柱点支承螺栓球网架结构自重估算研究

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网架结构是指将杆件按照一定的规律通过节点连结而成的空间结构，具有空间受力小、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点，便于工厂化生产和现场安装，常用于公共建筑和工业厂房的的屋盖（图1）。网架自重是网架结构自身的重量，对于螺栓球节点网架，网架的自重包含两部分：杆件自重、节点自重，网架杆件材料一般采用Q235B钢管，网架螺栓球节点由螺栓球、螺栓、螺钉、套筒等钢材零部件组成（图2）。网架自重估算对于网架结构选型以及预算控制均有着重要作用。现行行业规程《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）中规定了自重可按照下面的计算公其中式中的gok-网架自重荷载标准值；qw-除网架自重以外的屋面荷载的标准值（kN/m2）；L2-网架的短向跨度（m）。该自重估算公式是一个近似的经验公式，网架自重估算不准的影响较大，为确保网架结构的安全，有必要根据工程统计结果，对网架规程中自重估算公式的适用性进行分析与调整，保证估算的准确性。

图1 网架结构布置

图2 螺栓球节点连接

查阅近年来国内的参考文献，关于网架自重研究的文献不多。有学者提出将自重估算公式中系数由1.0提到1.6的建议[1]；也有学者分别对正放四角锥和斜放四角锥共计400个网架施工图进行了分析，经过统计和回归后得到了各级荷载作用下具有95%保证率的参数值以及参数值与短向跨度的关系曲线，在统计和回归分析的基础上，得出了网架自重估算的修正公式[2]；还有学者以正放四角锥网架结构作为研究对象，分别考虑两种不同的结构自重进行建模并计算，将计算所得结果进行对比分析，得出采用定义材料密度并施加重力加速度在结构上的方式更偏于安全的结论[3]。……