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JGJ61-2003 网壳结构技术规程简介:
JGJ 61-2003,全称为《网壳结构技术规程》,是中国工程建设标准化协会制定并发布的一项工程建设行业标准。该规程主要针对网壳结构的设计、施工和验收等方面进行了详细的规定,适用于网壳结构在建筑工程中的应用。
网壳结构是一种由杆件或板条通过一定几何规则的连接构成的,具有三维空间受力性能的空间结构形式,常用于体育馆、展览馆、大型工业厂房等建筑中的大跨度、大空间结构。JGJ 61-2003对网壳结构的结构选型、设计计算、材料选择、节点设计、施工工艺、质量检验以及安全使用等方面都有严格的规定和指导。
该规程明确了网壳结构的设计应遵循的原则,包括经济、安全、适用和美观等方面,强调了结构的抗震、耐火、耐久性能,以及对环境的影响考虑。同时,也对施工过程中的控制要点和质量验收标准进行了详尽的阐述,以确保网壳结构的施工质量和安全。
总的来说,JGJ 61-2003是网壳结构设计和施工的重要参考标准,对于规范和提升我国网壳结构工程的建设水平具有重要作用。
JGJ61-2003 网壳结构技术规程部分内容预览:
Ne =c NGma)
式中NE、N 一 分别为地震作用下网壳拾高端斜杆及其他弦杆与斜的轴向力标准 值; NGmax一 重力荷载代表值作用下,网壳抬高端1/5跨度范围内斜杆轴向力标准值 的绝对最大值; NGmax一 重力荷载代表值作用下,网壳全部弦杆与其他斜杆轴向力标准值的绝对 最大值; 5一一网壳杆件地震轴向力系数;设防烈度为7度时,取=0.158度时取=0.30 4.4.10对于轻屋盖正放四角锥双层圆柱面网壳结构,沿两纵边固定铰支在上弦节点、 两端竖向铰支在刚性横隔上,当按7度及8度设防、IⅢI类场地、设计地震第一组进行多
式中 N、NE、NE 地震作用下分别为网壳横向弦杆、级向弦杆与腹杆的轴向力 标准值; NGmax、NGmax 重力荷载代表值作用下分别为网壳纵向弦杆与腹杆轴向力标准 值的绝对最大值: ,、1、一一横向弦杆、纵向弦杆、腹杆的地震轴向力系数,设防烈度为7度 时,按表4.4.10确定,8度时取表中数值的2倍,
NB/T 20450.1-2017标准下载表 4. 4. 10 双圆柱面网壳杆件地震轴向力系数
5杆件和节点的设计与构造
5.1.1网壳的杆件可采用普通型钢和薄壁型钢。管材宜采用高频焊管或无缝钢管,当有 条件时应采用薄壁管型截面。杆件的钢材应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017 的规定采用。 网壳杆件的截面应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017根据强度和稳定性 的计算确定。
表 5. 1. 3 网壳杆件的容许长细比[
5.1.4网壳杆件截面的最小尺寸应根据网壳的跨度及网格大小确定。钢管不宜小于Φ 45×3,普通型钢不宜小于L50×3 5.1.5网壳杆件在构造设计时,应避免有难于检查、清刷、油漆以及积留湿气或灰尘的 死角,钢管端部应进行封闭,
1.4网壳杆件截面的最小尺寸应根据网壳的跨度及网格大小确定。钢管不宜小于$ X3,普通型钢不宜小于L50×3。 1.5网壳杆件在构造设计时,应避免有难于检查、清刷、油漆以及积留湿气或灰尘 角,钢管端部应进行封闭。
空心球的钢材宜采用现行国家标准《碳素结构钢》GB700规定的1235B号钢或《低 合金高强度结构钢》GB/T1591规定的Q345钢。产品质量应符合现行行业标准《钢网架 焊接球节点》JG11的规定。 5.2.2当空心球直径为120~900m时,其受压和受拉承载力设计值N,可按下式计算:
式中D一一空心球的外径(mm); d一一与空心球相连的圆钢管杆件的外径(mm); t一一空心球壁厚(mm); f一一钢材的抗拉强度设计值(N/mm²); 对于单层网壳结构,空心球承受压弯或拉弯的承载力设计值N,可按下式计算:
3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5.2.3)。 角焊缝的焊脚尺寸h,应符合以下要求:当钢管壁厚t。≤4mm时,h,≤1.5t。;当钢管 壁厚t>4mm时,h,<1.2t。。
