(完整版)项目2钢结构施工图识读1

项目2钢结构施工图识读主编：张蕾出版社：哈尔滨工业大学出版社钢结构制作与安装（第2版）了解钢结构施工图的主要内容；了解网架结构的基本知识、类型及主要特点；掌握钢结构工程各种图例的表示方法；掌握门式刚架结构的基本构造及施工图的表达内容；掌握单层钢结构厂房的基本构造要求及施工图的表达内容；掌握网架各类节点大样的表达方式；掌握正放四角锥网架施工图的主要内容及其表达方式。学习目标CONTENT2.1钢结构施工图基本知识2.2钢结构门式刚架施工图识读2.3单层厂房钢结构施工图识读2.4网架施工图识读钢结构施工图基本知识钢结构施工图的主要内容钢结构施工图的常用符号钢结构图形表示方法及详图识读

在建筑钢结构工程设计中，通常将结构施工图的设计分为设计图设计和施工详图设计两个阶段。设计图是由设计单位根据甲方提供的基础资料，如房屋的用途、规模等，按照设计方案、规划条件、建筑风格、结构计算数据等设计成图，是设计单位提供给甲方及施工方的最基础设计文件，是施工详图设计的依据。设计施工图完成后，由施工单位自己或委托钢结构加工厂家依据设计图，结合自己的加工能力、手段、技术水平等因素对设计图进行深化编制完成施工详图设计，主要作为钢结构加工及安装的依据。2.1.1

钢结构施工图的主要内容1.设计图的主要内容设计图是根据生产工艺、初步设计要求，由设计单位经设计和计算完成的施工设计图，是后续施工详图编制的基础。设计施工图的图纸量较少，表达简明。其内容一般包括图纸目录、结构设计总说明、基础平面及详图、结构平面布置图、构件与节点详图、各结构或构件的材料表等。2.施工详图的主要内容施工详图是根据设计图编制的工厂施工和安装详图，对设计图的进一步深化，为满足工厂制造和加工需要而编制的图纸。一般施工详图包括构件安装布置图和构件详图两部分。主要内容有加工图图纸目录、加工图设计总说明、构件布置图、构件详图等。

钢结构施工图是根据制图标准，采用一定的图例符号和必要的文字说明把钢结构工程完整表现出来的设计文件。因此，要读懂施工图必须掌握国家相关的制图标准，熟悉施工图纸当中各种图例、符号表示的含义，还应该熟悉图纸当中钢结构构件和各种材料的代号及其表示方法等。2.1.2

钢结构施工图的常用符号技术提示

在钢结构工程建设当中，设计施工图是整个工程的基础和依据，施工详图是钢结构工程加工、安装的依据，施工详图的编制直接关系到钢结构工程的质量和进度。两阶段施工图出图方法使得参与工程的设计、施工和加工方分工明确合理，有利于保证工程质量和施工进度。1.钢结构构件代号及其表示方法一般钢结构构件的代号用各种构件名称的第一个汉字的拼音字母表示，常见钢结构构件代号见表2.1。技术提示

实际施工图构件的表示基本遵循上述代号的表示方法，但由于设计人员的习惯不一样，实际图纸当中会出现很多构件代号与上表的代号不一致的情况，因而，真正读图不是背下上述构件代号，而是真正了解代号所代表的构件是指哪些构件，代号不一样没问题，关键是要知道图纸中某个代号所代表的实际构件即可。2.钢结构材料代号及其表示方法钢结构工程施工图表达的一个重要内容就是结构所采用的材料，这是施工图的基础，实际施工中的材料绝对不能出错，这就要求读图的时候要完完全全掌握图纸当中表达的材料类别、规格型号等。1.型钢的标注方法型钢是钢结构工程当中使用非常广泛的结构材料，要读懂钢结构施工图就必须掌握型钢在施工图中的标注方法，知道某工程所采用的材料是什么，有哪些规格等。常用型钢的主要标注方法见表2.2。其中，压型钢板是钢结构当中很重要的维护材料，可以应用在屋面、墙面当中，在多高层钢结构房屋中还可以利用压型钢板与混凝土形成组合楼板（压型钢板起模板及钢筋的作用）。其规格、型号、截面形状都比较多，颜色也比较丰富。实际应用应结合当地市场的供应进行选用。2.1.3

