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1、网架结构设计与施工规定JGJ 7-80主编单位：中 国 建 筑 科 学 研 究 院批准单位：中华人民共和国国家建筑工程总局试行日期：1 9 8 1 年 5 月 1 日通知（80）建工施字第519 号为了适应网架结构设计与施工的需要，由中国建筑科学研究院组织有关单位共同编写的网架结构设计与 施工规定（JGJ7-80）已编审完毕，同意自一九八一年五月一日起试行。试行中的经验和意见，希随时函告 中国建筑科学研究院，以便修订时参考。国家建筑工程总局一九八O年八月二十七日说明我国推广应用 网架结构十多年来，在网架结构的选型，计算方法、设计构造、制作安装等方面都积累了较丰富的经验， 并在某些方面具有我国自
2、己的特色。为此，在总结我国网架结构的设计、施工的实践和科研成果的基础上， 编制了这本网架结构设计与施工规定，供设计与施工应用。 本规定由中国建筑科学研究院（结构所、 标准所）、上海民用建筑设计院、一机部第七设计院、河北农业大学、天津大学、河北省建筑设计院、同济 大学、江苏省建筑科学研究所、杭州市设计院、浙江大学、北京市机械施工公司、湖南机械化施工公司、 华南工学院、北京工业大学等单位组成的编写组共同编写，并经专门审查会议审查定稿。网架结构的设计与施工技术还在不断发展，有不少新的技术问题尚待今后进一步研究和解决。本规定虽经 多次讨论和修改，但仍需从实践中不断地补充修订与完善。在试行中如发现需要修
3、改和补充之处，请随时 将意见及有关资料寄北京安定门外小黄庄中国建筑科学研究院建筑结构研究所。中国建筑科学研究院一九八O年七月第一章 总 则第 1 条 本规定适用于工业与民用建筑屋盖结构中跨度不大于120米的平板型钢网架结构（简称网架结构）。 第 2 条 网架结构的设计与施工除应符合本规定的要求外，还应遵守工业与民用建筑抗震设计规范 （TJ9-74）、工业与民用建筑抗震设计规范（TJ11-78）、钢结构设计规范（TJ17-74）、薄壁型钢结构 技术规范（TJ18-75）和钢结构工程施工及验收规范（GBJ18-66）（修订本）以及其他有关规范的规定。第 3 条 对受高温或强烈腐蚀作用等特殊情况下的
4、网架结构，或考虑防火要求的网架结构应符合现行有关 专门规范或规定的要求。直接承受动力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专门 的试验确定。第 4 条 网架结构的设计与施工应做到技术先进、经济合理、安全实用、确保质量。网架的选 型和构造应根据材料供应和施工条件与制作安装方法综合考虑，以取得良好的技术经济效果。第 5 条 网架结构中的杆件和节点应尽量减少规格类型，便于制作安装以提高生产效率。第二章 设计的一般规定第 6 条 网架结构设计可选用下列常用形式（见附录一）： 一、由平面桁架系组成：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；二、由四角锥体组成：正放
5、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：三角锥网架、抽空三角锥网架、蜂窝形三角锥网架。第 7 条 网架的选型应结合工程的平面形状和尺寸、支承情况、荷载大小、屋面构造、建筑要求、制作安 装方法以及材料供应情况等因素，进行综合分析确定。网架杆件布置须保证不出现结构几何可变情况。第 8 条 平面形状为矩形、周边支承的中小跨度网架，可根据具体情况选用：两向正交正放网架、两向正 交斜放网架、由四角锥体组成的网架。跨度较小时，也可选用蜂窝形三角锥网架。当建筑要求宽二个方向 支承距离不同时，可选用两向斜交斜放网架。第 9 条 平面形状为矩形、周
