JGJ791网架结构设计与施工规程Word文件下载.docx
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∙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。
网架构件步子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/短边)小于或等于1.5时,宜选用斜放四角锥网架、棋盘型四角锥网架、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,也可选用星型四角锥网架和蜂窝型三角锥网架。
当建筑要求长宽两个方向不等时,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。
当其边长比小于2时,也可采用斜放四角锥网架。
当平面狭长时,可采用单向折线型网架。
∙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
平面型状为圆形、正六边型及接近正六边心切为周边支承的网架,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,也可选用蜂窝型三角锥网架。
∙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,可采用钢筋混凝土板代替上弦的组合网架结构。
网架结构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、蜂窝型三角锥网架。
∙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。
∙第2.0.11条 多点支承的网架宜设柱帽。
柱帽宜设于下弦平面之下(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)。
图2.0.11
点支承网架柱帽设置
∙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
当网架上弦杆节点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王家(图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。
图2.0.13
再分式腹杆设置
(a)用于平面桁架系网架;
(b)用于四角锥体网架
∙第2.0.14条
网架屋面排水坡度的形式,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/m2)可按下式估算:
gok=ξ√qwL2/200
(2.0.16)
式中
qw——除网架自重外的屋面荷载或楼面荷载的标准值(KN/m2);
L2——网架的短向跨度(m);
ξ——系数,对于钢管网架取ξ=1.0,对于型钢网架取ξ=1.2。
∙第2.0.17条 网架结构的容许绕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。
图2.0.13
∙第四章
杆件和节点的设计与构造
∙第一节
杆件
∙
第4.1.1条网架杆件可采用普通型钢和薄壁型钢。
管材可采用高频
电焊钢管或无缝钢管:
当有条件时应采用薄壁管形截面。
杆件的钢材应按国家标准《钢结构设计规范》GBJ17-88的规定采用。
网架杆件的截面应根据承载力和稳定性的计算和验算确定。
∙第4.1.2条确定网架杆件的长细比时,其计算长度L0应按表4.1.2采用。
网架杆件计算长度l0
杆
件
节
点
螺栓球
焊接空心球
板结点
弦杆及支座腹杆
l
0.9l
腹
杆
0.8l
0.8
∙注:
l——为几何杆件长度(节点中心间距离)。
∙第4.1.3条网架杆件的长细比不宜超过下列数值:
一、受压杆件
180
二、受拉杆件:
1.一般杆件 400
2.支座附近处杆件
300
3.直接承受动力荷载杆件
250
第4.1.4条杆件截面的最小尺寸应根据网架跨度及网格大小确定,普通型钢不宜小于∠50×
3,钢管不宜小于¢
48×
2。
第4.1.5条在构造设计时,宜避免难于检查、清刷、油漆以及积留湿气或灰尘的死角或凹槽。
对管形截面,应将两端封闭。
∙第二节
焊接钢板节点
∙第4.2.1条焊接钢板节点可由十字节点板和盖板组成,适用于连接型钢杆件。