钢结构图形表示方法及详图识读2.螺栓、孔、电焊铆钉的表示方法螺栓、孔、电焊铆钉的表示方法见表1.6。3.常见焊缝的标注方法焊接连接是钢结构主要的连接方法之一。钢结构施工图中有大量的焊接符号，熟悉并掌握焊接符号的表达方式是读懂钢结构施工图的必要技能。

完整的焊缝符号包括基本符号、指引线、补充符号、尺寸符号及数据等。为了简化方便，在图样上标注焊缝通常只采用基本符号和指引线，其他内容一般在有关说明（如焊接工艺等）中明确。指引线一般包括箭头线和基准线；基本符号表示焊缝截面的基本形式或特征；补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号；焊缝尺寸是表示该焊缝的焊脚尺寸，可以在指引线上标注也可以统一说明。工程图纸常见的焊缝形式如图2.1所示。图2.1焊缝基本标注形式①常见焊缝基本符号参见表2.3。②常见焊缝补充符号参见表2.4。③补充符号应用示例见表2.5。④基本符号和指引线的位置规定。一般指引线由箭头线和基准线组成。基准线用实线表示和虚线表示。焊缝位置由箭头线、基准线和基本符号共同确定。一般地，当基本符号在基准线的实线一侧时，表示焊缝位置在箭头所指的一侧；当基本符号在基准线的虚线一侧时，表示焊缝位置在箭头所指的对面一侧。其基本表达形式及内涵如图2.2所示。⑤焊缝尺寸符号及其标注位置。

必要时，可以在焊缝符号中标注焊缝尺寸，常见的尺寸符号参见表2.6。焊缝尺寸符号及数据的标注原则如图2.3所示。图2.2基本符号与基准线的相对位置图2.3尺寸标注方法a.焊缝横截面上的尺寸标在基本符号的左侧。b.焊缝长度方向尺寸标在基本符号的右侧。c.坡口角度、坡口面角度、根部间隙等尺寸标在基本符号的上侧或下侧。d.相同焊缝数量符号标在尾部。e.当需要标注的尺寸数据较多又不易分辨时，可在数据前面增加相应的尺寸符号。当箭头线方向变化时，上述原则不变。⑥单面焊缝的标注方法。a.当箭头指向焊缝所在的一面时，应将图形符号和尺寸标注在横线的上方［图2.4(a)］；当箭头指向焊缝所在另一面(相对应的那面)时，应将图形符号和尺寸标注在横线的下方［图2.4(b)］。b.表示环绕工作件周围的焊缝时，其围焊焊缝符号为圆圈，绘在引出线的转折处，并标注焊角尺寸K［图2.4(c)］。图2.4单面焊缝的标注方法⑦双面焊缝的标注。在横线的上、下都标注符号和尺寸。上方表示箭头一面的符号和尺寸，下方表示另一面的符号和尺寸［图2.5(a)、(b)］；当两面的焊缝尺寸相同时，只需在横线上方标注焊缝的符号和尺寸［图2.5(c)、(d)］。图2.5双面焊缝的标注方法⑧3个和3个以上的焊件相互焊接的焊缝，不得作为双面焊缝标注。其焊缝符号和尺寸应分别标注(图2.6)。图2.63个以上焊件的焊缝标注方法⑨相互焊接的2个焊件中，当只有1个焊件带坡口时(如单面V形)，引出线箭头必须指向带坡口的焊件(图2.7)。图2.71个焊件带坡口的焊缝标注方法⑩相互焊接的2个焊件，当为单面带双边不对称坡口焊缝时，引出线箭头必须指向较大坡口的焊件(图2.8)。图2.8不对称坡口焊缝的标注方法⑪当焊缝分布不规则时，在标注焊缝符号的同时，宜在焊缝处加中实线(表示可见焊缝)，或加细栅线(表示不可见焊缝)(图2.9)。图2.9不规则焊缝的标注方法⑫相同焊缝符号应按下列方法表示。a.在同一图形上，当焊缝形式、断面尺寸和辅助要求均相同时，可只选择一处标注焊缝的符号和尺寸，并加注“相同焊缝符号”，相同焊缝符号为3/4圆弧，绘在引出线的转折处［图2.10(a)］。b.在同一图形上，当有数种相同的焊缝时，可将焊缝分类编号标注。在同一类焊缝中可选择一处标注焊缝符号和尺寸。分类编号采用大写的拉丁字母A、B、C……［图2.10(b)］。

