本報告主要探討了鋼結(jié)構(gòu)屋架施工圖的繪制技巧。介紹了鋼結(jié)構(gòu)屋架的基本概念、特點(diǎn)以及施工圖的重要性和作用。詳細(xì)闡述了施工圖繪制的基本原則和方法，包括平面布置、立面布置、剖面布置等方面的知識。重點(diǎn)介紹了鋼結(jié)構(gòu)屋架施工圖的繪制技巧，包括節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、連接方式、支撐系統(tǒng)等方面的技術(shù)要點(diǎn)。通過實(shí)例分析，總結(jié)了鋼結(jié)構(gòu)屋架施工圖繪制的成功經(jīng)驗(yàn)和存在的問題，為今后的工程實(shí)踐提供了參考。

以下是一份鋼結(jié)構(gòu)屋架課程設(shè)計報告的大致結(jié)構(gòu)：

一、設(shè)計資料

1. 建筑概況
   • 本設(shè)計針對[具體建筑類型，如某工廠車間或某倉庫等]的鋼結(jié)構(gòu)屋架。例如在[1]中的工廠車間，采用梯形鋼屋架無檁屋蓋方案，廠房跨度取27m，長度為102m，柱距6m；而在[2]和[3]中的單跨屋架，平面尺寸為60m×18m，跨度為18m，柱距為6m等。
2. 屋面材料及荷載
   • 屋面材料
     • 在[2]和[3]中屋面材料為規(guī)格長尺壓型鋼板；在[1]中采用1.5m×6m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板，保溫層、找平層及防水層自重標(biāo)準(zhǔn)值為1.3kN/m2。
   • 荷載計算
     • 永久荷載：根據(jù)屋面材料及其附屬結(jié)構(gòu)確定自重等永久荷載。如[1]中要考慮保溫層、找平層及防水層自重標(biāo)準(zhǔn)值等。
     • 可變荷載：
       • 活荷載：[2]和[3]中的活（雪）載為0.35kN/m2，[1]中的屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5kN/m2。
       • 雪荷載：[1]中的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.5kN/m2，在計算時需要根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件和規(guī)范要求，考慮雪荷載與活荷載不同時組合等情況。
       • 積灰荷載：如[1]中的積灰荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.6kN/m2。
3. 屋架支撐及連接條件
   • 支撐形式
     • 對于三角形屋架，如[2]和[3]中根據(jù)廠房長度等在廠房兩端第二柱間和廠房中部設(shè)置三道上弦橫向水平支撐，下弦橫向水平支撐及垂直支撐，并且下弦節(jié)點(diǎn)設(shè)計三道柔性水平系桿，上弦節(jié)點(diǎn)處的柔性水平系桿均用該處的檁條代替。
   • 連接方式
     • 屋架鉸接支承在鋼筋混凝土柱上，如[1]中屋架鉸接支承在混凝土標(biāo)號為C25的鋼筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm；[2]和[3]中屋架支承在混凝土標(biāo)號C30的鋼筋混凝土柱頂。
4. 材料選用
   • 鋼材：[1]、[2]和[3]均采用Q235 - B級鋼材，其具有一定的強(qiáng)度和韌性等性能特點(diǎn)，滿足屋架結(jié)構(gòu)受力要求。
   • 焊條：[1]、[2]和[3]采用E43型焊條，與Q235 - B級鋼材相匹配，保證焊接質(zhì)量。

二、屋架形式及幾何尺寸計算

1. 屋架形式選擇依據(jù)
   • 根據(jù)屋面排水需求、跨度、荷載等因素選擇屋架形式。如根據(jù)屋面材料的排水需求及跨度參數(shù)，[2]和[3]采用芬克式三角形屋架；[1]采用梯形鋼屋架。
2. 幾何尺寸計算
   • 計算跨度：
     • [1]中屋架計算跨度$L_{o}=27m - 2×0.15m = 26.7m$Lo?=27m?2×0.15m=26.7m；[3]中屋架計算跨度$l - 300 = 18000 - 300 = 17700mm$l?300=18000?300=17700mm。
   • 高度計算
     • 對于梯形屋架，如[1]中端 部高度$h′ = 1900mm$h′=1900mm（端部軸線處），$h = 1915mm$h=1915mm（端部計算處），屋架中間高度$h = 3025mm$h=3025mm；對于三角形屋架，[3]中跨中高度$i/2 = 17700/(2×3)=2950mm$i/2=17700/(2×3)=2950mm等，通過屋面坡度等幾何關(guān)系計算出屋架各桿件的幾何尺寸。

