JGJ61-2003 网壳结构技术规程.docx

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1、中华人民共和国行业标准网壳结构技术规程TechnicalspecificationforlatticedshellsJGJ612003J25821M)32003北京中华人民共和国建设部公告第130号建设部关于发布行业标准网壳结构技术规程的公告现批准网壳结构技术规程为行业标准，编号为JGJ61-2003,自2003年8月1日起实施。其中，第3.0.5、3.0.144.3.1,4.4.1、6.7.1、6.7,2、6.7.3条为强制性条文，必须严格执行。中华人民共和国建设部2003年8月1日前言根据建设部建标U994314号文的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结国内外实践经验，并在广泛征求意见

2、基础上，制定了本规程。本规程的主要技术内容是：1.设计的基本规定：2.结构计弟；3.杆件和节点的设计与构造：4.制作与安装。本规程由建设部负责管理和对强制性条文的解样，由主编单位负责具体技术内容的解释。本规程主编单位：中国建筑科学研究院（地址：北京市北三环东路30号：邮政编码：100013）本规程参编单位：浙江大学煤炭部太原设计研究院北京工业大学同济大学哈尔滨建筑大学上海建筑设计研究院北京市机械施工公司本规程主要起草人员：蓝大蚤石麟刘善维刘景园沈世钊陈昕钱若军瞥资严慈董继斌姚念亮陆锡军张伟赵鹏K樊晓红目次前言41 总则62 符号63 设计的基本规定114 结构计算154.1 一般计算原则154

3、.2 静力计算164.3 稳定性计算204.4 地靛作用下的内力计算225 杆件和节点的设计与构造275.1 杆件275.2 焊接空心球节点285.3 螺栓球节点315.4 嵌入式殿节点375.5 支座节点406 制作与安装436.1 一般规定436.2 制作与安装要求446.3 高空散装法456.4 分条或分块安装法466.5 滑移法466.6 综合安装法476.7 验收47附录A网壳等效刚度计算公式49附录B橡胶垫板的材料性能及计算构造要求51本规程用词说明541总则i.o.i为了在网壳结构的设计与施工中贯彻执行国家的技术政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规程。1.0

4、.2本规程适用于以钢杆件组成的单层或双层网壳结构的设计与施工。1.0.3单层网壳结构不宜设置悬挂吊车。双层网壳结构直接承受工作级别为A3及以上的悬挂吊车荷载，当应力变化的循环次数等于或大于10；次时，应进行疲劳计算，其容许应力幅度及构造应经过专门的试验确定。1.0.4按本规程进行网壳结构设计与施工时，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。2符号2.0.1作用和作用效应F.,FE亦、FWj振型、i质点分别沿X、y、2方向地震作用标准值：G一第i节点重力荷载代表值：g一一作用在网壳上的恒荷载：M、M2,Mi网壳沿1、2、3方向的弯矩：皿、叫、m拟壳相对于X、y轴的分布弯矩及扭矩；

5、M、M、M网壳沿1、2、3方向的轴向力：叫、拟竞相对于“、y轴的分布轴向力及剪力：Nn,N.、Nli.M一一双层网壳的上弦、下弦、腹杆及竖杆的轴向力；NE水平地震作用下网壳杆件轴向力标准值：Nc一一重力荷载代表值作用下网壳杆件轴向力标准值：N空心球的轴向受压或受拉承载力设计值：N：一一高强度螺栓受拉承载力设计值：ntl一一按网光稳定性确定的容许荷载标准值：q一一作用在网壳上的活荷我：Rz一一网壳上全部荷载标准值引起的最大支座反力:SE一一水平或竖向地震作用效应：Se一一j振型水平或竖向地震作用产生的作用效应：U,节点i的位移分量；U1一一支座处水平位移：Vi一一节点，的剪力；唯一一橡胶垫板平均

