柱形网架、球壳网架、异形网架等。近年来，由于电子计算技术的迅速发展，解决了网架结构高次超静定结构的计算问题，促使网架结构无论在型式方面以及实际工程应用方面，发展都很快。目前网架主要用于大、中跨度的公共建筑中，例如体育馆、机场、俱乐部、展览馆和候车大厅等，以及中小型工业厂房。跨度越大，采用此种结构的优越性和经济效果也就越显著。特别是当其它结构很难实现时，网架结构更能显现它的优势，不过这也使网架在深化设计过程中所要准备的工作将会更多。
一、网架的深化设计方法
网架的翻样方法需根据网架的形状和屋面板图纸进行确定。1）平板网架的翻样方法采用按水平面翻样（见图1 ）。 2）两面坡网架则需根据屋面板图纸来进行确定。如果屋面图纸中要求屋面支托竖直放置，则网架按水平面翻样（见图1 ）。 如果屋面图纸中要求屋面支托垂直于网架放置，则网架按三点一面翻样（见图1 ）。3）圆柱形网架按圆柱面翻样，但须注意母线方向（见图1 ）。 4）球壳网架按球形翻样，计算出球心坐标和球半径（见图1 ）。 5）异形网架如不规则双曲面按拟合面翻样。
图1 网架翻样类型
二、网架深化设计的软件选择
网架设计在国内应用较为广泛的为浙江大学开发的MST计算程序，它集设计和深化为一体，在網架深化设计中，可用MST程序自动检查网架零部件相碰情况，并在MST计算程序中对网架球径进行调整，以满足各零部件的最小空间要求。
由于国内各网架公司在零部件方面不统一，不同的厂家有不同的零部件标准，因此在用MST程序检验零部件相碰情况前，必须在程序中先选定正确的零部件标准。在用MST程序检验零部件相碰情况时，需注意以下几种情况：1）高强螺栓拧进螺栓球内的长度为1.1d(d为螺栓直径)，当螺栓球球径不足时，高强螺栓相互间会相碰，此时必须改大球径（见图2）。 2）套筒、封板或锥头相碰时，可以采用下列三种方法进行处理：当相碰较小时，可以采用改大球径的方法（见图2）当相碰较大时，可以采用连接锥的形式来进行处理（见图3），但需经等强度计算，由于涉及到连接锥强度和稳定等问题，应尽量避免采用此方法。 当相碰很大时，可以将螺栓球改成焊接球，杆与杆或杆与球直接相贯的方法。
图2 螺栓球改大
图3 螺栓球增加连接锥
球上需设置吊点、预留孔
有些网架要求在球上留孔或做吊点，那留孔、吊点的位置对球径也有直接影响。1）在上弦球朝下或下弦球朝上的位置留孔，就必须注意留孔的大小与腹杆螺栓是否相碰，如相碰，则必须改大球径。2）在上弦球朝下或下弦球朝上的位置有钢管吊点，则必须注意钢管是否会碰到腹杆，如相碰，则也须改大球径（见图4）。
图4 下弦节点球改大1
网架检修马道
当网架有马道时，则要考虑马道支托是否会和腹杆相碰，如果相碰，则要考虑改大球径（见图5）。如果球径无法改大，则需考虑马道支托形式的改变，是否可以用十字加劲板来代替支托管等。
图5 下弦节点球改大2
屋面支托管
有些网架屋面荷载重，所采用的屋面支托管径比较大而球又较小时，屋面支托管就会与网架杆件相碰，此时就须改大球径而避免相碰（见图6）。
图6 上弦节点球改大
网架支座
网架有两种支座位置，一种是上弦支座，另一种是下弦支座。当采用上弦支座时，则必须考虑网架支座加劲板厚度与网架腹杆是否相碰，如果相碰，可以采用改大球径或采用连接锥的方式来进行处理（见图示7），还可采用改变支座撑板方向来处理（见图示8）。当采用下弦支座时，则可不必考虑。但是无论是上弦支座还是下弦支座，在具体支座撑板的取值中应该考虑支座球最大弦杆的角度和管径。
图7 支座球调整
图8 支座加劲板调整
网架支座形式有：十字加劲板支座、井字支座、钢棒或钢管支座等。网架支座球径的大小与网架支座撑板的取值有直接关系，特别是当钢棒或钢管支座球球径过小时，支座会与杆件相碰，所以须检验支座球径是否满足支座要求。
网架上弦球支座放置在柱子或梁上时，需注意腹杆是否会碰到柱子或梁，如果相碰时，通常有以下三种处理方法：1）抬高支座高度。2）在柱子或梁上切斜角（此方法用于柱子或梁未浇灌时）。3）修改与支座球相连腹杆的角度。网架下弦球支座则不必考虑。
结束语
以上问题是本人在网架深化设计中的一些经验总结，不同类型的网架仍会有不同的新问题，仍需结合工程实际情况综合考虑。
参考文献
［1］中华人民共和国住房和城乡建设部. JGJ 7-2010空间网格结构技术规程[S] .北京：中国建筑工业出版社，2010
［2］中华人民共和国建设部. GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范[S].北京：建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版，2002
［3］中华人民共和国建设部.JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.
［4］中华人民共和国建设部.GB50017-2003钢结构设计规范[S].北京：中国计划出版社，2003.