天津市空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程

目次

１總則……………１

２術(shù)語(yǔ)和符號(hào)｀……………………２

２．１術(shù)語(yǔ)……………………２

２．２符號(hào)……………………６

３設(shè)計(jì)的基本規(guī)定……………１２

３．１一般規(guī)定……………１２

３．２網(wǎng)架結(jié)構(gòu)……………１２

３．３網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)……………１８

３．４弦支穹頂……………２２

３．５弦支筒殼……………２５

４結(jié)構(gòu)計(jì)算……………………２７

４．１一般計(jì)算原則………２７

４．２靜力計(jì)算……………２８

４．３穩(wěn)定性計(jì)算…………３０

４．４地震作用下的內(nèi)力計(jì)算……………３３

４．５溫度作用下的內(nèi)力計(jì)算……………３９

５桿件和節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與構(gòu)造…………………４０

５．１一般規(guī)定……………４０

５．２桿件…………………４０

５．３焊接空心球節(jié)點(diǎn)……４２

５．４焊接鋼板節(jié)點(diǎn)………４６

５．５螺栓球節(jié)點(diǎn)…………４９

５．６嵌入式轂節(jié)點(diǎn)………５５

５．７相貫節(jié)點(diǎn)……………５９

５．８鑄鋼節(jié)點(diǎn)……………６２

５．９銷軸節(jié)點(diǎn)……………６４

５．１０組合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)………………６５

５．１１預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)…………６６

５．１２弦支穹頂結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)…………………６７

５．１３支座構(gòu)造要求………６９

６制作與安裝…………………７３

６．１一般規(guī)定……………７３

６．２制作與拼裝要求……７５

６．３高空散裝法…………７８

６．４分條或分塊安裝法…………………７９

６．５高空滑移法…………７９

６．６整體吊裝法…………８１

６．７整體提升法…………８３

６．８整體頂升法…………８４

６．９攀達(dá)穹頂……………８５

６．１０綜合安裝法…………８５

６．１１組合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的施工………………８６

６．１２預(yù)應(yīng)力施工…………８７

６．１３驗(yàn)收…………………８８

７防護(hù)與監(jiān)測(cè)…………………９０

７．１防腐…………………９０

７．２防火…………………９１

７．３維護(hù)與保養(yǎng)…………９２

７．４定期監(jiān)測(cè)……………９３

附錄Ａ網(wǎng)殼等效剛度計(jì)算公式………………９５

附錄Ｂ組合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化計(jì)算……………９７

附錄Ｃ橡膠墊板的材料力學(xué)性能及計(jì)算構(gòu)造要求…………９９

本規(guī)程用詞說(shuō)明………………１０２

引用標(biāo)準(zhǔn)名錄…………………１０３

條文說(shuō)明………１０５

Ｃｏｎｔｅｎｔｓ

１Ｇｅｎｅｒａｌｐｒｏｖｉｓｉｏｎ……………１

２ＴｅｒｍｓａｎｄＳｙｍｂｏｌｓ……………２

２．１Ｔｅｒｍｓ…………………２

２．２Ｓｙｍｂｏｌｓ………………６

３ＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌＲｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆＤｅｓｉｇｎ…………１２

３．１ＢａｓｉｃＲｅｇｕｌａｔｉｏｎ……１２

３．２ＳｐａｔｉａｌＴｒｕｓｓＳｔｒｕｃｔｕｒｅ………………１２

３．３ＬａｔｔｉｃｅｄＳｈｅｌｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅ………………１８

３．４Ｓｕｓｐｅｎｄｏｍｅ…………２２

３．５ＣａｂｌｅＳｕｐｐｏｒｔｅｄＢａｒｒｅｌＶａｕｌｔＳｔｒｕｃｔｕｒｅ……………２５

４ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ………２７

４．１ＧｅｎｅｒａｌＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＰｒｉｎｃｉｐｌｅ………２７

４．２ＳｔａｔｉｃＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ……２８

４．３ＳｔａｂｉｌｉｔｙＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ…………………３０

４．４ＩｎｔｅｒｎａｌＦｏｒｃｅＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｕｎｄｅｒＳｅｉｓｍｉｃＡｃｔｉｏｎ……３３

４．５ＩｎｔｅｒｎａｌＦｏｒｃｅＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｕｎｄｅｒＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＡｃｔｉｏｎ

………３９

５ＤｅｓｉｇｎａｎｄＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＪｏｉｎｔａｎｄＭｅｍｂｅｒ………………４０

５．１ＧｅｎｅｒａｌＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ………………４０

５．２Ｍｅｍｂｅｒ………………４０

５．３ＷｅｌｄｅｄＨｏｌｌｏｗＳｐｈｅｒｉｃａｌＪｏｉｎｔ………４２

５．４ＷｅｌｄｅｄＳｔｅｅｌＰａｎｅｌＪｏｉｎｔ……………４６

５．５Ｂｏｌｔ－ＳｐｈｅｒｅＪｏｉｎｔ……４９

５．６ＥｍｂｅｄｄｅｄＨｕｂＪｏｉｎｔ…………………５５

５．７ＴｕｂｅＩｎｔｅｒｓｅｃｔｉｎｇＪｏｉｎｔ………………５９

５．８ＣａｓｔＳｔｅｅｌＪｏｉｎｔ………６２

５．９ＰｉｎＲｏｌｌＪｏｉｎｔ…………６４

５．１０ＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎＳｐａｔｉａｌＴｒｕｓｓＪｏｉｎｔ……６５

５．１１ＪｏｉｎｔｉｎＰｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅ………６６

５．１２ＳｕｓｐｅｎｄｏｍｅＪｏｉｎｔ……６７

５．１３ＳｕｐｐｏｒｔＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ…６９

６ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅａｎｄＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ…………………７３

６．１ＧｅｎｅｒａｌＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ………………７３

６．２ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅａｎｄＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ…………７５

６．３ＨｉｇｈＡｌｔｉｔｕｄｅＢｕｌｋＭｅｔｈｏｄ…………７８

６．４ＳｕｂｓｅｃｔｉｏｎＢｌｏｃｋＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ………………７９

６．５ＡｅｒｉａｌＳｌｉｄｉｎｇＭｅｔｈｏｄ………………７９

６．６ＩｎｔｅｇｒａｌＨｏｉｓｔｉｎｇＭｅｔｈｏｄ……………８１

６．７ＩｎｔｅｇｒａｌＬｉｆｔｉｎｇＭｅｔｈｏｄ………………８３

６．８ＩｎｔｅｇｒａｌｐｕｓｈｉｎｇＭｅｔｈｏｄ……………８４

６．９Ｐａｎｔａｄｏｍｅ……………８５

６．１０ＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ…８５

６．１１ＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎＳｐａｔｉａｌＴｒｕｓｓＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ……………８６

６．１２ＰｒｅｓｔｒｅｓｓＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ………………８７

６．１３Ａｃｃｅｐｔａｎｃｅ…………８８

７ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇ……９０

７．１Ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎ…………９０

７．２ＦｉｒｅＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎ………９１

７．３ＣａｒｅａｎｄＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅ………………９２

７．４ＰｅｒｉｏｄｉｃＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇ…………………９３

ＡｐｐｅｎｄｉｘＡＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＲｉｇｉｄｉｔｙＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＦｏｒｍｕｌａｏｆＬａｔｔｉｃｅｄ

ＳｈｅｌｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅ…………………９５

ＡｐｐｅｎｄｉｘＢＳｉｍｐｌｉｆｉｅｄＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎＳｐａｔｉａｌＴｒｕｓｓ

Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ…………９７

ＡｐｐｅｎｄｉｘＣＭａｔｅｒｉａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＣｏｎ

ｓｔｒｕｃｔｉｏｎＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆＲｕｂｂｅｒＢａｃｋｉｎｇＰｌａｔｅ

……………………９９

ＷｏｒｄｉｎｇＥｘｐｌａｎａｔｉｏｎ……………１０２

Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ………１０３

ＡｔｔａｃｈｅｄＰｒｏｖｉｓｉｏｎｓ……………１０５

１總則

１．０．１為了在空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工中，貫徹執(zhí)行國(guó)家和

天津市的技術(shù)政策，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)