6、压缩变形；to支座最大转角。2.0.2材料性能和结构构件抗力B.一一等效薄膜刚度；B,“、Bt22网壳沿1、2方向的等效薄膜刚度：Dr一一等效抗弯刚度；Dfll、Dt22一一网壳沿1、2方向的等效抗弯刚度：E一一弹性模星；/一一钢材的强度设计值：Z*高强度螺栓抗拉强度设计值：/J一一橡胶垫板容许抗压强度：G一一橡胶蝌板剪变模量：杆件容许长细比：V,等效泊松比。2.0.3几何参数Al一三向交叉拱的折算截面面积；工橡胶辇板面积：M一一高强度螺栓的有效截面面枳：A、A卜一一双层网壳上、下弦杆的截面面积；4、,.At网壳沿I、2方向和斜向的杆件截面面积:凡一一两相邻钢管间的净距：B圆柱面网壳的宽度：九

7、一毅节点嵌入件颈部宽度：D空心球外径、螺栓球直径：d圆钢管外径：d,一一两相邻钢管的较大外径：d,一一两相邻钢管的较小外径：dj一两相邻螺栓的较大直径：d：一一两相邻螺栓的较小直径：df一一销子直径：di,一一毅节点嵌入神直径：4一一毅体直径：d,橡胶层总厚度：d,中间各层椽胶片厚度；dl上下表层橡胶片厚度：/壳体的矢高；HN一一毅节点嵌入件高度：/.,一一三向交叉拱的折算惯性矩；4、l3.I1一网壳沿1、2方向和斜向的杆件截面惯性矩：1.圆柱面网壳的长度；I一一杆件几何长度：4一一件计算长度：A,.毅节点嵌入件总长度；A一一套简长度：r球面的曲率半径；用1方向网格间距，三角形网格的高度：与一

8、一2方向网格间距：5, 斜向网格间距，三向交叉拱的间距：/一一空心球壁犀；tr一一圆钢管壁厚；*双层网壳的厚度：tf拟壳的等效厚度：X.、Z一一j振型、，质点的X、J、Z方向的相对位移坐标：沿2方向杆件和斜杆的夹角。一圆柱面网壳相邻两母线所对应的中心角：O一一两相邻杆件轴线间的夹角，两相邻螺栓间的夹角：Og一网壳上全部荷载标准值引起的最大支座转角：毂体嵌入株的中线与相应嵌入件（杆件）轴线的垂线之间的夹角.2.0.4计算系数c一一场地修正系数；K一考虑网壳稔定性的系数：m一一计肾地震作用效应所采用的振型数：n一一节点总数，橡胶型片层数;,一一相应于j振型自振周期的水平地震影响系数；,一一相应于j

9、振型自振周期的经向地震影响系数：一一橡胶支座形状系数：yj振型参与系数：七一一空心球加肋承载力提高系数；l,一一考虑空心球受压弯或拉弯作用的影响系数：一一套筒外接圈直径与螺栓直径的比值：N一一振型的自振周期比；一一摩擦系数，考虑荷载不对称分布影响的折减系数；一一螺栓拧入球体长度与螺栓直径的比值，地震轴向力系数:3j振型的阻尼比：PM-j振型与女振型的耦联系数：f一一水平地震作用系数“2.0.5数学符号B.一一等效薄膜刚度矩阵；C一一阻尼矩阵：Dr一一等效抗弯刚度矩阵：F一网壳结构节点荷载向量：/一一无量纲刚度矩阵：K网壳结构总弹性刚度矩阵：K1T时刻结构的切线刚度矩阵：M一一网壳结构的质量矩阵

10、；T一一内力变换矩阵：U一一网壳结构节点位移向量：也、d一一网壳节点在整体坐标系中的加速度和速度:f地面运动加速度向量。3设计的基本规定3.0.1网壳结构的设计应根据建筑物的功能与形状，综合考虑材料供应和施工条件以及制作安装方法，选择合理的网壳屋盖形式、边缘构件及支承结构，以取得良好的技术经济效果。3.0.2网壳结构可采用单层或双层，可采用以下常用形式：圆柱面网壳、球面网壳、桶I列抛物面网壳（双曲扁克）及双曲抛物面网壳（鞍形网壳、扭网克）。3.0.3单层网壳的网格可选用下列常用形式。1单层圆柱面网壳的网格可采用：单向斜杆正交正放网格（图3.0.3-la）交叉斜杆正交正放网格（图3.0.3-lb

