5.1.1 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的桿件可采用普通型鋼或薄壁型鋼。管材宜采用高頻焊管或無縫鋼管，當有條件時應(yīng)采用薄壁管型截面。桿件采用的鋼材牌號和質(zhì)量等級應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017的規(guī)定。桿件截面應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017根據(jù)強度和穩(wěn)定性的要求計算確定。
5.1.2 確定桿件的長細比時，其計算長度l0應(yīng)按表5.1.2采用。
5.1.4 桿件截面的最小尺寸應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的跨度與網(wǎng)格大小按計算確定，普通角鋼不宜小于L50×3，鋼管不宜小于Φ48×3。對大、中跨度空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，鋼管不宜小于Φ60×3.5。
5.1.5 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件分布應(yīng)保證剛度的連續(xù)性，受力方向相鄰的弦桿其桿件截面面積之比不宜超過1.8倍，多點支承的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)其反彎點處的上、下弦桿宜按構(gòu)造要求加大截面。
5.1.6 對于低應(yīng)力、小規(guī)格的受拉桿件其長細比宜按受壓桿件控制。
5.1.7 在桿件與節(jié)點構(gòu)造設(shè)計時，應(yīng)考慮便于檢查、清刷與油漆，避免易于積留濕氣或灰塵的死角與凹槽，鋼管端部應(yīng)進行封閉。
條文說明
5.1 桿件
5.1.1 本條明確規(guī)定網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件的材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017的有關(guān)規(guī)定，嚴禁采用非結(jié)構(gòu)用鋼管。管材強調(diào)了采用高頻焊管或無縫鋼管，主要考慮高頻焊管價格比無縫鋼管便宜，且高頻焊管性能完全滿足使用要求。
5.1.2 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件的計算長度按結(jié)構(gòu)類型、節(jié)點形式與桿件所處的部位分別考慮。
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)壓桿計算長度的確定主要是根據(jù)國外理論研究和有關(guān)手冊規(guī)定以及我國對網(wǎng)架壓桿計算長度的試驗研究。對螺栓球節(jié)點，因桿兩端接近鉸接，計算長度取幾何長度(節(jié)點至節(jié)點的距離)。對空心球節(jié)點網(wǎng)架，由于受該節(jié)點上相鄰拉桿的約束，其桿件的計算長度可作適當折減，弦桿及支座腹桿取0.9l，腹桿則仍按普通鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)定取0.8l。對采用板節(jié)點的，為偏于安全，仍按一般平面桁架的規(guī)定。
雙層網(wǎng)殼的節(jié)點一般可視為鉸接。但由于雙層網(wǎng)殼中大多數(shù)上、下弦桿均受壓，它們對腹桿的轉(zhuǎn)動約束要比網(wǎng)架小，因此對焊接空心球節(jié)點和板節(jié)點的雙層網(wǎng)殼的腹桿計算長度作了調(diào)整，其計算長度取0.9l，而上、下弦桿和螺栓球節(jié)點的雙層網(wǎng)殼桿件的計算長度仍取為幾何長度。
單層網(wǎng)殼在殼體曲面內(nèi)、外的屈曲模態(tài)不同，因此其桿件在殼體曲面內(nèi)、外的計算長度不同。
在殼體曲面內(nèi)，殼體屈曲模態(tài)類似于無側(cè)移的平面剛架。由于空間匯交的桿件較少，且相鄰環(huán)向(縱向)桿件的內(nèi)力、截面都較小，因此相鄰桿件對壓桿的約束作用不大，這樣其計算長度主要取決于節(jié)點對桿件的約束作用。根據(jù)我國的試驗研究，考慮焊接空心球節(jié)點與相貫節(jié)點對桿的約束作用時，桿件計算長度可取為0.9l，而轂節(jié)點在殼體曲面內(nèi)對桿件的約束作用很小，桿件的計算長度應(yīng)取為幾何長度。
在殼體曲面外，殼體有整體屈曲和局部凹陷兩種屈曲模態(tài)，在規(guī)定桿件計算長度時，僅考慮了局部凹陷一種屈曲模態(tài)。由于網(wǎng)殼環(huán)向(縱向)桿件可能受壓、受拉或內(nèi)力為零，因此其橫向壓桿的支承作用不確定，在考慮壓桿計算長度時，可以不計其影響，而僅考慮壓桿遠端的橫向桿件給予的彈性轉(zhuǎn)動約束，經(jīng)簡化計算，并適當考慮節(jié)點的約束作用，取其計算長度為1.6l。
對于立體桁架，其上弦壓桿與支座腹桿無其他桿件約束，故其計算長度均取1.0l，采用空心球節(jié)點與相貫節(jié)點時，腹桿計算長度取0.9l。
5.1.3 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件的長細比按結(jié)構(gòu)類型，桿件所處位置與受力形式考慮如下：