2.4在确定空心球的外径时,球面上相邻杆件钢管间的净距不宜小于10mm(图 2.4)。为了保证净距,空心球的最小直径可按下式计算:
图5.2.3钢管加套管的连接
Dmin =(d, +2a, +d,)/ 0
Dmin =(d, +2a, +d,)/0
式中d,—一两相邻钢管的较大外径(mm); d,—两相邻钢管的较小外径(mm); 两相邻杆件轴线问的夹角(弧度)
图5.2.4空心球相邻杆件钢管
5.2.5当双层网壳节点汇
1)汇交杆件的轴线必须通过球体中心线 2)相贯连接的两杆中,截面积大的主杆件必须全截面焊在球上(当两杆截面相等时 取拉杆为主杆件),另一杆件则坡口焊在主杆上,但必须保证有3/4截面焊在球上,并 以加劲肋板补足削弱的面积。 5.2.6当空心球外径(D)不小于3mm且杆件内力较大时,可在内力较大杆件的轴线平 面内设加劲环肋,以提高其承载力,环肋的厚度不应小于球壁的厚度。
3.1螺栓球节点应由高强度螺栓,钢球、螺钉(或销子)、套筒和锥头或封板等零 成(图5.3.1),适用于连接双层网壳的钢管杆件。
图5.3.1螺栓球节点 1一封板:2锥头:3一销子:4一套筒:5一螺栓;6—钢球
5.3.1 螺栓球节点
5.3.2用于制造螺栓球节点钢球、封板、锥头、套筒的材料可按表5.3.2的规定,并应 符合相应标准的技术条件。产品质量应符合现行行业标准《钢网架螺栓球节点》JG10 的规定。
5.3.3钢球直径应根据相邻螺栓在球体内不相碰并满足套筒接触面的要求(图5.3.3)
d, D> +d'ctg+2db? +db sinの Adb D≥ + dctg0 + 2db sine
图5.3.3螺栓球与直径有关的尺寸
式中D一一钢球直径(mm); 日一一两相邻螺栓之间的最小夹角(弧度); d一两相邻螺栓的较小直径(mm); 入一一套筒外接圆直径与螺栓直径的比值,可取为1.8。当相邻杆件夹角θ较小时 尚应根据相邻杆件及相关封板、锥头、套筒等零部件不相碰的要求核算螺栓球直径。此 时可通过检查可能相碰点至球心的连线与相邻杆件轴线问的夹角之和不大于θ的条件进 行核算。 5.3.4高强度螺栓的性能等级应按螺纹规格分别选用。对于M12~M36的高强度螺栓, 其强度等级为10.9S;对于M39~M64的高强度螺栓,其强度等级为9.8S。螺栓的形式与 尺寸应符合现行国家标准《钢网架螺栓球节占用高强度螺栓》GB/T16939的票求
5.3.5受压杆件的连接螺栓直径,可按其设计内力绝对值求得螺栓直径计算值后,按表
5.3.4的螺栓直径系列减少1~3个级差,但必须保证套筒任何截面均具有足够的抗压强 度。 5.3.6套筒(六角形无纹螺母)外形尺寸应符合搬手开口系列,端部要求平整,内孔径 可比螺栓直径大1mm。套筒应根据网壳相应杆件的最大轴向承载力按压杆进行计算,并验 算其端部有效截面的局部承压力。 对于开设滑槽的套筒尚需验算套筒端部到滑槽端部的距离,应使该处有效截面的抗 剪力不低于销钉的抗剪力,且不小于1.5倍滑槽宽度。 套筒长度1.(mm)可按下列公式计算(图5.3.6):
图5.3.6计算套简长度的尺寸 (a)拧人前:(6)拧人后
式中 a 一套筒端部到滑槽的距离(mm); l一一螺栓伸入钢球的长度(mm): 螺栓露出套筒距离,可预留4~5mm,但不应少于2个丝扣 d,一年 销子直径(mm)。
缝以及锥头的任何截面必须与连接的钢管等强,焊缝底部宽度b可根据连接钢管壁厚取 2~5mm。封板厚度应按实际受力大小计算决定,且不宜小于钢管外径的1/5。锥头底板厚 度不宜小于锥头底部内径的1/4。封板及锥头底部厚度可按表5.3.7采用。
图5.3.7杆件端部连接焊缝
锥头底板外径应较套筒外接圆直径或螺栓头直径大1~2mm,锥头底板孔径宜大于 直径1mm。锥头倾角宜取30°~40°
表 5. 3. 7 封板及锥头底部厚应
螺纹规格 封板/锥底厚度(mm) 螺纹规格 锥底厚度(mm) M12、M14 14 M36~M42 35 M16 16 M45~M52 38 M20~M24 18 M56~M60 45 M27~M33 23 M64 48
5.3.8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.