量，特制定本規(guī)程。

１．０．２本規(guī)程適用于天津市工業(yè)與民用建筑的屋蓋與樓蓋結(jié)構(gòu)

中以鋼構(gòu)件組成的單層或多層空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工。特

大跨度的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)。

１．０．３本規(guī)程是遵照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)

準(zhǔn)》ＧＢ５００６８、《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)術(shù)語(yǔ)和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)》ＧＢ５００８３、《建筑

結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》ＧＢ５０００９、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》ＧＢ５００１１、《鋼結(jié)

構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》ＧＢ５００１７、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》ＧＢ５００１８

和《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》ＧＢ５０２０５，結(jié)合空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)

的特點(diǎn)而編制的。

１．０．４在空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工中，除符合本規(guī)程的要求

外，尚應(yīng)遵守國(guó)家和天津市其他有關(guān)專門(mén)規(guī)范或規(guī)程的規(guī)定。

１．０．５單層空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)不宜設(shè)置懸掛吊車。雙層空間網(wǎng)格結(jié)

構(gòu)直接承受工作級(jí)別為Ａ３及以上的懸掛吊車荷載，當(dāng)應(yīng)力變化

的循環(huán)次數(shù)等于或大于１０５次時(shí)，應(yīng)進(jìn)行疲勞計(jì)算，其容許應(yīng)力

幅度及構(gòu)造應(yīng)經(jīng)過(guò)專門(mén)的試驗(yàn)確定。

１．０．６對(duì)受高溫及強(qiáng)烈腐蝕等作用，或有防火要求的空間網(wǎng)格

結(jié)構(gòu)，或承受動(dòng)力荷載的樓層空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)專

門(mén)規(guī)范或規(guī)程的要求。

１．０．７空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的選型及構(gòu)造應(yīng)綜合考慮材料供應(yīng)和施工

條件與制作安裝方法，以取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。空間網(wǎng)格結(jié)

構(gòu)中的桿件和節(jié)點(diǎn)，宜減少規(guī)格類型，以便于制作安裝。

１

２術(shù)語(yǔ)和符號(hào)

２．１術(shù)語(yǔ)

２．１．１空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)（ｓｐａｔｉａｌｇｒｉｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）

用鋼管或其他型鋼構(gòu)成空間網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，包括平板型和曲面

型網(wǎng)架、網(wǎng)殼以及弦支穹頂?shù)雀鞣N穹頂結(jié)構(gòu)。

２．１．２網(wǎng)架（ｓｐａｔｉａｌｔｒｕｓｓ）

按一定規(guī)律布置的桿件通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接而形成的平板型的空

間桿系結(jié)構(gòu)。

２．１．３網(wǎng)殼（ｌａｔｔｉｃｅｄｓｈｅｌｌ）

按一定規(guī)律布置的桿件通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接而形成的三維曲面狀

空間桿系或梁系結(jié)構(gòu)，包括筒殼、球殼和空間任意曲面的網(wǎng)狀殼

體結(jié)構(gòu)等。

２．１．４穹頂（ｄｏｍｅ）

單層或雙層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。

２．１．５弦支穹頂（ｓｕｓｐｅｎｄｏｍｅ）

用連續(xù)的拉索（或拉桿）和壓桿加強(qiáng)的球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。

２．１．６交叉桁架系網(wǎng)架（ｃｒｏｓｓｐｌａｎｅｔｒｕｓｓ）

由平面桁架交叉組成的網(wǎng)架。

２．１．７兩向正交正放網(wǎng)架（ｔｗｏ－ｗａｙｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｌａｔｔｉｃｅｄｇｒｉｄｓ）

由兩個(gè)方向的平面桁架垂直交叉而成的兩向桁架分別與邊

界垂直的網(wǎng)架。

２．１．８兩向正交斜放網(wǎng)架（ｔｗｏ－ｗａｙｄｉａｇｏｎａｌｌａｔｔｉｃｅｄｇｒｉｄｓ）

由兩個(gè)方向的平面桁架垂直交叉而成的兩向桁架與邊界交

角為４５°的網(wǎng)架。

２．１．９兩向斜交斜放網(wǎng)架（ｔｗｏ－ｗａｙｄｉａｇｏｎａｌｓｋｅｗｌａｔｔｉｃｅｄｇｒｉｄｓ）

由兩個(gè)方向桁架相交α角交叉而成的菱形網(wǎng)格的網(wǎng)架。

２

２．１．１０三向網(wǎng)架（ｔｈｒｅｅ－ｗａｙｌａｔｔｉｃｅｄｇｒｉｄｓ）

由三個(gè)方向桁架按６０°角相互交叉組成的網(wǎng)架。

２．１．１１四角錐體系網(wǎng)架（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｙｓｔｅｍｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｓｑｕａｒｅ

ｐｙｒａｍｉｄｇｒｉｄｓ）

以四角錐為基本單元組成的網(wǎng)架體系。

２．１．１２正放四角錐網(wǎng)架（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｓｑｕａｒｅｐｙｒａｍｉｄｓｐａｔｉａｌｇｒｉｄｓ）

以倒置的四角錐體為單元，單元錐底的四邊為上弦桿、錐棱

為腹桿、各錐頂相連為下弦桿且上下弦與建筑物軸線平行的

網(wǎng)架。

２．１．１３正放抽空四角錐網(wǎng)架（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｓｑｕａｒｅｐｙｒａｍｉｄｓｐａｔｉａｌ

ｇｒｉｄｓｗｉｔｈｏｐｅｎｉｎｇｓ）

在正放四角錐網(wǎng)架基礎(chǔ)上，適當(dāng)抽掉一些四角錐單元中的腹

桿和下弦桿，使下弦桿網(wǎng)格尺寸比上弦網(wǎng)格尺寸擴(kuò)大而形成的

網(wǎng)架。

２．１．１４單向折線形網(wǎng)架（ｏｎｅ－ｗａｙｓｐａｔｉａｌｇｒｉｄｓ）

將正放四角錐網(wǎng)架取消縱向的上下弦桿，保留周邊一圈縱向

上弦桿而組成的網(wǎng)架。

２．１．１５斜放四角錐網(wǎng)架（ｄｉａｇｏｎａｌｓｑｕａｒｅｐｙｒａｍｉｄｓｐａｔｉａｌｇｒｉｄｓ）

由倒置四角錐組成，上弦網(wǎng)格呈正交斜放，下弦網(wǎng)格呈正交

正放（下弦與邊界垂直或平行），上弦與邊界成４５°夾角的網(wǎng)架。

２．１．１６棋盤(pán)形四角錐網(wǎng)架（ｓｑｕａｒｅｐｙｒａｍｉｄｓｐａｔｉａｌｇｒｉｄｓｏｆｃｈｅｃｋｅｒ

ｂｏａｒｄｐａｔｔｅｒｎ）

在正放四角錐基礎(chǔ)上，除周邊四角錐不變外，將中間四角錐

間隔抽空，并把下弦桿布置成正交斜放、上弦桿正交正放、下弦桿

與邊界呈４５°夾角、上弦桿與邊界垂直（或平行）而形成的網(wǎng)架。

２．１．１７星形四角錐網(wǎng)架（ｓｑｕａｒｅｐｙｒａｍｉｄｓｐａｔｉａｌｇｒｉｄｓｗｉｔｈｏｐｅｎ

ｉｎｇｓｗｉｔｈｓｔａｒｅｌｅｍｅｎｔｓ）

由兩個(gè)倒置的三角形小桁架相互交叉并用正交正放桿件將

３

下弦節(jié)點(diǎn)連接而成的網(wǎng)架。

２．１．１８三角錐體系網(wǎng)架（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｙｓｔｅｍｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｔｒｉａｎｇｕｌａｒ

ｐｙｒａｍｉｄｇｒｉｄｓ）

以三角錐為基本單元組成的網(wǎng)架。

２．１．１９三角錐網(wǎng)架（ｔｒｉａｎｇｕｌａｒｐｙｒａｍｉｄｓｐａｔｉａｌｇｒｉｄｓ）

由倒置的三角錐體組成，上、下弦平面均為正三角形網(wǎng)格，下

弦三角形的頂點(diǎn)在上弦三角形網(wǎng)格的形心投影線上的網(wǎng)架。

２．１．２０抽空三角錐網(wǎng)架（ｔｒｉａｎｇｕｌａｒｐｙｒａｍｉｄｓｐａｔｉａｌｇｒｉｄｓｗｉｔｈ

ｏｐｅｎｉｎｇｓ）

在三角錐網(wǎng)架的基礎(chǔ)上，適當(dāng)抽去部分三角錐中的腹桿和下

弦桿，使上弦網(wǎng)格仍為三角形，下弦網(wǎng)格為三角形及六邊形組合

或均為六邊形而形成的網(wǎng)架。

２．１．２１蜂窩形三角錐網(wǎng)架（ｔｒｉａｎｇｕｌａｒｐｙｒａｍｉｄｓｐａｔｉａｌｇｒｉｄｓｏｆ

ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ）

將倒置的三角錐按一定規(guī)律排列，使上弦網(wǎng)格形成三角形和

六邊形，下弦網(wǎng)格形成六邊形的網(wǎng)架。

２．１．２２肋環(huán)型球面網(wǎng)殼（ｒｉｂｂｅｄｄｏｍｅ）

由徑向桿件和環(huán)向桿件組成單層網(wǎng)殼。

２．１．２３施威德勒型球面網(wǎng)殼（Ｓｃｈｗｅｄｌｅｒｄｏｍｅ）

在肋環(huán)形基礎(chǔ)上加斜桿而組成網(wǎng)殼。

２．１．２４聯(lián)方型球面網(wǎng)殼（ｌａｍｅｌｌａｄｏｍｅ）

由人字斜桿組成菱形網(wǎng)格，兩斜桿夾角為３０°～５０°之間的單

層網(wǎng)殼形式。

２．１．２５三向網(wǎng)格型球面網(wǎng)殼（ｔｈｒｅｅ－ｗａｙｇｒｉｄｄｏｍｅ）

在水平投影面上，通過(guò)球心作夾角為６０°的三個(gè)軸，將軸ｎ等

分并連線，形成正三角形網(wǎng)格，再投影到球面上形成單層網(wǎng)殼。

２．１．２６凱威特型球面網(wǎng)殼（Ｋｉｅｗｉｔｔｄｏｍｅ）

由ｎ（ｎ＝６，８，１２…）根徑肋把球面分為ｎ個(gè)對(duì)稱扇形曲面，

４

每個(gè)扇形面內(nèi)，再由環(huán)桿和斜桿組成大小較均勻的三角形網(wǎng)格而

形成的單層網(wǎng)殼。

２．１．２７短程線球面網(wǎng)殼（ｇｅｏｄｅｓｉｃｄｏｍｅ）

由正２０面體在球面上劃分網(wǎng)格，每一個(gè)平面為三角形，把球

面劃分為２０個(gè)等邊球面三角形而形成的單層網(wǎng)殼。

２．１．２８焊接空心球節(jié)點(diǎn)（ｗｅｌｄｅｄｈｏｌｌｏｗｓｐｈｅｒｅｊｏｉｎｔ）

由兩個(gè)半球焊接成空心球的節(jié)點(diǎn)形式。

２．１．２９螺栓球節(jié)點(diǎn)（ｂｏｌｔｅｄｓｐｈｅｒｅｊｏｉｎｔ）

由螺栓、鋼球、銷子（或螺釘）、套筒和錐頭或封板等零件組

成的節(jié)點(diǎn)形式。

２．１．３０嵌入轂節(jié)點(diǎn)（ｂｕｉｌｔ－ｉｎｈｕｂｊｏｉｎｔ）

由柱狀轂體、桿端嵌入體、蓋板、中心螺栓、平墊圈、彈簧墊圈

等零部件組成的節(jié)點(diǎn)形式。

２．１．３１焊接鋼板節(jié)點(diǎn)（ｗｅｌｄｅｄｐｌａｔｅｊｏｉｎｔ）

由十字節(jié)點(diǎn)板和蓋板組成，適用于連接型鋼桿件的節(jié)點(diǎn)形式。

２．１．３２相貫節(jié)點(diǎn)（ｔｕｂｅｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｊｏｉｎｔ）

在同一軸線上的兩個(gè)最粗的相鄰桿件貫通，其余桿件通過(guò)端

部相貫線切割加工后，直接焊接在貫通桿件的外表；非貫通桿件

在節(jié)點(diǎn)部位可能互相分離，也可能部分重疊的節(jié)點(diǎn)形式。

２．１．３３鑄鋼節(jié)點(diǎn)（ｃａｓｔｓｔｅｅｌｊｏｉｎｔ）

以鑄造工藝加工的空間節(jié)點(diǎn)形式。

２．１．３４銷軸節(jié)點(diǎn)（ｐｉｎｒｏｌｌｊｏｉｎｔ）

由銷軸和銷板組成，銷軸穿在銷板孔中、具有單向轉(zhuǎn)動(dòng)能力

的節(jié)點(diǎn)形式。

２．１．３５預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)（ｊｏｉｎｔｉｎｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）

預(yù)應(yīng)力空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中連接預(yù)應(yīng)力拉索的節(jié)點(diǎn)。

５

２．２符號(hào)

２．２．１作用和作用效應(yīng)

ＦＥｘｊｉ、ＦＥｙｊｉ、ＦＥｚｊｉ———ｊ振型、ｉ質(zhì)點(diǎn)分別沿ｘ、ｙ、ｚ方向地震作

用標(biāo)準(zhǔn)值；

ＦＥＫ———空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；

ＦＥＶＫｉ———作用在空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)第ｉ節(jié)點(diǎn)上豎向地震

作用標(biāo)準(zhǔn)值；

Ｆｔ———總起動(dòng)牽引力；

Ｆｔ１、Ｆｔ２———起重滑輪組的拉力標(biāo)準(zhǔn)值；

Ｇｉ———第ｉ節(jié)點(diǎn)重力荷載代表值；

Ｇｋ———空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值；

Ｇ０———空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)總自重標(biāo)準(zhǔn)值；

ｇ０———空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值；

ｇ———作用在空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上的恒荷載；

Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３———網(wǎng)格沿１、２、３方向的彎矩；

ｍｘ、ｍｙ、ｍｘｙ———擬網(wǎng)格相對(duì)于ｘ、ｙ軸的分布彎矩和扭矩；

Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３———網(wǎng)格沿１、２、３方向的軸向力；

ｎｘ、ｎｙ、ｎｘｙ———擬網(wǎng)格相對(duì)于ｘ、ｙ軸的分布軸向力及剪力；

Ｎｔｉ、Ｎｂｉ、Ｎｃｉ、Ｎｖｉ———雙層空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的上弦、下弦、腹桿及

豎桿的軸向力；

ＮＥ———水平地震作用下空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件軸向

力標(biāo)準(zhǔn)值；

ＮＧ———重力荷載代表值作用下空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿

件軸向力標(biāo)準(zhǔn)值；

ＮＲ———空心球的軸向受壓或受拉承載力設(shè)計(jì)值；

ｂ

Ｎｔ———高強(qiáng)螺栓受拉承載力設(shè)計(jì)值；

［ｎｋｓ］———按網(wǎng)殼穩(wěn)定性確定的容許荷載標(biāo)準(zhǔn)值；

６

ｑ———作用在空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上的活荷載；

ｑｗ———除空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)自重以外的屋面荷載或樓面

荷載的標(biāo)準(zhǔn)值；

Ｒｍａｘ———空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上全部荷載標(biāo)準(zhǔn)值引起的最大

支座反力；

ＳＥ———水平或豎向地震作用效應(yīng)

ＳＥｊ———ｊ振型水平或地震作用產(chǎn)生的作用效應(yīng)；

Ｕｉ———節(jié)點(diǎn)ｉ的位移分量；

ｕ０———支座處水平位移；

ｕ———位移；

ω———撓度；

Ｖｉ———節(jié)點(diǎn)ｉ的剪力；

ｕｍ———橡膠墊板平均壓縮變形；

θｍａｘ———支座最大轉(zhuǎn)角；

Ｍ———擬夾層板的彎矩設(shè)計(jì)值；

Ｎｂ———空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)下弦桿軸向力設(shè)計(jì)值；

Ｎｃ———空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)斜桿軸向力設(shè)計(jì)值；受壓空心球