網(wǎng)架、雙層網(wǎng)殼與立體桁架其壓桿的長細比仍取用原網(wǎng)架規(guī)程取值，即[λ]≤180，多年網(wǎng)架工程實踐證明這個壓桿的長細比取值是適宜的，是完全可以保證結(jié)構(gòu)安全的。
從網(wǎng)架工程的實踐來，很少有拉桿其長細比達到400的，本次修訂中將網(wǎng)架、立體桁架與雙層網(wǎng)殼的長細比限值調(diào)整到與雙層網(wǎng)殼一致，統(tǒng)一取[λ]≤300。對于網(wǎng)架、立體桁架與雙層網(wǎng)殼的支座附件桿件，由于邊界條件復(fù)雜，桿件內(nèi)力有時產(chǎn)生變號，故對其長細比控制從嚴，[λ]≤250。對于直接承受動力荷載的桿件，從嚴控制于[λ]≤250。
統(tǒng)計已建成的單層網(wǎng)殼其壓桿的計算長細比一般在60～150?？紤]到網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)主要由受壓桿件組成，壓桿太柔會造成桿件初彎曲等幾何初始缺陷，對網(wǎng)殼的整體穩(wěn)定形成不利影響；另外桿件的初始彎曲，會引起二階力的作用，因此，單層網(wǎng)殼桿件受壓與壓彎時其長細比按照現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017的有關(guān)規(guī)定取[λ]≤150。
5.1.4 根據(jù)多年來空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的工程實踐規(guī)定了桿件截面的最小尺寸。但這并不是說，所有空間網(wǎng)格工程都可以采用本條規(guī)定的最小截面尺寸，這里明確指出，桿件最小截面尺寸必須在實際工程中根據(jù)計算分析經(jīng)桿件截面驗算后確定。
5.1.5 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件當其內(nèi)力分布變化較大時，如桿件按滿應(yīng)力設(shè)計，將會造成沿受力方向相鄰桿件規(guī)格過于懸殊，而造成桿件截面剛度的突變，故從構(gòu)造要求考慮，其受力方向相連續(xù)的桿件截面面積之比不宜超過1.8倍，對于多點支承網(wǎng)架，雖然其反彎點處桿件內(nèi)力很小，也應(yīng)考慮桿件剛度連續(xù)原則，對反彎點處的上下弦桿宜按構(gòu)造要求加大截面。
5.1.6 由于大量的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)實際工程中，小規(guī)格的低應(yīng)力拉桿經(jīng)常會出現(xiàn)彎曲變形，其主要原因是此類桿件受制作、安裝及活荷載分布影響時，小拉力桿轉(zhuǎn)化為壓桿而導(dǎo)致桿件彎曲，故對于低應(yīng)力的小規(guī)格拉桿宜按壓桿來控制長細比。
5.1.7 本條規(guī)定提醒設(shè)計人員注意細部構(gòu)造設(shè)計，避免給施工和維護造成困難。
5.1.4 桿件截面的最小尺寸應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的跨度與網(wǎng)格大小按計算確定，普通角鋼不宜小于L50×3，鋼管不宜小于Φ48×3。對大、中跨度空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，鋼管不宜小于Φ60×3.5。
5.1.5 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件分布應(yīng)保證剛度的連續(xù)性，受力方向相鄰的弦桿其桿件截面面積之比不宜超過1.8倍，多點支承的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)其反彎點處的上、下弦桿宜按構(gòu)造要求加大截面。
5.1.6 對于低應(yīng)力、小規(guī)格的受拉桿件其長細比宜按受壓桿件控制。
5.1.7 在桿件與節(jié)點構(gòu)造設(shè)計時，應(yīng)考慮便于檢查、清刷與油漆，避免易于積留濕氣或灰塵的死角與凹槽，鋼管端部應(yīng)進行封閉。
條文說明
5.1 桿件
5.1.1 本條明確規(guī)定網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件的材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017的有關(guān)規(guī)定，嚴禁采用非結(jié)構(gòu)用鋼管。管材強調(diào)了采用高頻焊管或無縫鋼管，主要考慮高頻焊管價格比無縫鋼管便宜，且高頻焊管性能完全滿足使用要求。
5.1.2 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件的計算長度按結(jié)構(gòu)類型、節(jié)點形式與桿件所處的部位分別考慮。
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)壓桿計算長度的確定主要是根據(jù)國外理論研究和有關(guān)手冊規(guī)定以及我國對網(wǎng)架壓桿計算長度的試驗研究。對螺栓球節(jié)點，因桿兩端接近鉸接，計算長度取幾何長度(節(jié)點至節(jié)點的距離)。對空心球節(jié)點網(wǎng)架，由于受該節(jié)點上相鄰拉桿的約束，其桿件的計算長度可作適當折減，弦桿及支座腹桿取0.9l，腹桿則仍按普通鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)定取0.8l。對采用板節(jié)點的，為偏于安全，仍按一般平面桁架的規(guī)定。
