网架结构设计与施工规程jgj7911.docx
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网架结构设计与施工规程jgj7911
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；
di,d2――组成B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；
3――挠度；
a——网架材料的线胀系数；
E——系数；螺栓伸进钢球长度与螺栓直径的比值；
nc——受压空心球加肋承载力提高系数；
nt——受拉空心球加肋承载力提高系数；
0——汇集于球节点任意两管的夹角；两螺栓之间的最小夹角；
卩1——滑动摩擦系数；
卩2——滚动摩擦系数；
PW――挠度系数；
――无量纲弯矩系数；
0――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）+0.2L2
10〜14
（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。
2当跨度在18m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/m2）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/m2）;
L2——网架的短向跨度（m）;
E——系数，对于铜管网架取1.0,对于型钢网架取三=1.2。
第2.0.17条网架结构的容许挠度不应超过下列数值：
用作屋盖一一L2/250，用作楼层一一
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；
0――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333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：
1当网架用于楼层且活荷载标准值不小于4KN/怦时，公式（334-1）及（334-2）中QK
的系数应取1.3。
2当网架上作用有二个以上可变荷载时，其荷载效应组合应按国家标准《建筑结构荷
载规范》GBJ9-87确定。
式中w――荷载的短期效应组合下的挠度；
Gk――网架的永久荷载标准值（KN/m2）；
Qk屋面或楼面的活荷载标准值（KN/m2）；
L1――网架长向跨度；
D网架的折算抗弯刚度，可按本规程附录二确定；
Pmx、pmy、pw――无量纲弯矩系数、挠度系数，可按本规程附录三查取。
将拟夹层板弯矩换算成网架杆件内力的一般计算公式，以及拟夹层板的折算抗弯刚度等物理
常数可按本规程附录二附表2.1〜2.3确定。
当上弦、下弦、斜杆、竖杆等各类杆件截面面积不等时，可分别取其截面面积的算术平均值。
第四节地震、温度作用下的内力计算原则
第341条在抗震设防烈度为6度或7度的地区，网架屋盖结构可不进行竖向抗震验算；在
抗震设防烈度为8度或9度的地区，网架屋盖结构应进行竖向抗震验算。
对于周边支承网架屋盖以及多点支承和周边支承相结合的网架屋盖，竖向地震作用标准值可
按下式确定：
式中一一作用在网架第i节点上竖向地震作用标准值；
Gi――网架第i节点的重力荷载代表值，其中恒荷载取100%;雪荷载及屋面积灰荷载
取50%;不考虑屋面活荷载；
YV――竖向地震作用系数，按表3.4.1取值。
竖向地震作用系数表3.4.1
设防烈度
场地
类
别
厂1
n
山〜W
8
—
0.08
0.10
9
0.15
0.15
0.20
注：
场地类别应按国家标准《建筑抗震设计规范》GBJ11—89确定。
对于周边支承的网架，竖向地震作用效应可按本规程附录四计算。
对于悬挑长度较大的网架屋盖结构以及用于楼层的网架结构，当设防烈度为8度或9
度时，其竖向地震作用标准值可分别取该结构重力荷载代表值的10%或20%。
计算重力荷
载代表值时，对一般民用建筑可取楼层活荷载的50%。
对于平面复杂或重要的大跨度网架结构可采用振型分解反应谱法或时程分析法作专门的竖向抗震分析和验算。
第3.4.2条在抗震设防烈度为7度的地区，可不进行网架结构水平抗震验算。
在抗震设防烈
度为8度的地区，对于周边支承的中小跨度网架可不进行水平抗震验算；在抗震设防烈度为
9度的地震区，对各种网架结构均应进行水平抗震验算。
水平地震作用下网架的内力，位移可
采用空间桁架位移法计算。
网架的支承结构应按有关规范的相应规定进行抗震验算。
第3.4.3条网架结构如符合下列条件之一者，可不考虑由于温度变化而引起的内力：
一、支座节点的构造允许网架侧移时，其侧移值应等于或大于式（3.4.4—1）的计算值；
二、当周边支承的网架、且网架验算方向跨度小于40m时，支承结构应为独立柱或砖壁柱；
三、在单位力作用下，柱顶位移大于或等于下式的计算值：
如需考虑温度变化而引起的网架内力，可采用空间桁架位移法或其他近似方法计算。
当网架支座节点构造沿边界法向不能相对位移时，由温度变化而引起的柱顶水平力可按
F列公式计算：
式中Kc——悬臂柱的水平刚度；
Ec――柱子材料弹性模量；
Ic――柱子截面惯性矩，当为框架柱时取等代柱的折算截面惯性矩；
Hc——柱子高度；
a——网架材料的线胀系数；
E――网架材料的弹性模量；
f——钢材的强度设计值；
L――网架在验算方向的跨度；
Am――支承（上承或下承）平面弦杆截面积的算术平均值；
E——系数，支承平面弦杆为正交正放时三=1.0,正交斜放时三向时2；
温度差。
第五节组合网架结构的计算原则
第3.5.1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3.5.2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10应按表4.1.2采用。
网架杆件计算长度I0表4.1.2
杆
件
节
点
螺栓球
焊接空心球
板节点
弦杆及支座腹杆
L
0.9L
L
腹
杆
L
0.8L
°.8L1
注：
L—为杆件几何长度（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
X3，钢管不宜小于©48X2。
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，也可由三块钢板焊成（图4.2.1a、b）。
小跨度网架的受拉节
点，可不设置盖板。
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，也可用于由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，并宜采用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的间隙均不宜小于20mm（图428）。
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。
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。
加肋空心球的肋板可用平台或凸台，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：
、受压空心球
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）;
c=1.0,加肋nc=1.4。
nc——受压空心球加肋承载力提高系数，不加肋n
二、受拉空心球
式中Nt受拉空心球的轴向拉力设计值（N）;
t空心球壁厚（mm）;
d钢管外径（mm）;
f――钢材强度设计值（N/mm2）;
nt——受拉空心球加肋承载力提高系数，不加肋nt=1.0,加肋nt=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：
式中B――汇集于球节点任意两钢管杆件间的夹角（rad）;
d1、d2组成B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为焊角尺寸。
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。
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45号钢，螺栓、销
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