网架结构设计与施工规程JGJ7—91(1)

网架结构设计与施工规程JGJ7—91主编单位：中国建筑科学研究院、浙江大学批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1992年4月1日关于发布行业标准《网架结构设计与施工规程》的通知建标［1991］648号各省、自治区、直辖市建委（建设厅），计划单列市建委，国务院有关部门：根据原城乡建设环境保护部（86）城科字第263号文的要求，由中国建筑科学研究院、浙江大学主编的《网架结构设计与施工规程》，业经审查，现批准为行业标准，编号JGJ7—91，自1992年4月1日起施行。原国家建筑工程总局批准的标准《网架结构设计与施工规定》JGJ7—80同时废止。本规程由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理和解释。由建设部标准定额研究所组织出版。在实施过程中如有问题和意见，请函告中国建筑科学研究院。中华人民共和国建设部1991年9月29日主要符号Ab——网架下弦杆截面面积；At——网架上弦杆截面面积；Am——支承（上承或下承）平面弦杆截面面积的算术平均值；Aeff——高强度螺栓有效截面面积；D——网架的折算抗弯刚度；钢球直径；d——钢管外径；d1，d2——组成θ角的钢管外径；螺栓直径；ds——销子直径；E——弹性模量；Ec——柱子材料弹性模量；FEK——网架结构的总水平地震作用标准值；FEVKi——作用在网架第i节点上竖向地震作用标准值；Ft——总起动牵引力；Ft1，Ft2——起重滑轮组的拉力标准值；f——钢材的强度设计值；——高强度螺栓经热处理后的抗拉强度设计值；Gi——网架第i节点的重力荷载代表值；Gk——网架的永久荷载标准值；Gok——网架总自重标准值；gok——网架自重标准值；He——柱子高度；h——网架高度；I——简化为交叉梁系的折算惯性矩；Ke——悬臂柱的水平刚度；L1——网架的长向跨度；L2——网架的短向跨度；I——杆件几何长度；M——拟夹层板的弯矩设计值；Nb——网架下弦杆轴向力设计值；Nc——网架斜杆轴向力设计值，受压空心球的轴向压力设计值；Nt——网架上弦杆轴向力设计值，受拉空心球的轴向拉力设计值；——高强度螺栓的拉力设计值；NV——网架竖杆轴向力设计值；qw——除网架自重以外的屋面荷载或楼面荷载的标准值；r1——滚轮的外圆外径；r——轴的半径；ｓ——上、下弦杆长度；u——位移；ω——挠度；α——网架材料的线胀系数；ξ——系数；螺栓伸进钢球长度与螺栓直径的比值；ηc——受压空心球加肋承载力提高系数；ηt——受拉空心球加肋承载力提高系数；θ——汇集于球节点任意两管的夹角；两螺栓之间的最小夹角；μ1——滑动摩擦系数；μ2——滚动摩擦系数；ρW——挠度系数；——无量纲弯矩系数；φ——斜腹杆与下弦平面夹角；——温度差。第一章总则第1.0.1条为了在网架结构的设计与施工中，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规程。第1.0.2条本规程适用于工业与民用建筑屋盖及楼层的平板型网架结构（简称网架结构），其中屋盖跨度不宜大于120m，楼层跨度不宜大于40m。第1.0.3条本规程是遵照国家标准《建筑结构设计统一标准》GBJ68—84、《建筑结构设计通用符号、计量单位和基本术语》GBJ3—85、《建筑结构荷载规范》GBJ9—87、《建筑抗震设计规范》GBJ11—89、《钢结构设计规范》GBJ17—88、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GBJ18—87和《钢结构工程施工及验收规范》GBJ205,结合网架结构的特点而编制的.在设计与施工中,除符合本规程的要求外，尚应遵守《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78—91及其他有关规范的规定。第1.0.4条对受高温或强烈腐蚀等作用、有防火要求的网架结构，或承受动力荷载的楼层网架结构，应符合现行有关专门规范或规程的要求。直接承受中级或重级工作制的悬挂吊车荷载并需进行疲验算的网架结构，其疲劳强度及构造应经过专门的试验确定。