6、边支承的大跨度网架，可根据具体情况选用：两向正交正放网架、两向正交 斜放网架、正放四角锥网架或斜放四角锥网架。注：本规定中所指大、中、小跨度系为：大跨度约60米以上；中跨度约30米60米；小距度约30米以 下。第 10 条 平面形状为矩形、三边支承一边开口的网架，可采取在开口边局部增加网架层数或适当增加整个 网架高度等办法，其选型可按第 8条进行。网架开口边必须形成边桁架。第 11 条 平面形状为矩形、支承点稀疏的多点支承网架，可根据具体情况选用：两向正交正放网架、正放 四角锥或正放抽空四角锥网架。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哐 斜放四角锥网架。第 12 条
7、平面形状为圆形、正六边形及接近正六边形的多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。当跨度较小时，也可选用蜂窝形三角锥网架。第 13 条 网架的网格尺寸和高度可根据跨度大小、柱网尺寸、屋面材料以及构造要求和建筑功能等因素确 定，一般可参考表1 选用。网架的上弦网格尺寸和高度 表 1网架短向垮度匚殳上弦网格尺寸网架高崖VRO米(厂2 )5（卄皿30-6D 米（I； ）5(12 r 皿:60 米(14 20 )5第 14 条 多点支承的网架宜设柱帽。柱帽一般设置于下弦平面之下，如图 1a ；也可设置于上弦平面之上 如图lb；或上弦节点直接搁置于柱顶，柱帽呈
8、伞形，如图1C。图 1 点支承网架柱帽设置图第15条 多点支承的网架悬臂长度一般取跨度的1/41/3，其中单跨网架宜取接近于跨度的1/4；多跨网架宜取接近于跨度的 1/3。 第 16 条 当网架上弦杆节间中有集中荷载或需要减少压杆的计算长度时可设再 分式腹杆，如图 2。图 2 再分式腹杆设置图a）用于平面桁架系网架；b）用于四角锥体网架 第17条网架屋面排水坡度的形成，可采用以下办法:一、上弦节点上加小立柱找坡（当小立柱较高时，须注意立柱自身稳定性）； 二、网架交高度；三、整个网架起坡；四、支承柱变高度。第 18 条 有起拱要求的网架，其起拱度可取不大于短向跨度的 1/300。第19条网架自重
9、g（公斤/米2）可按下式估算：式中qw -除网架自重以外的屋面荷载（公斤/米2）；L2-网架的短向跨度（米）；E 系数，对于钢管网架取g =1.0；对于型钢网架取g =1.2。第 20 条 网架结构的容许挠度不宜超过网架短向距度的 1/200。第三章 网架结构的计算第一节 一般计算原则第 21 条 网架结构应进行在竖向荷载作用下的内力、位移计算；并应根据具体情况，对施工安装荷载及地 震、温度变化、支座沉降等作用下的内力、位移进行计算。 第 22 条 计算网架结构时，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，并可忽略节点刚度的影响，假定节点为铰接，按弹性阶段进行分析。第 2
10、3 条 网架结构可根据跨度大小、网架类型及工程情况采用精确计算方法- 空间桁架位移法或简化计算方法-交叉梁系分析法、拟板法、假想弯矩法等进行内力、位移计算。各种方法的适用范围：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、交叉梁系梁元法-可用于由平面桁架系组成的网架计算，此法考虑了剪切变形和刚度变化的影响；三、拟板法-可用于由平面桁架系和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（见附录六）、棋盘形四角锥网架的计算；五、交叉梁系差分法-可用于由平面桁架系组成的网架计算。第 24 条 网架结构的支承条件，由支承结构刚度、有无边