的軸向壓力設(shè)計(jì)值；

Ｎｔ———網(wǎng)架上弦軸向力設(shè)計(jì)值；受拉空心球的軸向拉

力設(shè)計(jì)值；

Ｎｖ———網(wǎng)架豎桿軸向力設(shè)計(jì)值；

Δｔ———溫度差。

２．２．２材料性能和結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力

Ｂｅ———等效薄膜剛度；

Ｂｅ１１、Ｂｅ２２———網(wǎng)殼沿１、２方向的薄膜剛度；

Ｄｅ———等效抗彎剛度；

Ｄｅ１１、Ｄｅ２２———網(wǎng)殼沿１、２方向的等效抗彎剛度；

Ｅ———彈性模量；

７

Ｅｃ———柱子材料彈性模量；

ｆ———鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

ｂ

ｆｔ———高強(qiáng)度螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

［ｆｃ］———橡膠墊板容許抗壓強(qiáng)度；

Ｇ———橡膠墊板剪變模量；

［λ］———桿件容許長(zhǎng)細(xì)比；

ｖｅ———等效泊松比；

α———網(wǎng)架材料的線膨脹系數(shù)。

２．２．３幾何參數(shù)

Ａα———三向交叉拱的折算截面面積；

Ａｅ———橡膠墊板面積；

Ａｅｆｆ———高強(qiáng)度螺栓的有效截面面積；

Ａｔ、Ａｂ———雙層空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上、下弦桿的截面面積；

Ａ１、Ａ２、Ａｃ———網(wǎng)格沿１、２方向和斜向的桿件截面面積；

Ａｍ———支承（上承或下承）平面弦桿截面面積的算術(shù)

平均值；

ａｎ———兩相鄰鋼管間的凈距；

Ｂ———圓柱面網(wǎng)殼的寬度；

ｂｈｐ———轂節(jié)點(diǎn)嵌入件頸部寬度；

Ｄ———空心球外徑、螺栓球直徑；網(wǎng)架折算抗彎剛度。

ｄ———圓鋼管外徑；

ｄ１———兩相鄰鋼管的較大外徑；

ｄｓ———兩相鄰鋼管的較小外徑；

ｂ

ｄ１———兩相鄰螺栓的較大直徑；

ｂ

ｄｓ———兩相鄰螺栓的較小直徑；

ｄｐ———銷子直徑；

ｄｈｔ———轂節(jié)點(diǎn)嵌入榫直徑；

ｄｈ———轂體直徑；

８

ｄｅ———橡膠層總厚度；

ｄｉ———中間各層橡膠片厚度；

ｄｔ———上下表層橡膠片厚度；

ｆ———?dú)んw的矢高；

Ｈｈｐ———轂節(jié)點(diǎn)嵌入件高度；

Ｉ———簡(jiǎn)化為交叉梁系的折算慣性矩；

Ｋｃ———懸臂柱的水平剛度；

Ｉａ———三向交叉拱的折算慣性矩；

Ｉ１、Ｉ２、Ｉｃ———網(wǎng)格沿１、２方向和斜向的桿件截面慣性矩；

Ｌ———圓柱面網(wǎng)殼的長(zhǎng)度；

Ｌ１、Ｌ２———網(wǎng)架長(zhǎng)向、短向的跨度；

ｌ———桿件幾何長(zhǎng)度；

ｌ０———桿件計(jì)算長(zhǎng)度；

ｌｈｐ———轂節(jié)點(diǎn)嵌入件總長(zhǎng)度；

ｌｓ———套筒長(zhǎng)度；

ｒ———球面的曲率半徑；

ｓ１———１方向網(wǎng)格間距，三角形網(wǎng)格的高度；

ｓ２———２方向網(wǎng)格間距；

ｓｃ———斜向網(wǎng)格間距，三向交叉拱的間距；

ｔ———空心球壁厚；

ｔｃ———圓鋼管壁厚；

ｔｄ———雙層網(wǎng)殼的厚度；

ｔｅ———擬殼的等效厚度；

Ｘｊｉ、Ｙｊｉ、Ｚｊｉ———ｊ振型、ｉ質(zhì)點(diǎn)的ｘ、ｙ、ｚ方向的相對(duì)位移坐標(biāo)；

α———沿２方向桿件和斜桿的夾角；

β———圓柱面網(wǎng)殼相鄰兩母線所對(duì)應(yīng)的中心角；

θ———兩相鄰桿件軸線間的夾角，兩相鄰螺栓間的夾角；

θｍａｘ———網(wǎng)殼上全部荷載標(biāo)準(zhǔn)值引起的最大支座轉(zhuǎn)角；

９

φ———轂體嵌入榫的中線與相應(yīng)嵌入件（桿件）軸線的

垂線之間的夾角，斜腹桿和下弦平面的夾角；

ｈ———網(wǎng)架高度；

Ｈｃ———柱子高度；

ｒ１———滾輪的外圓直徑；

ｒ———軸的半徑；

ｓ———上、下弦桿的長(zhǎng)度。

２．２．４計(jì)算系數(shù)

ｃ———場(chǎng)地修正系數(shù)；

Ｋ———考慮網(wǎng)殼穩(wěn)定性的系數(shù)；

ｍ———計(jì)算地震作用效應(yīng)所采取的振型數(shù)；

ｎ———節(jié)點(diǎn)總數(shù)，橡膠墊片層數(shù)；

αｊ———相應(yīng)于ｊ振型自振周期的水平地震影響系數(shù)；

αｚｊ———相應(yīng)于ｊ振型自振周期的豎向地震影響系數(shù)；

β———橡膠支座形狀系數(shù)；

γｊ———ｊ振型參與系數(shù)；

ηｄ———空心球加肋承載力提高系數(shù)；

ηｍ———考慮空心球受壓彎或拉彎作用的影響系數(shù)；

λ———套筒外接圓直徑與螺栓直徑的比值；

λＴ———振型的自振周期比；

μ———摩擦系數(shù)；考慮荷載不對(duì)稱分布影響的折減系數(shù)；

ξ———螺栓擰入球體長(zhǎng)度與螺栓直徑的比值，地震軸向

力系數(shù)；

ξｊ———ｊ振型的阻尼比；

ρｊｋ———ｊ振型與ｋ振型的耦聯(lián)系數(shù)；

ψＥ———水平地震作用系數(shù)；

ρｗ———撓度系數(shù)；

ρｍｘ、ρｍｙ———無(wú)量綱彎矩系數(shù)。

０１

２．２．５數(shù)學(xué)符號(hào)

Ｂｅ———等效薄膜剛度矩陣；

Ｃ———阻尼矩陣；

Ｄｅ———等效抗彎剛度矩陣；

Ｆ———空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)荷載向量；

Ｉ———無(wú)量綱剛度矩陣；

Ｋ———結(jié)構(gòu)總彈性剛度矩陣；

Ｋｔ———Ｔ時(shí)刻結(jié)構(gòu)的切線剛度矩陣；

Ｍ———空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣；

Ｔ———內(nèi)力變換矩陣；

Ｕ———空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)位移向量；

·

Ｕ¨、Ｕ———節(jié)點(diǎn)在整體坐標(biāo)系中的加速度和速度；

¨

Ｕｇ———地面運(yùn)動(dòng)加速度向量。

１１

３設(shè)計(jì)的基本規(guī)定

３．１一般規(guī)定

３．１．１空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑物的功能和形狀，考慮

材料供應(yīng)和施工條件以及制作安裝方法，綜合結(jié)構(gòu)的跨度大小、

荷載大小、屋面構(gòu)造、建筑設(shè)計(jì)等情況，選擇合理的屋蓋網(wǎng)格形

式、邊緣構(gòu)件及支承結(jié)構(gòu)，以取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。空間網(wǎng)

格結(jié)構(gòu)的構(gòu)件布置必須保證結(jié)構(gòu)為幾何不變體系。

３．１．２空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)可與預(yù)應(yīng)力拉索組合，形成預(yù)應(yīng)力空間網(wǎng)

格結(jié)構(gòu)。

３．２網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

３．２．１網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可選用下列常用形式：

１由交叉桁架系組成的兩向正交正放網(wǎng)架、兩向正交斜放

網(wǎng)架、兩向斜交斜放網(wǎng)架、三向網(wǎng)架（圖３．２．１－１ａ～ｄ）；

２由四角錐體組成的正放四角錐網(wǎng)架、正放抽空四角錐網(wǎng)

