网架结构设计与施工规程.DOC
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1、网架结构设计与施工规程 JGJ 7-91中华人民共和国行业标准网架结构设计与施工规程JGJ 7-91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:年月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()城科字第号文的要求,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,自年月日起施行。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
2、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年月日目次第一章 总则第二章 设计的一般规定第三章 网架结构的计算 第一节 一般计算原则 第二节 空间桁架位移法的计算原则 第三节 简化计算法 第四节 地震、温度作用下的内力计算原则 第五节 组合网架结构的计算原则第四章 杆件和节点的设计与构造 第一节 杆件 第二节 焊接钢板节点 第三节 焊接空心球节点 第四节 螺栓球节点 第五节 支座节点 第六节 组合网架结构的节点构造第五章 制作与安装 第一节 一般规定 第二节 制作与拼装要求 第三节 高空散装法 第四节 分条或分块安装法 第五节 高空滑
3、移法 第六节 整体吊装法 第七节 整体提升法 第八节 整体顶升法 第九节 组合网架结构的施工 第十节 验收附录一 常用网架形式附录二 拟夹层板法的网架杆件内力计算公式及折算刚度附录三 矩形平面周边简支网架拟夹层板法的弯矩和挠度表附录四 网架结构竖向地震作用效应的简化计算附录五 组合网架结构的简化计算附录六 常用焊接钢板节点构造选用图附录七 组合网架结构节点构造选用图附录八 橡胶垫板的材料性能及计算构造要求附录九 本规程用词说明附加说明第一章总则 第.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.条 本规程适用于工业与民用建筑屋盖及楼层的平板型
4、网架结构(简称网架结构),其中屋盖跨度不宜大于,楼层跨度不宜大于。 第.条 本规程是遵照国家标准建筑结构设计统一标准、建筑结构设计通用符号、计量单位和基本术语、建筑结构荷载规范、建筑抗震设计规范、钢结构设计规范、冷弯薄壁型钢结构技术规范和钢结构工程施工及验收规范,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及其他有关规范的规定。 第.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劳验算的网架结构,其疲劳强度及构造应经过
5、专门的试验确定。 第.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.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.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、
6、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 以上;中跨度为;小跨度为以下。 第.条 平面形状为矩形的周边支承网架,当其边长比(长边/短边)小于或等于.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.条 平面形状为矩形的周边支承网架,当其边长比大于.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。当边长比小于时
7、,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.条 平面形状为矩形,三边支承一边开口的网架可按.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第三章 网架结构的计算第一节 一般计算原则 第.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
8、应组合应按国家标准建筑抗震设计规范确定内力设计值。 网架结构的内力和位移可按弹性阶段进行计算。 第.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.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以下的由平面桁架系或角锥体组成的网架计算
9、,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.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.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.条 当网架结构和外荷载有个对称面时,可利用对称条件只需分析/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,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/;对称面内节点荷载亦