第1.0.5条网架的选型和构造应综合考虑材料供应和施工条件与制作安装方法，以取得良好的技术经济效果。网架结构中的杆件和节点，宜减少规格类型，以便于制作安装。第二章设计的一般规定第2.0.1条网架结构可选用下列常用形式（附录一）：一、由平面桁架系组成的两向正交正放网架、两向正交斜放网架、两向斜交斜放网架、三向网架、单向折线形网架。二、由四角锥体组成的正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、斜放四角锥网架、星形四角锥网架。三、由三角锥体组成的三角锥网架、抽空三角锥网架、蜂窝形三角锥网架。第2.0.2条网架的选型应结合工程的平面形状和跨度大小、支承情况、荷载大小、屋面构造、建筑设计等要求综合分析确定。网架杆件布置必须保证不出现结构几何可变情况。注：本规程中大、中、小跨度划分系针对屋盖而言；大跨度为60m以上；中跨度为30m～60m；小跨度为30m以下。第2.0.3条平面形状为矩形的周边支承网架，当其边长比（长边燉短边）小于或等于1.5时,宜选用斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架正放抽空四角锥网架、两向正交斜放网架、两向正交正放网架、正放四角锥网架。对中小跨度，也可选用星形四角锥网架和蜂窝形三角锥网架当建筑要求长宽两个方向支承距离不等时，可选用两向斜交斜放网架。第2.0.4条平面形状为矩形的周边支承网架，当其边长比大于1.5时，宜选用两向正交正放网架,正放四角锥网架或正放抽空四角锥网架。当边长比小于2时，也可采用斜放四角锥网架。当平面狭长时，可采用单向折线形网架。第2.0.5条平面形状为矩形，三边支承一边开口的网架可按2.0.3条进行选型,其开口边可采取增加网架层数或适当增加整个网架高度等办法，网架开口边必须形成竖直的或倾斜的边桁架。第2.0.6条平面形状为矩形，多点支承网架，可根据具体情况选用：正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、两向正交正放网架。对多点支承和周边支承相结合的多跨网架，还可选用两向正交斜放网架或斜放四角锥网架。第2.0.7条平面形状为圆形、正六边形及接近正六边形且为周边支承的网架，可根据具体情况选用：三向网架、三角锥网架或抽空三角锥网架。对中小跨度，也可选用蜂窝形三角锥网架。第2.0.8条对跨度不大于40m多层建筑的楼层及跨度不大于60m的屋盖，可采用以钢筋混凝土板代替上弦的组合网架结构。组合网架宜选用正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、两向正交正放网架、斜放四角锥网架和蜂窝形三角锥网架。第2.0.9条网架可采用上弦或下弦支承方式，如当采用下弦支承时，应在支座边形成竖直或倾斜的边桁架。第2.0.10条网架的网格尺寸和高度可根据网架形式、跨度大小、屋面材料以及构造要求和建筑功能等因素确定.对于周边支承的以下各类网架，可按表2.0.10选用。网架的上弦网格数和跨高比表2.0.10s网架形式钢筋混凝土屋面体系钢檩条屋面体系网格数跨高比网格数跨高比两向正交正放网架、正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架（2～4）+0.2L210～14（6～8）+0.07L2（13～17）+0.03L2两向正交斜放网架、棋盘形四角锥网架、斜放四角锥网架、星形四角锥网架（6～8）＋0.08L2注：1L2为网架短向跨度，单位为m。218m以下时，网格数可适当减少。第2.0.11条多点支承的网架宜设柱帽。柱帽宜设置于下弦平面之下（图2.0.11a也可设置于上弦平面之上（图2.0.11b）;或上弦节点直接搁置于柱顶，柱帽呈倒伞形（图2.0.11c）。第2.0.12条多点支承网架的悬臂长度可取跨度的1/4～1/3。第2.0.13条当网架上弦杆节间有集中荷载或需要减少压杆的计算长度时，可设置再分式腹杆。对于由平面桁架系组成的网架（2.0.13a），或四角锥网架（图2.0.13b），当设置再分式腹杆时，应注意保证上弦杆在再分式腹杆平面外的稳定性。第2.0.14条网架屋面排水坡度的型式，可采用下列办法：一、上弦节点上加小立柱找坡（当小立柱较高时，必须注意小立柱自身的稳定性）；二、网架变高度；三、整个网架起坡；四、支承柱变高度。