架、單向折線形網(wǎng)架、棋盤(pán)形四角錐網(wǎng)架、斜放四角錐網(wǎng)架、星形

四角錐網(wǎng)架（圖３．２．１－２ａ～ｆ）；

３由三角錐體組成的三角錐網(wǎng)架、抽空三角錐網(wǎng)架、蜂窩形

三角錐網(wǎng)架（圖３．２．１－３ａ～ｃ）。

２１

圖３．２．１－１交叉桁架系

３１

圖３．２．１－２四角錐體系

圖３．２．１－３三角錐體系

４１

３．２．２平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架，當(dāng)其邊長(zhǎng)比（長(zhǎng)邊／短

邊）小于或等于１．５時(shí)，宜選用斜放四角錐網(wǎng)架、棋盤(pán)形四角錐網(wǎng)

架、正放抽空四角錐網(wǎng)架、兩向正交斜放網(wǎng)架、兩向正交正放網(wǎng)

架、正放四角錐網(wǎng)架。對(duì)中小跨度，也可選用星形四角錐網(wǎng)架和

蜂窩形三角錐網(wǎng)架。當(dāng)建筑要求長(zhǎng)寬兩個(gè)方向支承距離不等時(shí)，

可選用兩向斜交斜放網(wǎng)架。

注：大、中、小跨度劃分系針對(duì)屋蓋而言：大跨度為６０ｍ以上，中

跨度為３０ｍ～６０ｍ，小跨度為３０ｍ以下。

３．２．３平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架，當(dāng)其邊長(zhǎng)比大于１．５

時(shí)，宜選用兩向正交正放網(wǎng)架、正放四角錐網(wǎng)架或正放抽空四角

錐網(wǎng)架。當(dāng)邊長(zhǎng)比小于２時(shí)，也可采用斜放四角錐網(wǎng)架。當(dāng)平面

狹長(zhǎng)時(shí)，可采用單向折線形網(wǎng)架。

３．２．４平面形狀為矩形，三邊支承一邊開(kāi)口的網(wǎng)架可按３．２．２

條進(jìn)行選型，其開(kāi)口邊可采取增加網(wǎng)架層數(shù)或適當(dāng)增加整個(gè)網(wǎng)架

高度等辦法，網(wǎng)架開(kāi)口邊必須形成豎直的或傾斜的邊桁架。

３．２．５平面形狀為矩形、多點(diǎn)支承網(wǎng)架，可根據(jù)具體情況選用正

放四角錐網(wǎng)架、正放抽空四角錐網(wǎng)架、兩向正交正放網(wǎng)架。對(duì)多

點(diǎn)支承和周邊支承相結(jié)合的多跨網(wǎng)架，還可選用兩向正交斜放網(wǎng)

架或斜放四角錐網(wǎng)架。

３．２．６平面形狀為圓形、正六邊形及接近正六邊形且為周邊支

承的網(wǎng)架，可根據(jù)具體情況選用三向網(wǎng)架、三角錐網(wǎng)架或抽空三

角錐網(wǎng)架。對(duì)中小跨度，也可選用蜂窩形三角錐網(wǎng)架。

３．２．７對(duì)跨度不大于４０ｍ的多層建筑的樓層及跨度不大于

６０ｍ的屋蓋，可采用以鋼筋混凝土板代替上弦的組合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

組合網(wǎng)架宜選用正放四角錐網(wǎng)架、正放抽空四角錐網(wǎng)架、兩向正

交正放網(wǎng)架、斜放四角錐網(wǎng)架和蜂窩形三角錐網(wǎng)架。

３．２．８網(wǎng)架可采用上弦或下弦支承方式，如當(dāng)采用下弦支承時(shí)，

宜在支座邊形成豎直或傾斜的邊桁架。

５１

３．２．９網(wǎng)架的網(wǎng)格尺寸和高度可根據(jù)網(wǎng)架形式、跨度大小、屋面

材料、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、構(gòu)造要求和建筑功能等因素確定。對(duì)于周邊支

承的以下各類網(wǎng)架，可按表３．２．９選用。

表３．２．９網(wǎng)架上弦網(wǎng)格數(shù)和跨高比

無(wú)檁體系有檁體系

網(wǎng)架形式

網(wǎng)格數(shù)跨高比網(wǎng)格數(shù)跨高比

兩向正交正放網(wǎng)架

正放四角錐網(wǎng)架（２～４）＋０．２Ｌ２

正放抽空四角錐網(wǎng)架

（６～８）（１３～１７）

兩向正交斜放網(wǎng)架１０～１４

＋０．０７Ｌ２－０．０３Ｌ２

棋盤(pán)形四角錐網(wǎng)架

（６～８）＋０．０８Ｌ２

斜放四角錐網(wǎng)架

星形四角錐網(wǎng)架

注：１．Ｌ２為網(wǎng)架短向跨度，單位為ｍ。

２．當(dāng)跨度在１８ｍ以下時(shí)，網(wǎng)格數(shù)可適當(dāng)減少。

３．２．１０多點(diǎn)支承的網(wǎng)架宜設(shè)柱帽。柱帽宜設(shè)置于下弦平面之

下（圖３．２．１０ａ）；也可設(shè)置于上弦平面之上（圖３．２．１０ｂ）；或上

弦節(jié)點(diǎn)直接擱置于柱頂，柱帽呈傘形（圖３．２．１０ｃ）。

圖３．２．１０點(diǎn)支承網(wǎng)架柱帽設(shè)置

３．２．１１多點(diǎn)支承網(wǎng)架的懸臂長(zhǎng)度可取跨度的１／４～１／３。

３．２．１２當(dāng)網(wǎng)架上弦桿節(jié)間有集中荷載或需要減少壓桿的計(jì)算

長(zhǎng)度時(shí)，可設(shè)置再分式腹桿。對(duì)于由平面桁架系組成的網(wǎng)架（圖

３．２．１２ａ）或四角錐網(wǎng)架（圖３．２．１２ｂ），當(dāng)設(shè)置再分式腹桿時(shí)，應(yīng)

６１

注意保證上弦桿在再分式腹桿平面外的穩(wěn)定性。

（ａ）用于平面桁架系網(wǎng)架；（ｂ）用于四角錐體網(wǎng)架

圖３．２．１２再分式腹桿設(shè)置

３．２．１３網(wǎng)架屋面排水坡度的型式，可采用下列辦法：

１上弦節(jié)點(diǎn)上加小立柱找坡（當(dāng)小立柱較高時(shí)，必須注意小

立柱自身的穩(wěn)定性）；

２網(wǎng)架變高度；

３整個(gè)網(wǎng)架起坡。

３．２．１４網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的容許撓度不應(yīng)超過(guò)下列數(shù)值：用作屋

蓋———Ｌ２／２５０，用作樓層———Ｌ２／３００。Ｌ２為網(wǎng)架的短向跨度。

３．２．１５有起拱要求的網(wǎng)架，起拱度可取不大于短向跨度的１／３００。

２

３．２．１６網(wǎng)架自重ｇｏｋ（ｋＮ／ｍ）可按下式估算：

ｇｏｋ＝槡ｑｗＬ２／１５０（３．２．１６）

式中ｑｗ———除網(wǎng)架自重外的屋面荷載或樓面荷載的標(biāo)準(zhǔn)值

（ｋＮ／ｍ２）；

Ｌ２———網(wǎng)架的短向跨度（ｍ）。

７１

３．３網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)

３．３．１網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)可采用單層、雙層或單雙層，可采用以下常用形

式：圓柱面網(wǎng)殼、球面網(wǎng)殼、橢圓拋物面網(wǎng)殼（雙曲扁殼）及雙曲

拋物面網(wǎng)殼（鞍形網(wǎng)殼、扭網(wǎng)殼）。

３．３．２單層網(wǎng)殼的網(wǎng)格可選用下列常用形式：

１單層圓柱面網(wǎng)殼的網(wǎng)格可采用單向斜桿正交正放網(wǎng)格、

交叉斜桿正交正放網(wǎng)格、聯(lián)方網(wǎng)格、三向網(wǎng)格（圖３．３．２－１

ａ－ｄ）；

圖３．３．２－１圓柱面網(wǎng)殼的網(wǎng)格

２單層球面網(wǎng)殼的網(wǎng)格可采用肋環(huán)型網(wǎng)格、施威德勒型網(wǎng)

