[發明專利]矩形鋼管焊接球節點的承載力計算方法

無效

• 申請號: 200810094016.8
• 申請日: 2008-04-28
• 公開（公告）號: CN101295329A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 董石麟;趙陽;傅學怡
• 申請（專利權）人: 浙江大學;中建國際(深圳)設計顧問有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及矩形鋼管焊接球節點的承載力計算方法，屬于結構工程技術領域。

背景技術

焊接球節點是具有我國特色的空間網格結構節點形式，也是目前我國空間網格結構中應用最為廣泛的節點形式之一。目前關于焊接球節點受力性能與承載能力的研究均針對配合圓鋼管的節點，我國的《網架結構設計與施工規程》(JGJ7-91)、《網殼結構技術規程》(JGJ61-2003)也給出了圓鋼管焊接球節點在軸力作用下的承載力計算公式，廣泛應用于空間網格結構的設計。

焊接球節點不僅便于連接圓鋼管桿件，也可方便地用于連接其他類型的桿件，如在現代空間結構工程中應用日益增多的矩形鋼管桿件。但對配合矩形鋼管的焊接球節點，目前國內外都沒有可供工程設計采用的承載力計算方法。

在傳統形式的空間網格結構(如雙層平板網架)中，結構桿件往往以軸力為主，但隨著各種新型空間結構的出現，結構受力越來越復雜，結構桿件除了承受軸力還可能承受很大的彎矩。如國家游泳中心“水立方”結構所采用的新型多面體空間剛架結構中，部分桿件彎矩所產生的應力甚至達到總應力的80％以上。因此對于矩形鋼管焊接球節點，不僅需要了解其軸力作用下的承載力，還需要了解軸力和彎矩共同作用下的承載能力。

另一方面，實際結構中的桿件往往在其兩個主平面內均作用有彎矩，即承受雙向彎矩。對于圓鋼管，由于截面無方向性，兩個方向的彎矩總可以合成為單向彎矩；但對于矩形鋼管，雙向彎矩必須分別考慮。因此承受彎矩作用時矩形鋼管焊接球節點承載力的計算比圓鋼管焊接球節點復雜得多。

發明內容

本發明的目的在于提供矩形鋼管焊接球節點的承載力計算方法，包括軸力作用下的承載力計算方法以及軸力與彎矩共同作用下的承載力計算方法，其中的彎矩作用包括單向彎矩(彎矩只作用在矩形鋼管的一個主平面)和雙向彎矩(彎矩作用在矩形鋼管的兩個主平面)兩種情況。本發明的特征在于，所述方法是由計算機依次按以下步驟實現的：

步驟(1)，向計算機輸入以下參數：

鋼材抗拉強度設計值f，

矩形鋼管邊長a(x平面)和b(y平面)，

焊接球節點的空心球的外徑測量值D以及空心球的壁厚測量值t；

步驟(2)，根據步驟(1)輸入的各參數值，計算機判定屬于軸力作用下矩形鋼管焊接球節點的承載力計算，按下式計算節點承載力N_R：

NR=(0.3+0.57abD)2(a+b)tf,]]>

步驟(3)，計算機若判定在步驟(1)中同時還輸入了軸力N的測量值以及x平面內的單向彎矩M的測量值，則屬于軸力與彎矩共同作用下矩形鋼管焊接球節點承載力的計算，則按下式計算承載力：

步驟(3.1)，若N≥2Nb,]]>