本报告主要探讨了钢结构屋架施工图的绘制技巧。介绍了钢结构屋架的基本概念、特点以及施工图的重要性和作用。详细阐述了施工图绘制的基本原则和方法，包括平面布置、立面布置、剖面布置等方面的知识。重点介绍了钢结构屋架施工图的绘制技巧，包括节点构造、连接方式、支撑系统等方面的技术要点。通过实例分析，总结了钢结构屋架施工图绘制的成功经验和存在的问题，为今后的工程实践提供了参考。

以下是一份钢结构屋架课程设计报告的大致结构：

一、设计资料

1. 建筑概况
   • 本设计针对[具体建筑类型，如某工厂车间或某仓库等]的钢结构屋架。例如在[1]中的工厂车间，采用梯形钢屋架无檩屋盖方案，厂房跨度取27m，长度为102m，柱距6m；而在[2]和[3]中的单跨屋架，平面尺寸为60m×18m，跨度为18m，柱距为6m等。
2. 屋面材料及荷载
   • 屋面材料
     • 在[2]和[3]中屋面材料为规格长尺压型钢板；在[1]中采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。
   • 荷载计算
     • 永久荷载：根据屋面材料及其附属结构确定自重等永久荷载。如[1]中要考虑保温层、找平层及防水层自重标准值等。
     • 可变荷载：
       • 活荷载：[2]和[3]中的活（雪）载为0.35kN/m2，[1]中的屋面活荷载标准值为0.5kN/m2。
       • 雪荷载：[1]中的雪荷载标准值0.5kN/m2，在计算时需要根据当地气象条件和规范要求，考虑雪荷载与活荷载不同时组合等情况。
       • 积灰荷载：如[1]中的积灰荷载标准值为0.6kN/m2。
3. 屋架支撑及连接条件
   • 支撑形式
     • 对于三角形屋架，如[2]和[3]中根据厂房长度等在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑，并且下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。
   • 连接方式
     • 屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上，如[1]中屋架铰接支承在混凝土标号为C25的钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm；[2]和[3]中屋架支承在混凝土标号C30的钢筋混凝土柱顶。
4. 材料选用
   • 钢材：[1]、[2]和[3]均采用Q235 - B级钢材，其具有一定的强度和韧性等性能特点，满足屋架结构受力要求。
   • 焊条：[1]、[2]和[3]采用E43型焊条，与Q235 - B级钢材相匹配，保证焊接质量。

二、屋架形式及几何尺寸计算

1. 屋架形式选择依据
   • 根据屋面排水需求、跨度、荷载等因素选择屋架形式。如根据屋面材料的排水需求及跨度参数，[2]和[3]采用芬克式三角形屋架；[1]采用梯形钢屋架。
2. 几何尺寸计算
   • 计算跨度：
     • [1]中屋架计算跨度$L_{o}=27m - 2×0.15m = 26.7m$Lo?=27m?2×0.15m=26.7m；[3]中屋架计算跨度$l - 300 = 18000 - 300 = 17700mm$l?300=18000?300=17700mm。
   • 高度计算
     • 对于梯形屋架，如[1]中端 部高度$h′ = 1900mm$h′=1900mm（端部轴线处），$h = 1915mm$h=1915mm（端部计算处），屋架中间高度$h = 3025mm$h=3025mm；对于三角形屋架，[3]中跨中高度$i/2 = 17700/(2×3)=2950mm$i/2=17700/(2×3)=2950mm等，通过屋面坡度等几何关系计算出屋架各杆件的几何尺寸。

三、荷载组合

1. 荷载组合原则
   • 根据规范要求，考虑不同荷载同时作用的可能性。例如在计算桁架时，应考虑全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载为主控制的组合）等组合形式，如[1]中全跨节点荷载设计值$F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6)×1.5×6 = 49.122kN$F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6)×1.5×6=49.122kN。
2. 具体组合计算示例
   • 以[3]为例，节点荷载设计值$P = qa's$P=qa′s，其中$q$q为包括屋面材料、檩条等荷载，$a'$a′为节间水平段投影尺寸长度，$s$s为柱距，通过计算得出$P = 10.62kN$P=10.62kN。

四、屋架内力计算

1. 内力计算方法
   • 根据屋架结构的静力学原理，可采用结构力学方法如力法、位移法等，或者利用已有手册（如建筑构造静力计算手册）中的内力系数法进行计算。如[3]中对于十二节间芬克式桁架，先查得内力系数，再乘以节点荷载$P = 10.62kN$P=10.62kN计算屋架杆件内力，由于屋架及荷载是对称的，所以只需计算半个屋架的杆件轴力。
2. 各杆件内力计算结果
   • 分别列出上弦杆、下弦杆、腹杆等各杆件在不同荷载组合下的内力计算结果，如轴力、弯矩（对于有弯矩的杆件）等。如[3]中计算出的内力结果以表格形式列出。

五、杆件截面选择

1. 强度计算依据
   • 根据钢材的设计强度值（如[2]中Q235 - B钢材设计强度值$f = 215N/mm2$f=215N/mm2），按照杆件的受力类型（轴压、轴拉、拉弯、压弯等），利用相应的强度计算公式计算所需的截面面积或截面模量等参数。
2. 稳定性计算考虑
   • 对于受压杆件，需要考虑稳定性。根据杆件的长细比等因素，按照钢结构设计规范中的稳定系数计算公式确定稳定系数，再结合强度计算结果选择合适的截面尺寸，以确保杆件在受力过程中既满足强度要求又满足稳定性要求。

六、节点设计

1. 节点连接形式
   • 常见的节点连接形式有焊接、螺栓连接等。根据杆件的受力大小、方向以及构造要求等选择合适的连接形式。
2. 节点设计计算
   • 对于焊接节点，需要计算焊缝的长度、厚度等参数，确保焊缝能够承受杆件传来的力；对于螺栓连接节点，要确定螺栓的数量、直径、排列方式等，保证节点的连接强度和可靠性。

七、屋架施工图绘制

1. 整体视图绘制
   • 绘制屋架的立面图、平面图等，准确表示屋架的几何形状、杆件布置、支撑位置等信息。
2. 节点详图绘制
   • 对屋架中的关键节点，如杆件相交节点、与柱连接节点等绘制详图，标注清楚各杆件的连接方式、尺寸、焊缝或螺栓等相关信息。

八、结论

1. 设计成果总结
   • 总结屋架设计的主要成果，包括屋架形式、杆件截面尺寸、节点连接方式等是否满足设计要求。
2. 设计中的不足与改进方向
   • 分析在设计过程中可能存在的不足之处，如某些计算假设的合理性、材料利用的经济性等，并提出改进方向，为今后类似的设计提供参考。

钢结构屋架设计的荷载组合原则

钢结构屋架节点设计的常见问题

钢结构屋架材料选用的标准

钢结构屋架施工图绘制技巧