格、三向網(wǎng)格、凱威特型網(wǎng)格、聯(lián)方型網(wǎng)格、短程線型網(wǎng)格（圖３．

３．２－２ａ－ｆ）；

８１

圖３．３．２－２球面網(wǎng)殼的網(wǎng)格

３單層橢圓拋物面網(wǎng)殼可采用三向網(wǎng)格、單向斜桿正交正

放的網(wǎng)格（圖３．３．２－３ａ－ｂ）；

圖３．３．２－３橢圓拋物面網(wǎng)殼的網(wǎng)格

４單層雙曲拋物面網(wǎng)殼宜采用三向網(wǎng)格、兩向正交網(wǎng)格（圖

３．３．２－４ａ－ｂ）。

圖３．３．２－４雙曲拋物面網(wǎng)殼的網(wǎng)格

９１

３．３．３雙層網(wǎng)殼的網(wǎng)格以兩向或三向交叉的桁架單元組成時(shí)，可

采用本規(guī)程３．３．２條的方式布置。雙層網(wǎng)殼以四角錐、三角錐的錐

體單元組成時(shí)，其上弦或下弦也可采用本規(guī)程３．３．２條的方式布置。

３．３．４單層網(wǎng)殼宜采用剛接節(jié)點(diǎn)，雙層網(wǎng)殼可采用剛接或鉸接

節(jié)點(diǎn)。

３．３．５網(wǎng)殼的支承構(gòu)造除保證可靠傳遞豎向反力外，尚應(yīng)滿足

不同網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式必需的邊緣約束條件。

圓柱面網(wǎng)殼可采用以下支承方式：通過(guò)端部橫隔支承于兩端；

沿兩縱邊支承；沿四邊支承。端部支承橫隔應(yīng)具有足夠的平面內(nèi)

剛度。沿兩縱邊支承點(diǎn)應(yīng)保證抵抗側(cè)向水平位移的約束條件。

球面網(wǎng)殼的支承點(diǎn)應(yīng)保證抵抗水平位移的約束條件。

橢圓拋物面網(wǎng)殼及四塊組合雙曲拋物面網(wǎng)殼應(yīng)通過(guò)邊緣構(gòu)

件沿周邊支承，其支承邊緣構(gòu)件應(yīng)具有足夠的平面內(nèi)剛度。

雙曲拋物面網(wǎng)殼應(yīng)通過(guò)邊緣構(gòu)件將荷載傳遞給支座或下部

結(jié)構(gòu)，其邊緣構(gòu)件應(yīng)具有足夠的剛度，并作為網(wǎng)殼整體的組成部

分共同計(jì)算。

３．３．６網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)可采用下列組合形式：

———將圓柱面、圓球面和雙曲拋物面截出一部分進(jìn)行組合

（圖３．３．６ａ）；

———將一段圓柱面兩端與半個(gè)圓球面組合（圖３．３．６ｂ）；

———將四塊雙曲拋物面組合（圖３．３．６ｃ）。

０２

圖３．３．６網(wǎng)殼的組合形式

３．３．７球面網(wǎng)殼用于三角形、四邊形或多邊形平面時(shí)可采用圖

３．３．７所示的切割方式。在所切割的部分應(yīng)設(shè)置具有足夠剛度

的邊緣構(gòu)件。

圖３．３．７球面網(wǎng)殼的切割方式

３．３．８兩端支承的圓柱面網(wǎng)殼，其寬度Ｂ與跨度Ｌ之比宜小于

１．０，殼體的矢高可取寬度的１／６～１／３，沿縱向邊緣落地支承的

圓柱面網(wǎng)殼可取１／５～１／２。

雙層圓柱面網(wǎng)殼的厚度可取寬度的１／５０～１／２０。

單層圓柱面網(wǎng)殼支承在兩端橫隔時(shí)，其跨度Ｌ不宜大于３０ｍ，

當(dāng)沿縱向邊緣落地支承時(shí)，其跨度（此時(shí)為寬度Ｂ）不宜大于２５ｍ。

３．３．９球面網(wǎng)殼的矢高可取跨度（平面直徑）的１／７～１／３，沿周

邊落地支承可放寬至３／４。

雙層球面網(wǎng)殼的厚度可取跨度（平面直徑）的１／６０～１／３０。

單層球面網(wǎng)殼的跨度（平面直徑）不宜大于６０ｍ。

１２

３．３．１０橢圓拋物面網(wǎng)殼底邊邊長(zhǎng)比不宜大于１．５，殼體每個(gè)方

向的矢高可取短向跨度的１／９～１／６。

雙層橢圓拋物面網(wǎng)殼的厚度可取短向跨度的１／５０～１／２０。

單層橢圓拋物面網(wǎng)殼的跨度不宜大于４０ｍ。

３．３．１１雙曲拋物面網(wǎng)殼殼底面對(duì)角線之比不宜大于２，單塊雙

曲拋物面殼體的矢高可取跨度的１／４～１／２（跨度為二個(gè)對(duì)角支

承點(diǎn)之間的距離）。四塊組合雙曲拋物面殼體每個(gè)方向的矢高可

取相應(yīng)跨度的１／８～１／４。

雙層雙曲拋物面網(wǎng)殼的厚度可取短向跨度的１／５０～１／２０。

單層雙曲拋物面網(wǎng)殼的跨度不宜大于５０ｍ。

３．３．１２網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格在構(gòu)造上可采用以下尺寸，當(dāng)跨度小

于５０ｍ時(shí)，１．５～３．０ｍ；當(dāng)跨度為５０～１００ｍ時(shí)，２．５～３．５ｍ；當(dāng)跨

度大于１００ｍ時(shí)，３．０～４．５ｍ，網(wǎng)殼相鄰桿件間的夾角宜大于３０°。

３．３．１３雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的最大位移計(jì)算值不應(yīng)超過(guò)短向跨度的

１／２５０，單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的最大位移計(jì)算值不應(yīng)超過(guò)短向跨度的１／

４００。懸挑網(wǎng)殼的最大位移計(jì)算值，對(duì)雙層網(wǎng)殼不應(yīng)超過(guò)懸挑長(zhǎng)

度的１／１２５，單層網(wǎng)殼不應(yīng)超過(guò)１／２００。

３．４弦支穹頂

３．４．１弦支穹頂結(jié)構(gòu)體系是由單層網(wǎng)殼和撐桿、索形成的結(jié)構(gòu)體

系（圖３．４．１－１～３．４．１－３），當(dāng)跨度大于１５０ｍ時(shí)，宜用兩個(gè)軟件分

別進(jìn)行設(shè)計(jì)，重點(diǎn)分析靜動(dòng)力基本特性、抗震性能和穩(wěn)定性能等。

圖３．４．１－１弦支穹頂結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)圖

２２

圖３．４．１－２弦支穹頂上部形式

圖３．４．１－３弦支穹頂下部形式

３．４．２結(jié)合屋面板種類、檁條布置以及建筑形式等要求，按照上

層單層網(wǎng)殼的不同形式，弦支穹頂可以選用下列形式：

１肋環(huán)型弦支穹頂（圖３．４．２ａ）

２施威德勒型弦支穹頂（圖３．４．２ｂ）

３聯(lián)方型弦支穹頂（圖３．４．２ｃ）

４凱威特型弦支穹頂（圖３．４．２ｄ）

５三向網(wǎng)格弦支穹頂（圖３．４．２ｅ）

６短程線型弦支穹頂（圖３．４．２ｆ）

３２

圖３．４．２不同類型的弦支穹頂

３．４．３弦支穹頂中拉索預(yù)應(yīng)力值的設(shè)定，應(yīng)以抵抗單層網(wǎng)殼的

等效節(jié)點(diǎn)荷載和減小最外環(huán)桿件對(duì)支承結(jié)構(gòu)的水平推力為原則。

３．４．４弦支穹頂?shù)膯螌泳W(wǎng)殼部分可采用剛接節(jié)點(diǎn)或鉸接節(jié)點(diǎn)，

撐桿與單層網(wǎng)殼的連接以及撐桿與拉索的連接采用鉸接節(jié)點(diǎn)。

３．４．５弦支穹頂?shù)闹С锌梢圆捎脙上蜚q支、三向鉸支和固接支承。

３．４．６弦支穹頂中拉索預(yù)應(yīng)力的施加可采用以下兩種方法：

１伸長(zhǎng)撐桿，通過(guò)調(diào)整撐桿的長(zhǎng)度使環(huán)向索和徑向索產(chǎn)生

預(yù)應(yīng)力；

２縮短拉索，優(yōu)先考慮采用縮短環(huán)向索的方法施加預(yù)應(yīng)力，

也可選擇縮短徑向索的方法。

３．４．７設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)明確區(qū)分結(jié)構(gòu)在預(yù)應(yīng)力施加前后的狀態(tài)。

