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一、相关设计规范 JGT
10-2009 钢网架螺栓球节点 JGT11-2009_钢网架焊接空心球节点 二、适用范围
7.8.1螺栓球节点主要应用于网架和网壳结构，由钢球、高强度螺栓及套筒、紧固螺钉、锥头（封板）等零部件组成。设计时除应满足规范相关要求外，尚应满足下列要求： 1.与螺栓球节点相连的最小杆件夹角宜不小于
30°。 2.螺栓球节点球径不宜大于
300mm。 3.螺栓球节点的钢球通常采用
45 号钢，可焊性较差，屋面檩条、马道及吊挂的连接应在工厂开工艺螺栓孔，采用螺栓连接。 【条文说明】螺栓球节点的传力路径： 当杆件受拉时：拉力→钢管→锥头或封板→高强螺栓→钢球；当杆件受压时：压力→钢管→锥头或封板→套筒→钢球。 螺栓球节点网架适用于跨度小、屋面重量轻、且建筑使用功能较简单的屋盖结构。对于屋盖跨度超过
45m，屋面采用钢筋混凝土楼板等较重型的屋面，或机场、车站、会展中心等重要性较高、人员比较密集的建筑屋面，宜采用焊接球节点网架。 螺栓球节点不属于薄壁型节点，其直径不宜超过
300mm；常用的最大螺栓规格为
M64。当球的放样直径超过
300mm，或需要的螺栓规格更大时，应将该节点设计为焊接球节点。 
7.8.1焊接空心球节点主要应用于网架和网壳结构，也可应用于管桁架结构中多杆相交节点、支座节点等。设计时除满足规范相关要求外，尚应满足下列要求： 1.焊接球节点用于双层或多层网架或网壳时，应按铰接计算；用于单层网壳时，应按刚接计算；用于平面或空间桁架时，宜按刚接计算。 2.当球外径大于
300mm 时，可在空心球内加肋以提高节点的承载能力；当球外径大于或等于
500mm时，应在球内增设单向或者十字交叉肋。肋板应设在轴力较大杆件的轴线平面内，且其厚度不应小于球壁厚度。 3.与焊接空心球节点相连的最小杆件夹角宜不小于
30°，相邻杆件之间的净距不宜小于
10mm，当杆件应力较小时，净距可取为
0。 4.钢管杆件与空心球的连接应加设内衬管。壁厚大于或等于
6mm 应设坡口，小于
6mm 时可不设坡口。 5.应避免小管用大球。 【条文说明】焊接球节点弹性分析时一般可按刚接节点计算，当空间结构按不屈服抗震性能目标进行强度设计时，焊接球节点可考虑因杆件端部焊缝局部破坏引起部分转动，此时焊接空心球节点建议按铰接节点计算。 焊接球内是否加肋或加肋的多少，原则上是根据球及相连杆件的受力情况确定的。目的是保证球的强度和变形满足要求。实际应用中，当球外径
450mm~600mm 时，可设单向肋；当球外径大于或等于 600mm 时，可设十字型肋；当球径大于
900mm 时，应对球节点进行专门验算或改用其他构造方式。 当球节点上的相邻杆件夹角很小时，如严格按照杆件连接焊缝不交叉的原则进行放样，空心球的直径会很大，为减小球径，对应力不大的杆件，可考虑杆件间的间隙为零或两管相交的构造方式。例如图
2 所示。 三、ChatGPT说两种节点优缺点 问：网架结构螺栓球节点与焊接球节点各有什么优缺点？ ChatGPT答： 网架结构螺栓球节点的优点：
1. 安装和拆卸方便，可以快速组装和拆卸结构；
2. 节点无需进行预处理，直接使用即可；
3.可以在工地进行现场组装，适合一些需要快速安装和拆卸的场合；
4. 可以重复使用。
网架结构螺栓球节点的缺点：
1. 由于连接方式为螺栓连接，对于节点的安装精度要求比较高，必须要严格按照设计要求操作；
2. 由于节点连接处可能会产生松动，需要进行定期检查和维护。
焊接球节点的优点：
1.连接处稳定，不会产生松动；
2.可以承受较大的受力，结构稳定性较高；
3. 节点连接处更加美观，不需要使用螺栓等连接件，结构更加简洁。
焊接球节点的缺点：
1. 焊接需要专业技能，对焊接工艺和工人要求较高；
2. 如果需要更改或拆卸结构，需要进行切割和重新焊接，不便于拆卸和重复使用；
3. 需要进行热处理，操作时间较长。 四、其他注意事项 1）空间结构的计算模型，应符合屋盖与支承结构间及杆件间的连接构造。空间结构计算时自重应考虑节点附加重量，自重增大系数一般可取：螺栓球节点
1.3，焊接球节点
1.2，相贯节点
1.0；恒载重量应按建筑实际构造计算，活载和雪载取大值。 2）建筑钢结构防腐蚀技术规程
JGJ/T 251-2011第3.1.4条第 6款网架结构宜采用管形截面、球型节点。腐蚀性等级为Ⅳ、Ⅴ或Ⅵ级时，应采用焊接连接的空心球节点。当采用螺栓球节点时，杆件与螺栓球的接缝应采用密封材料填嵌严密，多余螺栓孔应封堵。 【条文说明】6
网架结构能够实现大跨度空间且造型美观，近年发展迅速，应用于许多工业与民用建筑。钢管截面和球型节点是各类网架中杆件外表面积小、防腐蚀性能好且便于施工的空间结构形式，也是工业建筑中广泛应用的形式。
焊接连接的空心球节点虽然比较笨重，施工难度大，但其防腐蚀性能好，承载力高，连接相对灵活。在大气环境腐蚀性等级为Ⅳ、Ⅴ或Ⅵ级时不推荐螺栓球节点，因钢管与球节点螺栓连接时，接缝处难以保持严密。
网架作为大跨度结构构件，防腐蚀非常重要，螺栓球接缝处理和多余螺栓孔封堵都是防止腐蚀性气体进入的重要措施。 3）DB13(J)T8390-2020建筑结构设计统一技术标准 6.11.9大跨度网架应采用焊接球节点，以免螺栓球与螺栓之间的缝隙受潮侵蚀以及长期受拉时螺栓拉出。 参考文献 西南院《结构设计统一技术措施》 |