十字节点板宜由二块带企口的钢板对插焊成(图4.2.1a、b)。
小跨度网架的受拉节点,可不设置盖板。
图4.2.1焊接钢板节点
十字节点板与盖板所用钢材应与网架杆件钢材一致。
∙第4.2.2条焊接钢板节点可用于两向网架,也可用于有四角锥体组成的网架。
常用焊接钢板节点的构造形式可按本规程附录六选用。
∙第4.2.3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。
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4.2.4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4.2.5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2mm,但不得小于6mm。
节点板的平面尺寸应适当考虑制作和装配的误差。
∙第4.2.6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4.2.6),槽焊强度应由试验确定。
▪第4.2.7条十字节点板的竖向焊缝应具有足够的承载力,并采用V形或K形坡口的对接焊缝。
▪第4.2.8条焊接钢板节点上,弦杆与腹杆、腹杆与腹杆之间以及弦杆端部与节点板中心线之间均不宜小于20mm(图4.2.8)。
∙第三节
焊接空心球节点
∙第4.3.1条由两个半球焊接而成的空心球,可分为不加肋(图4.3.1-1)和加肋(图4.3.1-2)两种,适用于连接钢管杆件。
空心球的钢材宜采用国家标准《碳素结构钢》GB700-88规定的Q235钢或国家标准《低合金结构钢技术条件》GB1591-88规定的16Mn钢。
产品质量应符合行业标准《钢网架焊接球节点》JGJ75.2-91的规定。
加肋空心球的板肋可用平台或凸台,采用凸台时,其高度不得大于1mm。
第4.3.2条当空心球直径为120~500mm时,其受压、受拉承载力设计值可分别按下列公式计算:
一、受压空心球
Nc≤ηc(400td-13.3t2d2/D)
(4.3.2-1)
式中Nc——受压空心球的轴向压力设计值(N):
D——空心球外径(mm);
t——空心球壁厚(mm);
d——钢管外径(mm);
ηc——受压空心球加肋承载力提高系数,不加肋ηc=1.0,加肋ηc=1.4。
二、受拉空心球
Nt≤0.55ηttdπf
(4.3.2-2)
式中Nt——受拉空心球的轴向拉力设计值(N):
f——钢材强度设计值(N/mm2);
ηt——受拉空心球加肋承载力提高系数,不加肋ηt=1.0,加肋ηt=1.1。
▪第4.3.3条空心球外径与壁厚的比值可按设计要求在25-45范围内选用;
空心球壁厚与钢管最大壁厚的比值宜选用1.2-2.0;
空心球壁厚不宜小于4mm。
▪第4.3.4条在确定空心球外径时,球面上网架相连接杆件之间的缝隙a不宜小于10mm(图4.3.4)。
为了保证缝隙a,空心球直径也可初步按下式估算:
D=(d1+2a+d2)/θ (4.3.4)
θ——汇集于球节点任意两钢管杆件间的夹角(rad);
d1、d2——组成θ角的钢管外径(mm)。
∙第4.3.5条钢管杆件与空心球连接,钢管应开坡口。
在钢管与空心球之间应留有一定缝隙予以焊透,以实现焊缝与钢管等强,否则应按角焊缝计算。
为保证焊缝质量,钢管端头可加套管与空心球焊接(图4.3.5)。
角焊缝的焊脚尺寸应符合下列要求:
1.当t≤4mm时,hf≤1.5t;
2.当t>4mm时,hf≤1.2t;
t为钢管壁厚,hf为焊脚尺寸。
∙第4.3.6条当空心球外径不小于300mm,且杆件内力较大需要提高承载力时,球内可加环肋,其厚度不应小于球壁厚度。
内力较大的杆件应位于肋板平面内。
∙第四节
螺栓球节点
∙第4.4.1条螺栓球节点应由螺栓、钢球、销子(或螺钉)、套筒和锥头或封板等零件组成(图4.4.1),适用于连接钢管杆件。
图4.4.1
螺栓球节点
∙第4.4.2条螺栓球节点的钢管、封板、锥头和套筒宜采用国家标准〈碳素结构钢〉GB700-88规定的3号钢或国家标准〈低合金结构钢技术条件〉GB1591-88规定的16Mn钢,钢球宜采用国家标准〈优质碳素结构钢钢号及一般技术条件〉GB699-88规定的45号钢,螺栓、销子或螺钉宜采用国家标准〈合金结构钢技术条件〉GB3077-88规定的40Cr钢,40B钢或20MnTiB钢等。
8.8s的螺栓可采用45号钢。
产品质量应符合行业标准〈钢网架螺栓球节点〉JGJ75.1-91的规定。