⑬需要在施工现场进行焊接的焊件焊缝，应标注“现场焊缝”符号。现场焊缝符号为涂黑的三角形旗号，绘在引出线的转折处(图2.11)。图2.10相同焊缝的标注方法图2.11现场焊缝的标注方法⑭图样中较长的角焊缝(如焊接实腹钢梁的翼缘焊缝)，可不用引出线标注，而直接在角焊缝旁标注焊缝尺寸值K(图2.12)。

⑮熔透角焊缝的符号应按图2.13的方式标注。熔透角焊缝的符号为涂黑的圆圈，绘在引出线的转折处。图2.12较长焊缝的标注方法图2.13熔透角焊缝的标注方法⑯局部焊缝应按图2.14的方式标注。图2.14局部焊缝的标注方法4.尺寸标注①两构件的两条很近的重心线，应在交会处将其各自向外错开(图2.15)。②弯曲构件的尺寸应沿其弧度的曲线标注弧的轴线长度(图2.16)。图2.15两构件重心不重合的标注方法图2.16弯曲构件尺寸的标注方法③切割的板材，应标注各线段的长度及位置(图2.17)。图2.17切割板材尺寸的标注方法④不等边角钢的构件，必须标注出角钢一肢的尺寸(图2.18)。图2.18节点尺寸及不等边角钢的标注方法⑤节点尺寸，应注明节点板的尺寸和各杆件螺栓孔中心或中心距，以及杆件端部至几何中心线交点的距离(图2.18、图2.19)。图2.19节点尺寸的标注方法⑥双型钢组合截面的构件,应注明缀板的数量及尺寸(图2.20)。引出横线上方标注缀板的数量及缀板的宽度、厚度，引出横线下方标注缀板的长度尺寸。图2.20缀板的标注方法⑦非焊接的节点板，应注明节点板的尺寸和螺栓孔中心与几何中心线交点的距离(图2.21)。图2.21非焊接节点板尺寸的标注方法

图2.22是一门式刚架刚架柱与柱脚底板的连接大样图。①号焊缝表示的是45号垫板在现场用单面角焊缝与底板焊接（但是角焊缝的尺寸需通过说明才可以明确，本详图未注明的角焊缝尺寸均为5mm），角焊缝的基本符号在基准线的实线一侧，即表示该焊缝的位置是在箭头所指的位置；②号焊缝表示钢柱腹板与底板采用单边V形坡口焊接，坡口角度45°，与底板的间隙2mm，沿腹板所有焊缝均相同；③号焊缝表示钢柱的翼缘板与底板采用单边V形坡口焊接，坡口角度45°，与底板的间隙2mm，沿翼缘的所有焊缝均相同；④号焊缝表示15号加劲肋与腹板之间采用双面角焊缝焊接，焊脚尺寸5mm，加劲肋与腹板相交的四角点的焊缝均相同。图中孔d＝26.0M24表示钢板开孔26mm，采用直径24mm的螺栓连接（要注意的是，在这里看不出是采用高强螺栓还是普通螺栓，必须结合钢结构说明来确定）。图2.22钢柱与底板连接大样5.钢结构节点详图识读钢结构是由若干构件连接而成，构件又是由若干型钢和零件连接而成。钢结构的连接常见的有焊缝连接、普通螺栓连接、高强度螺栓连接及铆钉连接，连接处我们统称为节点。钢结构的节点是施工图当中必须表示的一个重要内容，构成节点的所有材料、连接方式、加工要求等都在节点详图当中表示出来，因而读懂节点详图实际上就读懂大半的钢结构施工图了。因此，有必要熟练地掌握钢结构节点详图的读图技能。在识读节点详图的时候，应先看详图下方的连接详图名称，然后再看节点立面图、平面图、侧面图，如果节点比较简单，往往详图只提供立面图。读图的时候要特别注意连接件（螺栓、铆钉和焊缝）和辅助件（拼接板、节点板和垫板等）的型号、尺寸和位置的标注。螺栓（或铆钉）要了解其个数、类型、直径大小和排列方式；焊缝要了解其类型、尺寸和位置；辅助件要了解其尺寸及位置。下面对钢结构工程中一些基本节点详图进行逐一的认识及阅读。钢结构门式刚架施工图识读门式刚架厂房的组成门式刚架的主要特点门式刚架结构施工图的主要内容门式刚架结构施工图识读2.2.1

门式刚架厂房的组成门式刚架主要由刚架柱、刚架梁、抗风柱、屋面体系、支撑体系、墙架体系和维护体系等几部分组成，如图2.36所示。图2.36门式刚架厂房结构骨架示意2.2.2

