网架空心球及支座节点设计

（一）：空心球节点设计

1. 设计条件

汇交于网架上弦中间节点的杆件截面、夹角和内力如图所示，节点采用焊接空心球连接，钢球及杆件所用材料均为Q235钢，焊条为E43型焊条，手工焊接。

2.节点连接设计与计算

1） 空心钢球的设计与计算

（1） 空心钢球外径的确定

腹杆与上弦杆轴线间的夹角为45

上弦杆与腹杆外径之和：d1d260149mm。由表6-2查得空心钢球的最小外径：

D228mm。

（2） 空心钢球壁厚的确定

按构造要求，单层网壳空心球的外径与壁厚之比宜取20~35.由于钢球外径为

D228mm，所以壁厚为6.5~11.4mm.且空心球壁厚与主钢管的壁厚之比宜取1.5~2.0，

因此取壁厚为8mm.

（3） 空心钢球的承载力设计值计算

当空心球直径为120mm~900mm时，其受压和受拉承载力设计值NR(N)可按下式计算：

NRo(0.290.54d)tdfD。

得 求。

NR1.0(0.290.54)8215240837(N)241(KN)175.662(KN)。符合要228（4） 空心钢球的连接焊缝

空心钢球采用焊接成型，其连接焊缝采用完全焊透的坡口对接焊缝。

2） 钢管杆件与空心钢球的连接焊缝计算

上弦杆与空心钢球的连接，腹杆与空心钢球的连接，均采用完全焊透的坡口对接焊缝连接，此时视焊缝与母材等强度，不必进行焊缝的强度计算。

（二）：支座节点设计

1.支座地板的计算

1） 地板面积计算

根据构造要求，支座地板尺寸如图所示。

支座反力：R=153.05472 KN153 KN

设屋架支座地板宽度 a=2800mm，地板长度 b=2800mm。

地板承压面积：

Apb28282.52265704cm2

地板下混凝土（C20）的分布压力由公式得到：

R1530.22KN/cm2fcc0.96KN/cm2Apb704c

地板承受的弯矩根据:

a114021402198mm b1198/299mm

由b1/a199/198=0.5 查表4-3得 a=0.06

2Ma0.060.2219.85.17KN•cm maxc1由公式（4-16）得到：

22） 地板厚度的计算

由公式（4-15）得到：

tpb6Mmax65.171.20cmt16mmf21.5=12mm按构造取pb

3） 支座节点板的计算

由于支座节点板的侧向垂直加劲肋的厚度一般可按支座底板厚度的0.7倍采用，因此节点板的厚度为 t=0.7*16=11.2mm

4) 支座节点板和加劲肋与支座底板的连接焊缝计算

设焊缝的焊脚尺寸 hf=6mm，则

lwH（28-1.0）2+（13.5-2.0-1.0）4=96cm

由公式（4-21）得到：

R0.7hflwH1533.790.70.696f2 KN/cmfWf=16 KN/cm

25) 支座加劲肋与节点板的连接焊缝计算

加劲肋受力：V=R/4=153/4=38.25KN

140.5 M=38.25（2）=258.2 KN•cm

设 hf=6mm，则lwv152.01.012cm

由公式（4-18）得到：

fs(V6M)2()2220.7hflwv20.7hflwv

(38.256258.2)2()2W22220.70.61220.70.612ffcm5.22 KN/=16 KN/cm 符合要求。

6） 节点板的尺寸根据杆件截面尺寸和连接所需的焊缝实际长度及构造要求放样确定：锚栓按构造设置，采用220。