11、）联方网格（图3.0.3-lc）三向网格（图3.0.3Td）图3.O.3-1圜柱面曲克的网格2单层球面网壳的网格可采用：-肋环型（图3.0.3-2a）肋环斜杆型（图3.0.3-2b）三向网格（图3.0.3-2c）扇形三向网格（图3.0.3-2d）一花形三向网格（图3.0.3-2e）短程线型（图3.0.3-2f）()(A)G)W）（f（/）图3.032球面网壳的网格3单层椭圆抛物面网壳可采用三向（图3.0.3-3Q或单向斜杆正交正放的网格（图3. 0.3-3b)。U）（6）图30.33桶觊抛物面网壳的网格4单层双曲抛物面网壳宜采用：向网格（图3.0.3-4a）,其中两个方向沿直纹布置,也可采用两

12、向正交网格（图3.03-4b）,沿主曲率方向布置，必要时可加设斜杆。图30X双曲抛物面网壳的网格3.1 .4双层网壳的网格以两向或三向交叉的桁架单元组成时，可采用本规程3.0.3条的方式布置。双层网亮以四角推、三角锥的椎体单元组成时，其上弦或卜弦也可采用本规程3.0.3条的方式布时。3.2 ,5单层网壳应采用刚接节点，双层网壳可采用较接节点。3.0.6网壳的支承构造除保证可擢传递竖向反力外，尚应满足不同网壳结构形式必需的边约束条件.El柱面网壳可采用以下支承方式：通过端部横隔支承于两端：沿两纵边支承：沿四边支承。端部支承横隔应具有足够的平面内刖度。沿两纵边支承的支承点应保证抵抗恻向水平位移的约

13、束条件“球面网壳的支承点应保证抵抗水平位移的为束条件.椭圆弛物面网壳及四块组合双曲抛物面网壳应通过边缘构件沿周边支承，其支承边缘构件应具有足够的平面内刚度。双曲抛物面网壳应通过边缘构件将荷载传递给支座或下部结构，其边域构件应具有足够的刚度，并作为网壳整体的组成部分共同计算.3.0.7网壳结构可采用下列组合形式： 将圆柱面、圆球面和双曲抛物面截出部分进行组合（图3.0.7a）； 将一段版柱面两端与半个圆球面组合（图3.0.7b）: 将四块双曲抛物面组合（图3.0.7c）.图3.0.7网壳的组合方式3.0.8球面网壳用于三角形、四边形或多边形平面时可采用图3.0.8所示的切割方式。在所切割的部分应

14、设四具有足够刚度的边缘构件。图3.0.8球面网壳的切割方式3.0.9两端支承的圆柱面网壳,其宽度B与跨度A之比宜小于1.0,壳体的矢高可取宽度的1/31/6,沿纵向边缘落地支承的圆柱面网壳可取1215双层Ba柱面网壳的厚度可取宽度的1/20-1/50.单层圆柱面网壳支承在两端横隔时，其跨度L不宜大于30m,当沿纵向边缘落地支承时,其跨度（此时为宽度8）不宜大于25u3.0.10球面网壳的矢高可取跨度（平面直径）的1317,沿周边落地支承可放宽至3/4。双层球面网壳的摩度可取跨度（平面直径）的1/301/60.单层球面网壳的跨度（平面直径）不宜大于60mo3.0.11椭圆抛物面网壳底边边长比不宜大于1.5,壳体每个方向的矢高可取短向跨度的1/6-1/9,双层椭圆抛物面网壳的厚度可取短向跨度的1/20-1/50,单层椭圆抛物面网壳的路度不宜大于40m.3.0.12双曲抛物面网壳底面对角线之比不宜大于2,单块双曲抛物面壳体的矢高可取跨度的1214（跨度为二个对角支承点之间的距离）。四块氮合双曲抛物面壳体每个方向的矢高可取相应符度的141