11、缘构件以及支座节点的构造情况，可分别假定为二向可侧移、一向可侧移、二向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 25 条 空间桁架位移法是以网架节点的三个线位移为未知量的矩阵分析法，需利用通用程序由电子计算 机进行内力、位移计算。 第 26 条 如网架结构有对称面，可利用对称条件只须分析1/2、1/4或 12n 网架（n为所取的对称面数）。对称面内各杆件的截面积计算时应取原截面积的一半，n个对称面相交轴线上 的杆件，即中心竖杆，其截面积应取原截面积的12n,对称面内节点荷载亦应按类似办法取值。第 27 条 对称面内的网架节点，在对称荷载作用下，其反对称位移应为零，计算时应
12、在相应方向予以约束。 被对称面切断的单根杆件，应在三个方面予以约束。对称面通过交叉腹杆或人字腹杆的交点时，该节点在 两个水平方向均应予约束。第 28 条 网架杆件的初选截面，可根据经验或参考已建工程或由简化计算方法估算确定，计算后应按内力 大小调整杆件截面并重新计算，直到前后两次的内力计算值之差不超额过510%时为止。第三节 交叉梁系分析法计算第 29 条 由平面桁架系组成的网架结构，经过惯性矩的折算，可简化为相应的交叉梁系，用差分法或考虑 剪切变形的梁元法进行内力、位移计算。 第 30 条 交叉梁系差分法的差分算子表达式、边界条件处理、 内力计算公式见附录二。梁的折算惯性矩I按下列公式计算：
13、式中 Aa、Ab-分别为网架上、下弦杆截面积（截面积不等时，在差分法计算中分别取上、下弦杆截面积的 算术平均值）；h-网架高度。 第 31 条 考虑剪切变形的梁元法用矩阵位移法计算。梁元的刚度矩阵、位移列阵、节点力 列阵及内力计算公式均见附录三。梁元的剪切影响系数n、折算剪切刚度c按下列公式计算：式中 E-网架材料的弹性模量；I-梁元的折算惯性矩，按式（2）计算；Ac-斜杆截面积；Ad-竖杆截面积；S-梁元长度即网格边长；申-斜杆与下弦杆的交角。第四节 拟板法计算第 32 条 由平面桁架系或角锥体组成的网架结构，一般可简化为构造上各向同性或各向异性的平板按拟板 法进行内力、位移计算。第 33
14、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， 拟板法的内力和挠度由下式求得：Mk=也；瓦M# = q码 TOQ=qL （ 5）Qh）Qyw = q；：厉（）-2式中 q-竖向均布荷载；L1-网架长向跨度；D-网架的折算抗弯刚度，见附录四；Mx、My、Qx、Qy、u-无量纲内力、挠度系数，由附录五查得。 第 34 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，由式(5)求得的拟板内力换算成网架杆件内力的一般计算公式，以及拟板 的折算抗弯刚度等物理常数见附录四的附表 4-14-3。当上弦、下弦、斜杆、竖杆等各类杆件截面积不等时，可分别取
15、其截面积的算术平均值。第五节 施工安装荷载及地震、温度作用下的内力计算原则第 35 条 安装荷载应包括施工阶段的结构自重及各种施工荷载。安装荷载的动力系数，当采用提升法或顶 升法施工时，取1.1；当采用拔杆吊装时，取1.2；当采用履带式或轮式起重机吊装时，取1.3。 第 36 条 施 工安装荷载、支座沉降引起的内力和挠度可采用空间桁架位移法或其他近似方法计算。 第 37 条 在设计 烈度为 8度或9 度的地震区，大中跨度网架屋盖结构应按现行抗震设计规范考虑竖回地震荷载作用。第 38 条 在设计烈度为7 度的地震区，网架结构可不进行水平方向的抗震验算。在设计烈度为 8度的地震 区，对于周边支承的中、小跨度网架一般可不进行水平方向的抗震验算；在设计烈度为 9度的地震区，对 各种网架结构均应进行水平方向的抗震验算。网架的支承结构应进行抗震验算。第 39 条 无天窗等突出物的网架结构可将其作为一块刚性平板把屋盖质量集中作用在柱顶，根据支承结构 的水平刚度计算作用在网架结构上的总水平地震荷载P(当为单质点体系时，P即为结构底部剪力Qo)。网架节点上的水平地震荷载 Pi 可按下式确定：式中 Wi-