第2.0.15条有起拱要求的网架，其拱度可取不大于短向跨度的1/300。第2.0.16条网架自重gok（KN/㎡）可按下式估算：式中qW——除网架自重以外的屋面荷载或楼面荷载的标准值（KN/㎡）；L2——网架的短向跨度（m）；ξ——系数，对于铜管网架取ξ＝1.0，对于型钢网架取ξ＝1.2。第2.0.17条网架结构的容许挠度不应超过下列数值：用作屋盖——L2/250，用作楼层——L2/300。L2为网架的短向跨度。第三章网架结构的计算第一节一般计算原则第3.1.1条网架结构应进行在外荷载作用下的内力、位移计算，并应根据具体情况，对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载等作用下的内力、位移进行计算。对非抗震设计，荷载及荷载效应组合应按国家标准《建筑结构荷载规范》GBJ9—87进行计算，在截面及节点设计中，应按照荷载的基本组合确定内力设计值；在位移计算中应按照短期效应组合确定其挠度。对抗震设计，荷载及荷载效应组合应按国家标准《建筑抗震设计规范》GBJ11—89确定内力设计值。网架结构的内力和位移可按弹性阶段进行计算。第3.1.2条网架结构的外荷载按静力等效原则，将节点所辖区域内的荷载集中作用在该节点上。结构分析时可忽略节点刚度的影响，假定节点为铰接，杆件只承受轴向力。当杆件上作用有局部荷载时，应另考虑受弯的影响。第3.1.3条网架结构根据跨度大小、网架类型及工程情况可分别按下列规定选用不同方法进行内力、位移计算：一、空间桁架位移法适用于各种类型、各种支承条件的网架计算；二、交叉梁系差分法可用于跨度在40M以下的由平面桁架系组成的网架或正放四角锥网架的计算；三、拟夹层板法可用于跨度在40M以下的由平面桁架系或角锥体组成的网架计算，此法可考虑剪切变形和刚度变化的影响；四、假想弯矩法可用于斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架的估算。第3.1.4条网架结构的支承条件，可根据支承结构的刚度、支座节点的构造情况，分别假定为二向可侧移、一向可侧移、无侧移的铰接支座或弹性支承。第二节空间桁架位移法的计算原则第3.2.1条空间桁架位移法是以网架节点的三个线位移为未知量、所有杆件为承受轴向力的铰接杆系有限元法，并利用电子计算机进行内力和位移计算。第3.2.2条当网架结构和外荷载有n个对称面时，可利用对称条件只需分析1/2n网架。在计算时,对称面内各杆件的截面面积应取原截面面积的一半，n个对称面交线上的中心竖杆，其截面面积应取原截面面积的1/2n；对称面内节点荷载亦应按相同原则取值。第3.2.3条在对称荷载作用下，对称面内网架节点的反对称位移应取为零。在计算时应在相应方向予以约束；与对称面相交的杆件，作为结构分析的处理方法可将该交点作为一个节点并在三个方向予以约束；交叉腹杆或人字腹杆的交点位于对称面时，亦应作为一个节点并在两个水平方向予以约束。在反对称荷载作用下，对称面内网架节点的对称位移应取为零。第3.2.4条网架杆件截面可先根据经验或参照已建工程或由简化计算方法估算确定，计算后应按内力重新设计调整截面，并进行重分析，重分析次数宜取3～4次。第三节简化计算法第3.3.1条由平面桁架系组成的网架结构和正放四角锥网架结构，经过惯性矩的折算，可简化为相应的交叉梁系，用差分法进行内力、位移计算。梁的折算惯性矩I可按下式计算：式中At、Ab——分别为网架上、下弦杆截面面积（截面面积不等时，在差分法计算中可分别取上、下弦杆截面面积的算术平均值）；h——网架高度。第3.3.2条由平面桁架系组成的网架，当采用交叉梁系差分法分析时，其网架弯矩和杆件内力可按下列公式计算（图3.3.2）：式中w——由荷载设计值引起的竖向挠度；h——网架高度；s——上，下弦杆长度；φ——斜腹杆与下弦平面夹角。Nv由上弦节点（或下弦节点）的竖向平衡条件确定。第3.3.3条由平面桁架系或角锥体组成的网架结构，可简化为正交异性或各向同性的平板按拟夹层板法进行内力、位移计算。第3.3.4条对于两向正交正放、正放四角锥、正放抽空四角锥等三种网架，当平面形状为矩形、周边简支时，拟夹层板法的弯矩和挠度可按下列公式计算：注：14KN