雙層網(wǎng)殼的節(jié)點一般可視為鉸接。但由于雙層網(wǎng)殼中大多數(shù)上、下弦桿均受壓，它們對腹桿的轉(zhuǎn)動約束要比網(wǎng)架小，因此對焊接空心球節(jié)點和板節(jié)點的雙層網(wǎng)殼的腹桿計算長度作了調(diào)整，其計算長度取0.9l，而上、下弦桿和螺栓球節(jié)點的雙層網(wǎng)殼桿件的計算長度仍取為幾何長度。
單層網(wǎng)殼在殼體曲面內(nèi)、外的屈曲模態(tài)不同，因此其桿件在殼體曲面內(nèi)、外的計算長度不同。
在殼體曲面內(nèi)，殼體屈曲模態(tài)類似于無側(cè)移的平面剛架。由于空間匯交的桿件較少，且相鄰環(huán)向(縱向)桿件的內(nèi)力、截面都較小，因此相鄰桿件對壓桿的約束作用不大，這樣其計算長度主要取決于節(jié)點對桿件的約束作用。根據(jù)我國的試驗研究，考慮焊接空心球節(jié)點與相貫節(jié)點對桿的約束作用時，桿件計算長度可取為0.9l，而轂節(jié)點在殼體曲面內(nèi)對桿件的約束作用很小，桿件的計算長度應(yīng)取為幾何長度。
在殼體曲面外，殼體有整體屈曲和局部凹陷兩種屈曲模態(tài)，在規(guī)定桿件計算長度時，僅考慮了局部凹陷一種屈曲模態(tài)。由于網(wǎng)殼環(huán)向(縱向)桿件可能受壓、受拉或內(nèi)力為零，因此其橫向壓桿的支承作用不確定，在考慮壓桿計算長度時，可以不計其影響，而僅考慮壓桿遠端的橫向桿件給予的彈性轉(zhuǎn)動約束，經(jīng)簡化計算，并適當考慮節(jié)點的約束作用，取其計算長度為1.6l。
對于立體桁架，其上弦壓桿與支座腹桿無其他桿件約束，故其計算長度均取1.0l，采用空心球節(jié)點與相貫節(jié)點時，腹桿計算長度取0.9l。
5.1.3 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件的長細比按結(jié)構(gòu)類型，桿件所處位置與受力形式考慮如下：
網(wǎng)架、雙層網(wǎng)殼與立體桁架其壓桿的長細比仍取用原網(wǎng)架規(guī)程取值，即[λ]≤180，多年網(wǎng)架工程實踐證明這個壓桿的長細比取值是適宜的，是完全可以保證結(jié)構(gòu)安全的。
從網(wǎng)架工程的實踐來，很少有拉桿其長細比達到400的，本次修訂中將網(wǎng)架、立體桁架與雙層網(wǎng)殼的長細比限值調(diào)整到與雙層網(wǎng)殼一致，統(tǒng)一取[λ]≤300。對于網(wǎng)架、立體桁架與雙層網(wǎng)殼的支座附件桿件，由于邊界條件復(fù)雜，桿件內(nèi)力有時產(chǎn)生變號，故對其長細比控制從嚴，[λ]≤250。對于直接承受動力荷載的桿件，從嚴控制于[λ]≤250。
統(tǒng)計已建成的單層網(wǎng)殼其壓桿的計算長細比一般在60～150?？紤]到網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)主要由受壓桿件組成，壓桿太柔會造成桿件初彎曲等幾何初始缺陷，對網(wǎng)殼的整體穩(wěn)定形成不利影響；另外桿件的初始彎曲，會引起二階力的作用，因此，單層網(wǎng)殼桿件受壓與壓彎時其長細比按照現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017的有關(guān)規(guī)定取[λ]≤150。
5.1.4 根據(jù)多年來空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的工程實踐規(guī)定了桿件截面的最小尺寸。但這并不是說，所有空間網(wǎng)格工程都可以采用本條規(guī)定的最小截面尺寸，這里明確指出，桿件最小截面尺寸必須在實際工程中根據(jù)計算分析經(jīng)桿件截面驗算后確定。
5.1.5 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件當其內(nèi)力分布變化較大時，如桿件按滿應(yīng)力設(shè)計，將會造成沿受力方向相鄰桿件規(guī)格過于懸殊，而造成桿件截面剛度的突變，故從構(gòu)造要求考慮，其受力方向相連續(xù)的桿件截面面積之比不宜超過1.8倍，對于多點支承網(wǎng)架，雖然其反彎點處桿件內(nèi)力很小，也應(yīng)考慮桿件剛度連續(xù)原則，對反彎點處的上下弦桿宜按構(gòu)造要求加大截面。
5.1.6 由于大量的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)實際工程中，小規(guī)格的低應(yīng)力拉桿經(jīng)常會出現(xiàn)彎曲變形，其主要原因是此類桿件受制作、安裝及活荷載分布影響時，小拉力桿轉(zhuǎn)化為壓桿而導(dǎo)致桿件彎曲，故對于低應(yīng)力的小規(guī)格拉桿宜按壓桿來控制長細比。
5.1.7 本條規(guī)定提醒設(shè)計人員注意細部構(gòu)造設(shè)計，避免給施工和維護造成困難。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