三、荷載組合

1. 荷載組合原則
   • 根據(jù)規(guī)范要求，考慮不同荷載同時作用的可能性。例如在計算桁架時，應(yīng)考慮全跨永久荷載+全跨可變荷載（按永久荷載為主控制的組合）等組合形式，如[1]中全跨節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計值$F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6)×1.5×6 = 49.122kN$F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6)×1.5×6=49.122kN。
2. 具體組合計算示例
   • 以[3]為例，節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計值$P = qa's$P=qa′s，其中$q$q為包括屋面材料、檁條等荷載，$a'$a′為節(jié)間水平段投影尺寸長度，$s$s為柱距，通過計算得出$P = 10.62kN$P=10.62kN。

四、屋架內(nèi)力計算

1. 內(nèi)力計算方法
   • 根據(jù)屋架結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)原理，可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法如力法、位移法等，或者利用已有手冊（如建筑構(gòu)造靜力計算手冊）中的內(nèi)力系數(shù)法進(jìn)行計算。如[3]中對于十二節(jié)間芬克式桁架，先查得內(nèi)力系數(shù)，再乘以節(jié)點(diǎn)荷載$P = 10.62kN$P=10.62kN計算屋架桿件內(nèi)力，由于屋架及荷載是對稱的，所以只需計算半個屋架的桿件軸力。
2. 各桿件內(nèi)力計算結(jié)果
   • 分別列出上弦桿、下弦桿、腹桿等各桿件在不同荷載組合下的內(nèi)力計算結(jié)果，如軸力、彎矩（對于有彎矩的桿件）等。如[3]中計算出的內(nèi)力結(jié)果以表格形式列出。

五、桿件截面選擇

1. 強(qiáng)度計算依據(jù)
   • 根據(jù)鋼材的設(shè)計強(qiáng)度值（如[2]中Q235 - B鋼材設(shè)計強(qiáng)度值$f = 215N/mm2$f=215N/mm2），按照桿件的受力類型（軸壓、軸拉、拉彎、壓彎等），利用相應(yīng)的強(qiáng)度計算公式計算所需的截面面積或截面模量等參數(shù)。
2. 穩(wěn)定性計算考慮
   • 對于受壓桿件，需要考慮穩(wěn)定性。根據(jù)桿件的長細(xì)比等因素，按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的穩(wěn)定系數(shù)計算公式確定穩(wěn)定系數(shù)，再結(jié)合強(qiáng)度計算結(jié)果選擇合適的截面尺寸，以確保桿件在受力過程中既滿足強(qiáng)度要求又滿足穩(wěn)定性要求。

六、節(jié)點(diǎn)設(shè)計

1. 節(jié)點(diǎn)連接形式
   • 常見的節(jié)點(diǎn)連接形式有焊接、螺栓連接等。根據(jù)桿件的受力大小、方向以及構(gòu)造要求等選擇合適的連接形式。
2. 節(jié)點(diǎn)設(shè)計計算
   • 對于焊接節(jié)點(diǎn)，需要計算焊縫的長度、厚度等參數(shù)，確保焊縫能夠承受桿件傳來的力；對于螺栓連接節(jié)點(diǎn)，要確定螺栓的數(shù)量、直徑、排列方式等，保證節(jié)點(diǎn)的連接強(qiáng)度和可靠性。

七、屋架施工圖繪制

1. 整體視圖繪制
   • 繪制屋架的立面圖、平面圖等，準(zhǔn)確表示屋架的幾何形狀、桿件布置、支撐位置等信息。
2. 節(jié)點(diǎn)詳圖繪制
   • 對屋架中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，如桿件相交節(jié)點(diǎn)、與柱連接節(jié)點(diǎn)等繪制詳圖，標(biāo)注清楚各桿件的連接方式、尺寸、焊縫或螺栓等相關(guān)信息。

八、結(jié)論

1. 設(shè)計成果總結(jié)
   • 總結(jié)屋架設(shè)計的主要成果，包括屋架形式、桿件截面尺寸、節(jié)點(diǎn)連接方式等是否滿足設(shè)計要求。
2. 設(shè)計中的不足與改進(jìn)方向
   • 分析在設(shè)計過程中可能存在的不足之處，如某些計算假設(shè)的合理性、材料利用的經(jīng)濟(jì)性等，并提出改進(jìn)方向，為今后類似的設(shè)計提供參考。

鋼結(jié)構(gòu)屋架設(shè)計的荷載組合原則

鋼結(jié)構(gòu)屋架節(jié)點(diǎn)設(shè)計的常見問題

鋼結(jié)構(gòu)屋架材料選用的標(biāo)準(zhǔn)

鋼結(jié)構(gòu)屋架施工圖繪制技巧