计算机辅助螺栓球节点设计

　　山东大糊，杨，奶⑶东建筑球观揠济南攻跑法架，网壳糊软件开发，提出7彩累检球节点设计的方法。利用该=.土羽乇分析确屹各杆轴力和管径的基础上可将螺栓球节点各构怦欠！选和反复验算。并对虫戌求设计公式进打修改，利用修改后的公式进行；又汁，可大大减轻设计绘加工的工作量。

　　1螺栓球节点构成及受力机理螺栓球节点的作用是将圆钢管杆件和钢球连接起来，它由钢球螺栓销子套筒锥头或封板组成1.当结构承受荷载后，杆件内力通过螺栓或套筒传递，传力路线如拉力杆徘头成封板螺栓螺栓球吐力杆件锥头或封板，茼螺栓球可，当杆件受拉时，套筒不受力；当杆件受压时，螺栓不受力外核心期刊上发论文邓余篇王胜春女讲师巧胡年生笋硕士研宄生2几何约束条件钢球的大小取决于螺柃直径41邻杆件的夹削和螺拴深入球体的长没等因素。文献1.

　　2给出了保正相邻两个螺柃和相邻两个套简不相碰的几何约束公式，文献3推导了制邻两杆夹角小于3，时，保证相邻杆件不相碰的几何约束公式。此外，套筒长度需满足3套简付边。心2进螺纹球中，因此套筒外形尺寸应在此基础上上靠开口扳手系列。

　　3强度约束螺栓受拉承载力设计值3枳应取螺纹处成钉孔处面积的较小值为高强螺栓经热处现的抗拉强度设位。

　　货简主要传递压力，任何截面都应打足够的承卡能力，也此必须验算其承压力。受压承载力设计值封板抗拉承力设计值口锥头局度，1为锥头顶板孔径；2为钢材强度设计值；左为锥头余斗率众= 4设计方法与公式修改从上述各式可，无论是几何关系还是强度关系，螺栓球节点构件之间相互联系相互制约，根据受乃进行初选+验算1重选这样的设计方法不仅造成1作，繁重。而互有时因小的疏漏而造成施工闲难或无法施工。i 4.1设计步骤几何构造及式12和规格化系列化要求选定每种螺栓所对应的卷筒以及封板或锥头白厚度。针对每种螺栓，据式3计算出螺栓的最大允许拉力；由式6可计算出封板的最大允昨拉力；据式口求出锥头的，火允拉。将锥头或封板的最大允拉与螺栓最大允拉相比较。取其较小者作为该种螺栓的允拉。然后由式45计算每种螺栓所对应的套筒的最大许压力。这样，即可建立螺栓允拉允压套筒对边套筒长度底厚最大管径最小管径螺钉对应关系数据。之后，仅通过轴力和矜杼即可确定节点备构件。即1 H，Lt据允拉或允压，锥头或封板的厚度13螺栓仿茼管径钢球直抒该法优点足仅1嫩力符径即可确定节点构件，无须经过验算重选的过程42公式的修改为保伸球体的1囔两个螺柃不相碰，球径，满足2为保证相邻两根杆件的套筒不相碰钢球直径23为螺栓抒入钢球长度与螺栓直径之比，般取5=1.1；1为套筒外接圆直径与螺栓直径之比，般，斗=1.8.

　　十加栓直径；5为套筒的长度。

　　在确定螺栓球的直径时，需按几何约束公式8910计算出，并取其大者，若完全按以上公式设计，在下步确定钢球每个螺栓孔的切平面高度时，不同的螺栓对应的切平面高度不等，同个球上可能有多个切平面高度，造成设计出加工的不便。为了达到既能简化设计和制作又不至于使球径太大的目的，本文建议按同类型的球其上所有螺栓切平面度均和等的原则对公式8.9进必要的修改。分析公式8.910可知，其似1似2项分别直径为山心的螺栓所对应的切平面直径，可将它们均由该球上最大螺栓所对应的套筒外接圆直径替代。经过上述修改，虽然各节点球的直径会有所，加，但可使得同种规格的螺栓球其上的各切1面的切高和面枳均相等4.3程序框本程序作为网架网软件设计汗发的部分。继有限儿分析确定杆忭所述步骤建立各种螺栓允砂。

　　套筒锥头或封板最大管径最小管径之间的对应数据，对照各杆的轴力较，即可将各杆所用螺栓，套筒锥头或封板等次性确定。在此基础上，根据修改后的公式8910分别计算各节点球径，最火片土，户系列作为该点螺栓球直径，程序计算框5算例网架为例，格数6父65商1.52，周边约束，均布载荷4.8洲，施加于顶层，方向向下，杆件从私83.令603.5忉6 4始94.和04.5种戈吧中1动优化选择，选择螺柃类型用户界面如阳义此邛血中最大拉力最大压力值可有助于用户确定最大螺栓直径数量栏可帮助用户有的放矢地选螺栓系列。

　　0mm140mm的螺栓球螺栓及螺栓球自动选配结果4，5，未标序号者皆为l.

　　6结语即可将节点的各构件次确定，避免了初选校核重选的繁杂步骤。并对螺栓球设计公式加以修改，利用修改的公式进行设计，不仅使设计标注。出加工过程得以简化，而且较之其他设计方法，球体直径较小，使节点用钢量得以降低。这对减轻设计工作量提高标准化改善结构受力降低工程造价均打重要总义。下转第267页1曹志刚钱亚生现代通信原理京清华大学出版私衿2方军，俞槐钱。信息论与编码。北京电子工业出版社，1994.150 1803张有志。可编程逻辑器件，原理与应用。北京中国铁道出版社，1996.

　　2202404刘宝琴。人只人可编程逻辑器件及其应用。北京清华大学出版社，1995.150上接第253页1网架结构设计与施工规程编制组。网架结构设计与施工。北京中国建筑工业出版社，1995.179192 2中国建筑科学研宄院浙江大学。网架结构设计与施工规程。北京中国建筑工业出版社，1991.18 3沈祖炎，陈扬冀。网架与网壳。上海同济大学出版社，1996