10、应按相同原则取值。 第.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.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,重分析次数宜取次。第三节 简化计算法 第.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
11、进行内力、位移计算。梁的折算惯性矩可按下式计算:第五节 组合网架结构的计算原则 第.条 组合网架结构可按有限元法进行内力位移计算。分析时应将组合网架的带肋平板离散成能承受轴力、面力和弯矩的梁元和板壳元,将腹杆和下弦作为承受轴力的杆元,并应考虑两种不同材料的材性。 第.条 组合网架结构也可采用空间桁架位移法作简化计算。分析时将组合网架的带肋平板等代为仅能承受轴力的上弦,并与腹杆和下弦构成两种不同材料的等代网架,按空间桁架位移法进行内力、位移计算。等代上弦截面及带肋平板中内力可按本规程附录五确定。 第.条 焊接钢板节点的构造应符合下列要求: 一、杆件重心线在节点处宜交于一点,否则应考虑其偏心影响;
12、 二、杆件与节点连接焊缝的分布,应使焊缝截面的重心与杆件重心相重合,否则应考虑其偏心影响; 三、便于制作和拼装。 第.条 网架弦杆应与盖板和十字节点板共同连接,当网架跨度较小时,弦杆也可直接与十字节点板连接。 第.条 节点板厚度可根据网架最大杆件内力确定,并应较连接杆件的厚度大,但不得小于。节点板的平面尺寸应适当考虑制作和装配的误差。 第.条 当网架杆件与节点板间采用高强度螺栓或角焊缝连接时,连接计算应根据连接杆件内力确定,且宜减少节点类型。当角焊缝强度不足时,在施工质量确有保证的情况下,可采用槽焊与角焊缝相结合并以角焊缝为主的连接方案(图.),槽焊强度应由试验确定。 第.条 弧形支座板的材料
13、宜用铸钢,单面弧形支座板可用厚钢板加工而成。板式橡胶支座垫块可采用由多层橡胶与薄钢板制成的橡胶垫板,其材料性能及计算构造要求可按本规程附录八确定。第六节 组合网架结构的节点构造 第.条 组合网架结构的上弦节点构造应符合下列要求: 一、必须保证钢筋混凝土带肋平板与网架的腹杆、下弦杆能共同工作; 二、腹杆的轴线与作为上弦的带肋板有效截面的中轴线在节点处应交于一点; 三、支承钢筋混凝土带肋板的节点板应有效地传递水平剪力。 第.条 钢筋混凝土带肋板与腹杆连接的节点构造可按本规程附录七采用。第五章 制作与安装第一节 一般规定 第.条 钢材材质必须符合设计要求,如无出厂合格证或有怀疑时,必须按现行国家标准
14、钢结构工程施工及验收规范的规定进行机械性能试验和化学分析,经证明符合标准和设计要求后方可使用。混凝土质量应符合现行国家标准混凝土结构工程施工及验收规范的要求。 第.条 网架的制作与安装,应符合网架结构工程质量检验评定标准并编制施工组织设计,在施工中必须认真执行。 第.条 网架制作安装、验收及土建施工放线使用的所有钢尺必须标准统一、丈量的拉力要一致。当跨度较大时,应按气温情况考虑温度修正。 第.条 焊接工作宜在工厂或预制拼装场内进行,以减少高空或现场工作量。 现场的钢管焊接应由四级以上技工进行,并经过焊接球节点与钢管连接的全位置焊接工艺考核合格方可参加施工。 当采用焊接钢板节点时,应选择合理的工
15、艺顺序,以减少焊接变形及焊接应力。 第.条 网架的安装方法,应根据网架受力和构造特点,在满足质量、安全、进度和经济效果的要求下,结合当地的施工技术条件综合确定。 网架的安装方法及适用范围如下: 一、高空散装法适用于螺栓连接节点的各种类型网架,并宜采用少支架的悬挑施工方法; 二、分条或分块安装法适用于分割后刚度和受力状况改变较小的网架,如两向正交、正放四角锥、正放抽空四角锥等网架。分条或分块的大小应根据起重能力而定; 三、高空滑移法适用于正放四角锥、正放抽空四角锥、两向正交正放等网架。滑移时滑移单元应保证成为几何不变体系; 四、整体吊装法适用于各种类型的网架,吊装时可在高空平移或旋转就位; 五、
16、整体提升法适用于周边支承及多点支承网架,可用升板机、液压千斤顶等小型机具进行施工; 六、整体顶升法适用于支点较少的多点支承网架。 第.条 采用吊装或提升、顶升的安装方法时,其吊点的位置和数量的选择,应考虑下列因素: 一、宜与网架结构使用时的受力状况相接近; 二、吊点的最大反力不应大于起重设备的负荷能力; 三、各起重设备的负荷宜接近。 第.条 安装方法选定后,应分别对网架施工阶段的吊点反力、挠度、杆件内力、提升或顶升时支承柱的稳定性和风载下网架的水平推力等项进行验算,必要时应采取加固措施。施工荷载应包括施工阶段的结构自重及各种施工活荷载。安装阶段的动力系数:当采用提升法或顶升法施工时,可取.;当
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- 网架 结构设计 施工 规程
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