１零態(tài)，即結(jié)構(gòu)無(wú)自重?zé)o預(yù)應(yīng)力的狀態(tài)；

２預(yù)應(yīng)力平衡態(tài)，即結(jié)構(gòu)在自重和預(yù)應(yīng)力作用下的自平衡

狀態(tài)；

３荷載態(tài)，即在預(yù)應(yīng)力平衡態(tài)的基礎(chǔ)上承受其它外荷載作

用時(shí)的狀態(tài)。

３．４．８施工張拉控制應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定的步驟進(jìn)行。當(dāng)拉索

分批次張拉時(shí)，要考慮后批張拉的拉索對(duì)前批張拉的拉索內(nèi)力的

影響。

４２

３．４．９索體材料的線膨脹系數(shù)宜由試驗(yàn)方法確定，在不進(jìn)行試

驗(yàn)的情況下，索體材料的線膨脹系數(shù)可參考表３．４．９取值。

表３．４．９索體材料的膨脹系數(shù)

索材種類線膨脹系數(shù)（／℃）

鋼絲束索１．８７×１０－５

鋼絞線索１．３８×１０－５

鋼絲繩索１．９２×１０－５

鋼拉桿索１．２０×１０－５

３．５弦支筒殼

３．５．１弦支筒殼是由上層筒殼、撐桿和拉索形成的結(jié)構(gòu)體系

（圖３．５．１）。

圖３．５．１弦支筒殼結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)圖

３．５．２結(jié)合屋面板種類、檁條布置和建筑形式等要求，按照上層

單層筒殼網(wǎng)格形式的不同，弦支筒殼可以選用下列形式：

１單向斜桿型弦支筒殼（圖３．５．２ａ）

２交叉斜桿型弦支筒殼（圖３．５．２ｂ）

３聯(lián)方網(wǎng)格型弦支筒殼（圖３．５．２ｃ）

４三向網(wǎng)格型弦支筒殼（圖３．５．２ｄ）

５２

圖３．５．２不同類型的弦支筒殼

３．５．３弦支筒殼中拉索預(yù)應(yīng)力值的設(shè)定，應(yīng)以能夠抵抗單層筒

殼的等效節(jié)點(diǎn)荷載且對(duì)支承結(jié)構(gòu)的水平推力最小為原則。

３．５．４弦支筒殼的單層筒殼部分可采用剛接節(jié)點(diǎn)或鉸接節(jié)點(diǎn)，

撐桿與單層網(wǎng)殼的連接和撐桿與拉索的連接可采用鉸接節(jié)點(diǎn)。

３．５．５弦支筒殼的支承可采用單向鉸支、兩向鉸支和三向鉸支。

３．５．６弦支筒殼中拉索預(yù)應(yīng)力的施加可采用以下兩種方法：

１撐桿的伸長(zhǎng)，通過(guò)調(diào)整撐桿的長(zhǎng)度使拉索產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力；

２拉索的縮短，通過(guò)調(diào)整縮短拉索的長(zhǎng)度使拉索產(chǎn)生預(yù)

應(yīng)力。

３．５．７索體材料的線膨脹系數(shù)的相關(guān)要求同本規(guī)程３．４．９條。

６２

４結(jié)構(gòu)計(jì)算

４．１一般計(jì)算原則

４．１．１空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行在外荷載作用下的內(nèi)力、位移計(jì)算

和必要的穩(wěn)定性計(jì)算，并應(yīng)根據(jù)具體情況，對(duì)地震、溫度變化、支

座沉降及施工安裝荷載等作用下的內(nèi)力、位移進(jìn)行計(jì)算。必要時(shí)

空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)宜和它下部結(jié)構(gòu)共同計(jì)算，以取得變形協(xié)調(diào)。

４．１．２對(duì)非抗震設(shè)計(jì)，荷載及荷載效應(yīng)組合應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》ＧＢ５０００９進(jìn)行計(jì)算；在桿件截面及節(jié)點(diǎn)設(shè)

計(jì)中，應(yīng)按照荷載的基本組合確定內(nèi)力設(shè)計(jì)值；在位移計(jì)算中應(yīng)

按照荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合確定其撓度。

對(duì)抗震設(shè)計(jì)，荷載及荷載效應(yīng)組合應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑

抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》ＧＢ５００１１確定內(nèi)力設(shè)計(jì)值。

空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移可按彈性階段進(jìn)行計(jì)算；網(wǎng)殼結(jié)

構(gòu)的穩(wěn)定性計(jì)算應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的幾何非線性影響。

４．１．３對(duì)于單個(gè)球面網(wǎng)殼、圓柱面網(wǎng)殼和雙曲拋物面網(wǎng)殼的風(fēng)

載體型系數(shù)，可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》ＧＢ５０００９

取值；對(duì)于多個(gè)連續(xù)的球面網(wǎng)殼、圓柱面網(wǎng)殼和雙曲拋物面網(wǎng)殼，

以及各種復(fù)雜形體的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)模型風(fēng)洞試驗(yàn)確定風(fēng)載體

型系數(shù)。

４．１．４空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的外荷載可按靜力等效原則將節(jié)點(diǎn)所轄區(qū)

域內(nèi)的荷載集中作用在該節(jié)點(diǎn)上。分析網(wǎng)架及雙層網(wǎng)殼時(shí)可假

定節(jié)點(diǎn)為鉸接，桿件只承受軸向力；分析單層網(wǎng)殼時(shí)假定節(jié)點(diǎn)為

剛接，桿件除承受軸向力外，還承受彎矩、剪力等。當(dāng)桿件上作用

有局部荷載時(shí)，必須另行考慮局部彎曲內(nèi)力的影響。

４．１．５空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的支承條件，可根據(jù)支座節(jié)點(diǎn)的位置、數(shù)量

和構(gòu)造情況以及支承結(jié)構(gòu)的剛度確定，對(duì)于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及雙層網(wǎng)殼

７２

分別假定為二向可側(cè)移、一向可側(cè)移、無(wú)側(cè)移的鉸接支座或彈性

支承；對(duì)于單層網(wǎng)殼分別假定為二向或一向可側(cè)移、無(wú)側(cè)移的鉸

接支座、剛接支座或彈性支承。

空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的支承必須保證在任意豎向和水平荷載作用

下結(jié)構(gòu)的幾何不變性，滿足各種網(wǎng)格計(jì)算模型對(duì)支承條件的

要求。

４．１．６空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)施工安裝階段與使用階段支承情況不一致

時(shí)，應(yīng)區(qū)別不同支承條件來(lái)分析計(jì)算施工安裝階段和使用階段在

相應(yīng)荷載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變位。

４．１．７雙層網(wǎng)殼及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)宜采用空間桿系有限元法進(jìn)行計(jì)

算，單層網(wǎng)殼宜采用空間梁系有限元法進(jìn)行計(jì)算。

４．２靜力計(jì)算

４．２．１單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)采用空間梁系有限元法分析節(jié)點(diǎn)位移和桿

件內(nèi)力時(shí)，結(jié)構(gòu)的每個(gè)桿件作為一個(gè)梁?jiǎn)卧?，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)線

位移和三個(gè)角位移。網(wǎng)架和雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)采用空間桿系有限元

法分析節(jié)點(diǎn)位移和桿件內(nèi)力時(shí)，結(jié)構(gòu)的每個(gè)桿件作為一個(gè)桿單

元，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)線位移。

４．２．２按有限元法進(jìn)行空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算時(shí)可采用下列統(tǒng)

一的基本方程：

ＫＵ＝Ｆ（４．２．２）

式中Ｋ－空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)總彈性剛度矩陣；

Ｕ－空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)位移向量；

Ｆ－空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)荷載向量。

４．２．３采用有限元法進(jìn)行空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，桿件截面可先

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或參照已建工程或由簡(jiǎn)化計(jì)算方法估算確定，計(jì)算后應(yīng)