第4.4.3条钢球的直径可按下式确定(图4.4.3):
图4.4.3
D≥√(d2/sinθ+d1ctgθ+2ζd1)2+η2d12
(4.4.3-1)
为满足套筒接触面的要求尚应按下式核算:
D≥√(ηd2/sinθ+ηd1ctgθ)2+η2d12
(4.4.3-2)
式中D——钢球直径(mm);
θ——两个螺栓之间的最小夹角(rad);
d1、d2——螺栓直径(mm),d1>d2;
ζ——螺栓伸进钢球长度与螺栓直径的比值;
η——套筒外结圆直径与螺栓直径的比值。
ζ和η值应分别根据螺栓承受拉力和压力设计值确定,其值可取ζ=1.1,η=1.8。
钢球直径应取两式计算结果中的较大者。
∙第4.4.4条
高强度螺栓应采用国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB1228-91规定的性能等级8.8s或10.9s,并符合国家标准《普通螺栓基本尺寸》GB196-81粗牙普通螺纹的规定。
每个高强度螺栓的受拉承载力设计值应按下式计算:
Ntb≤ψΑoffftb
(4.4.4)
式中Ntb——高强度螺栓的拉力设计值(N);
ψ——螺栓直径对承载力影响系数当螺栓直径小于30mm时,ψ=1.0;
当螺栓直径大于等于30mm时,ψ=0.93;
ftb——高强度螺栓经热处理后的抗拉强度设计值;
对40Cr钢,40B钢于20MnTiB钢,取为430N/mm2,对45号钢,取为365N/mm2;
Αoff——高强度螺栓的有效截面面积(mm2),可按表4.4.4选取。
当螺栓上钻有销孔或键槽时,Αoff应取螺纹蛊或销孔健槽处二者中的较小值。
∙第4.4.5条
受压杆件的连接螺栓,可按其内力所求得的螺栓直径适当减小,但必须保证套筒具有足够的抗压强度,套筒应按承压进行计算,并验算其开槽处和端部有效界面的承压力。
∙第4.4.6条
套筒外形尺寸应符合扳手开口尺寸系列,端部要保持凭证,内孔径可比螺栓直径大1mm。
套筒端部到开槽端部距离应视该处有效截面抗剪力不低于销钉(或螺钉)抗剪力,且不应小于1.5倍开槽的宽度。
套筒长度(mm)可按下式计算:
l=a+2a1
(4.4.6-1)
a=ξd0-a2+ds+4mm
(4.4.6-2)
式中ds——销子直径(mm);
a1——套筒端部到滑槽端部距离(mm);
ξd0——螺栓伸入钢球的长度(mm);
a2——螺栓露出套筒长度,可预留4-5mm,但不应少于2个丝扣。
∙第4.4.7条
杆件可采用锥头(图4.4.7-a)或封板(图4.4.7-b)连接,其连接焊缝以及锥头的任何截面应与连接的钢管等强,其焊缝宽度b可根据钢管壁厚取2-5mm,封板厚度应按实际受力大小计算决定,当钢管壁厚小于4mm时,其封板厚度不宜小于钢管外径的1/5。
图4.4.7
杆件端部连接焊缝
(a)锥头与钢管连接;
(b)封扳与钢管连接
∙第4.4.8条
销子或螺钉宜采用高强度钢材,其直径可取螺栓直径的0.16-0.18倍,不宜小于3mm。
螺钉直径可采用6-8mm。
∙第五节
支座节点
∙第4.5.1条
支座节点应采用传力可靠、连接简单的构造形式,并应符合计算假定。
图4.5.2-1平板压力或拉力支座
(a)角钢杆件;
(b)钢管杆件
∙第4.5.2条
常用压力支座节点可按下列几种构造形式选用:
一、平板压力支座(图4.5.2-1),适用于较小跨度网架;
二、单面弧形压力支座节点(图4.5.2-2),适用于中小跨度网架;
图4.5.2-3双面弧形压力支座
(a)侧视图;
(b)正视图
三、双面弧形压力支座节点(图4.5.2-3),适用于大跨度网架;
四、球铰压力支座节点(图4.5.2-4),适用于多支点的大跨度网架;
五、板式橡胶支座节点(图4.5.2-5),适用于大中跨度网架。
▪第4.5.3条
常用拉力支座节点可按下列构造形式选用:
一、平板拉力支座节点(图4.5.2-1),适用于较小跨度网架;
二、单面弧形拉力支座节点(图4.6.3),适用于中小跨度网架。
图4.5.3单面弧形拉力支座
▪第4.5.4条
弧形支座板的材料宜用铸钢,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有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。
o第六节
组合网架结构的节点构造
▪第4.6.1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