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,且不宜 。螺钉直径可采用M5M10,
小于3mm。螺钉直径可采用M5~M10.
3mm。螺钉直径可采用M5~M10。
4.1嵌入式毂节点应由柱状毂体、杆端嵌入件、盖板、中心螺栓、平垫圈、弹簧垫 零件组成(图5.4.1),适用于跨度不大于50m的单层球面网壳以及跨度不大于2 圆柱面网壳。
图5.4.1嵌人式毅节点
1一嵌人件嵌人;2一毂体嵌人槽;3一杆件;4一杆端嵌入件;5连接焊缝 6一毅体:7一压盖:8一中心螺栓:9平垫圈及弹贫垫圈
5.4.2用于制造嵌入式毂节点的毂体、杆端嵌入件、压盖、中心螺栓的材料可按表5.4.2 的规定,并应符合相应标准的技术条件。产品质量应符合现行行业标准《单层网壳嵌入 式毂节点》JG/T136的规定。
p= arcsin(
对于圆柱面网壳的斜杆
TB 10441-2008 铁路建设项目现场管理规范2r sin ? β 2 Φ=arcsin 4r2 sin? B+? 2 4
嵌入件颈部宽度bp及高度hp尚应按拉弯或压弯构件验算其强度。 5.4.5杆件与杆端嵌入件可采用焊接连接,焊接方式可参照5.3.7条钢管与锥头的连 接。焊缝强度应与所连接的钢管杆件等强。焊缝宽度可根据所连接的钢管壁厚取2~5mm (图 5. 3. 7a)。
图5.4.6毂体各主要尺寸
式中 两嵌入槽间最小间隙,可取为第5.4.4条中的bp; d 按嵌入样直径d加上配合间隙; min—毂体嵌入槽轴线间最小夹角(弧度); s——按截面面积2h,的抗剪强度与杆件截面抗拉强度等强原则求得。 槽口宽度bm等于嵌入件颈部宽度bh加上配合间隙;毂体高度h,等于嵌入件高度(管 径)加4mm。
5.4.7中心螺栓直径宜采用16~18mm,压盖厚度不宜小于4mm。
5.5.1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。 5.5.2网壳支座节点可根据计算假定选用固定铰支座、弹性支座、刚性支座以及可以沿 指定方向产生线位移的滚轴铰支座。 5.5.3固定铰支座(图5.5.3)适用于仅要求传递轴向力与剪力的单层或双层网壳的支
CCGF 302.1-2008 门、窗用未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材结构可采用弧形铰支座(图5.5.3b);对于较大跨度、落地的网壳结构可采用双向弧形 铰支座(图5.5.3c)或双向板式橡胶支座(图5.5.3d)
图5.5.3 固定铰支座
a)球铰支座:b)弧形铰支座:(c)双向弧形铰支座:(d)双向板式橡胶支座