按內(nèi)力重新設(shè)計(jì)調(diào)整截面，并進(jìn)行重分析，重分析次數(shù)宜?。场?/p>

８２

４次。

４．２．４弦支穹頂預(yù)應(yīng)力比值設(shè)定的計(jì)算模型可按圖４．２．４

選取。

圖４．２．４弦支穹頂預(yù)應(yīng)力比值設(shè)定的計(jì)算模型

各環(huán)索施加的預(yù)應(yīng)力比值為Ｎｈｃ１：Ｎｈｃ２：…Ｎｈｃｊ：…：Ｎｈｃｎ，其中

Ｎｈｃｊ按下式取值

（Ｆｊ＋Ｋｊ＋１Ｎｈｃ，ｊ＋１）／Ｋｊｊ＝ｎ－１，ｎ－２……１

Ｎｈｃｊ＝

{Ｆ／Ｋ{(lán)ｊ＝ｎ

ｎｎ

（４．２．４）

ｃｏｓ（αｊ／２）

式中Ｋｊ＝２ｃｏｔγｊ；

ｃｏｓ（βｊ／２）

Ｆｊ—第ｊ道環(huán)索上方單層網(wǎng)殼等效節(jié)點(diǎn)荷載；

Ｎｈｃｊ—第ｊ道環(huán)向索的軸力；

Ｎｖｊｉ—第ｉ道環(huán)索預(yù)應(yīng)力引起的第ｊ道環(huán)索處撐桿的軸力；

αｊ—第ｊ道環(huán)索相鄰索段的夾角；

βｊ—第ｊ道環(huán)索位置上相鄰徑向索在水平面ＸＯＹ上投影

的夾角；

γｊ—第ｊ道環(huán)索位置上徑向索與豎向撐桿的夾角。

９２

４．３穩(wěn)定性計(jì)算

４．３．１單層的球面網(wǎng)殼、圓柱面網(wǎng)殼和橢圓拋物面網(wǎng)殼，以及厚

度小于本規(guī)程３．３．８至３．３．１０條規(guī)定范圍的雙層網(wǎng)殼均應(yīng)進(jìn)行

穩(wěn)定性計(jì)算。

４．３．２網(wǎng)殼的穩(wěn)定性可通過(guò)結(jié)構(gòu)荷載———位移全過(guò)程分析進(jìn)行

計(jì)算，分析時(shí)可采用考慮幾何非線性的有限單元法，并假定材料

保持為線彈性。

迭代方程為：

（ｉ）（ｉ－１）

ＫｔΔＵ＝Ｆｔ＋Δｔ－Ｎｔ＋Δｔ（４．３．２）

式中Ｋｔ———ｔ時(shí)刻結(jié)構(gòu)的切線剛度矩陣；

ΔＵ（ｉ）———當(dāng)前位移的迭代增量；

Ｆｔ＋Δｔ———ｔ＋Δｔ時(shí)刻外部所施加的節(jié)點(diǎn)荷載向量；

（ｉ－１）

Ｎｔ＋Δｔ———ｔ＋Δｔ時(shí)刻相應(yīng)的桿件節(jié)點(diǎn)內(nèi)力向量。

４．３．３進(jìn)行網(wǎng)殼全過(guò)程分析時(shí)應(yīng)考慮安裝偏差對(duì)初始曲面形狀

的影響；安裝偏差的分布可按結(jié)構(gòu)的最低階屈曲模態(tài)采用，最大

安裝偏差可按網(wǎng)殼跨度的１／３００或允許安裝偏差取值。

４．３．４球面網(wǎng)殼的全過(guò)程分析可按滿跨均布荷載進(jìn)行，圓柱面

網(wǎng)殼和橢圓拋物面網(wǎng)殼宜補(bǔ)充考慮半跨活荷載分布。

４．３．５按本規(guī)程４．３．２至４．３．４條進(jìn)行網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)全過(guò)程分析求

得的第一個(gè)臨界點(diǎn)處的荷載值，可作為該網(wǎng)殼的極限承載力。將

極限承載力除以系數(shù)Ｋ后，即為按網(wǎng)殼穩(wěn)定性確定的容許承載

力（標(biāo)準(zhǔn)值）。系數(shù)Ｋ可取為４．２。

４．３．６當(dāng)單層球面網(wǎng)殼跨度小于４５ｍ，單層圓柱面網(wǎng)殼寬度小

于１８ｍ，單層橢圓拋物面網(wǎng)殼跨度小于３０ｍ，或?qū)W(wǎng)殼穩(wěn)定性進(jìn)

２

行初步計(jì)算時(shí)，其容許承載力標(biāo)準(zhǔn)值［ｎｋｓ］（ｋＮ／ｍ）可按下列公

式進(jìn)行計(jì)算：

１單層球面網(wǎng)殼

０３

ＢＤ

［ｎ］＝０．２１槡ｅｅ（４．３．６－１）

ｋｓｒ２

式中Ｂｅ—網(wǎng)殼的等效薄膜剛度（ｋＮ／ｍ）；

Ｄｅ—網(wǎng)殼的等效抗彎剛度（ｋＮ·ｍ）；

ｒ—球面的曲率半徑（ｍ）。

凱威特型網(wǎng)殼的等效剛度Ｂｅ和Ｄｅ應(yīng)按主肋處的網(wǎng)格尺寸

和桿件截面進(jìn)行計(jì)算；短程線型網(wǎng)殼應(yīng)按三角形球面上的網(wǎng)格尺

寸和桿件截面進(jìn)行計(jì)算。施威德勒型和聯(lián)方型網(wǎng)殼應(yīng)按自支承

圈梁算起第三圈環(huán)梁處的網(wǎng)格尺寸和桿件截面進(jìn)行計(jì)算。網(wǎng)殼

徑向和環(huán)向的等效剛度不相同時(shí)，可采用兩個(gè)方向的平均值。

２單層橢圓拋物面網(wǎng)殼，四邊鉸支在剛性橫隔上

槡ＢｅＤｅ

［ｎｋｓ］＝０．２４μ（４．３．６－２）

ｒ１ｒ２

１

μ＝（４．３．６－３）

ｑｑ

１＋０．９５６＋０．０７６（）２

ｇｇ

式中ｒ１、ｒ２———橢圓拋物面網(wǎng)殼兩個(gè)方向的主曲率半徑（ｍ）；

μ———考慮荷載不對(duì)稱分布影響的折減系數(shù)；

ｇ、ｑ———作用在網(wǎng)殼上的恒荷載和活荷載（ｋＮ／ｍ２）。

注：公式（４．３．６－３）的適用范圍ｑ／ｇ＝０～２。

３單層圓柱面網(wǎng)殼

１）當(dāng)網(wǎng)殼為四邊支承，即兩縱邊固定鉸支（或固結(jié)），而兩端

鉸支在剛性橫隔上時(shí)：

ＤＢＤ

［ｎ］＝１４．４ｅ１１＋３．９×１０－５ｅ２２＋１５．０ｅ２２

ｋｓｒ３（Ｌ／Ｂ）３ｒ（Ｌ／Ｂ）（ｒ＋３ｆ）Ｂ２

（４．３．６－４）

式中Ｌ、Ｂ、ｆ、ｒ—分別為圓柱面網(wǎng)殼的總長(zhǎng)度、寬度、矢高和曲率

半徑（ｍ）；

１３

Ｄｅ１１、Ｄｅ２２—分別為圓柱面網(wǎng)殼縱向（零曲率方向）和橫向

（圓弧方向）的等效抗彎剛度（ｋＮ·ｍ）；

Ｂｅ２２—圓柱面網(wǎng)殼橫向等效薄膜剛度（ｋＮ／ｍ）。

當(dāng)圓柱面網(wǎng)殼的長(zhǎng)寬比（Ｌ／Ｂ）不大于１．２時(shí)，由式（４．３．６－

４）算出的容許承載力尚應(yīng)乘以下式考慮荷載不對(duì)稱分布影響的

折減系數(shù)μ：

１

μ＝０．６＋（４．３．６－５）

ｑ

２．５＋５

ｇ

注：公式（４．３．６－５）適用范圍為ｑ／ｇ＝０～２。

２）當(dāng)網(wǎng)殼僅沿兩縱邊支承時(shí)：

Ｄ

［ｎ］＝１５．０ｅ２２（４．３．６－６）

ｋｓ（ｒ＋３ｆ）Ｂ２

３）當(dāng)網(wǎng)殼為兩端支承時(shí)：