门式刚架的主要特点①自重轻。门式刚架采用轻型屋面，减小了刚架柱和刚架梁的截面尺寸，减轻了结构的重量。门式刚架结构承重结构的用钢量一般为10~30kg/m2，自重约仅为钢筋混凝土结构的1/20~1/30，普通钢结构的1/2~1/3。由此大大减小地震作用，降低了基础工程的费用。与钢筋混凝土结构、普通钢结构相比，轻型门式刚架结构具有许多优越性。②工业化程度高，施工周期短。主要构件和配件易于实现标准化、工业化，加工制作均在工厂进行，工地只需螺栓连接，工程质量易于保证，安装不需要大型机械设备，简便快速。③门式刚架体系的整体性依靠檩条、墙梁及隅撑来保证，从而减少了屋盖支撑的数量。支撑多用张紧的圆钢做成，很轻便。④门式刚架梁和柱多采用变截面，截面与弯矩成正比；腹板宽厚比较大(腹板厚度较薄)，在设计时利用其屈曲后强度，以节省材料。⑤门式刚架结构设计中竖向荷载一般是控制荷载，在轻型屋面门式刚架结构设计中，地震作用一般不起控制作用。

门式刚架厂房结构施工图一般要表达以下主要内容：刚架结构详图、材料表；屋面檩条平面布置图、地脚锚栓布置图、基础平面布置图、各轴墙梁布置图、屋面支撑详图、柱间支撑详图、各连接大样图等。2.2.3

门式刚架结构施工图的主要内容以下结合某工程的门式刚架施工图，说明如何读懂门式刚架施工图。1.工程概况该工程为南方某单位淀粉成品存放车间，采用焊接门式刚架，为单跨双坡封闭式厂房。刚架跨度17m，厂房长42m，刚架柱距7m。门式刚架梁刚接于柱顶，无吊车。屋面板采用75mm厚EPS防火隔热保温板，檩条采用薄壁C型钢。地面粗糙度类别B类，结构重要性系数为γ0=1.0，抗震设防烈度7度，基本风压ω0=6.5kN/m2。门式刚架梁、柱采用Q345钢，其余采用Q235钢，高强度螺栓连接。2.2.4

门式刚架结构施工图识读2.门式刚架梁、柱详图识读

门式刚架一般分中间刚架和两端带有抗风柱的刚架，其施工图往往要分别表示。该详图一般应具有门式刚架梁柱详图、材料表、剖面详图、零件详图和附注说明几部分组成。图2.37是中间部分刚架(GJ-1)详图。该门式刚架柱采用变截面柱，主要材料是焊接H型钢，截面尺寸为(H300-600)×250×8×10，表示H型钢柱高度由300mm变化到600mm（下小上大）。门式刚架梁也是采用变截面焊接H型钢梁。型钢梁在2.75m处截面变化。钢梁的连接采用高强度螺栓连接。由3-3截面详图图可以看到钢梁在变截面处采用2块20mm厚的连接钢板和8个直径为20mm的高强螺栓连接。H型钢梁与连接钢板采用焊缝连接。实际施工形式如图2.38所示。由5-5截面详图可以看到门式刚架柱采用4个螺栓与基础连接。柱脚底板厚20mm。锚栓的直径为24mm，柱脚底板加劲肋厚10mm。H型钢柱的翼缘和腹板均采用单边V形坡口焊缝与底板焊接，加劲肋与底板及与型钢柱的腹板均采用双面角焊缝与底板连接。图2.37中⑩为柱脚的抗剪槽钢。其主要作用是抵抗柱脚所承受的水平力。在刚架图中，最重要的是刚架柱与刚架梁的连接。在一般门式刚架中柱脚可以设计为铰接，但是一般地柱与梁的连接都是刚接，即其节点要能承受和传递弯矩。图2.39所示的连接是刚性连接的一种做法。图2.38梁与梁之间连接图2.39钢架柱与斜梁刚接

门式刚架柱脚与基础宜采用铰接，当水平荷载较大、有5t以上桥式吊车、檐口标高较高或刚度要求较高时，柱脚与基础宜采用刚接。图2.40为刚架材料表、附注说明大样图。技术提示

门式刚架柱和梁都可以采用等截面或变截面。变截面与等截面相比，前者可以适应弯矩变化，节约材料，但在构造和加工制造方面，不如等截面方便，故只有跨度较大或房屋高度较高时才采用变截面。图2.41~图2.43为门式刚架常见柱脚连接形式。图2.41门式刚架柱脚连接形式图2.42刚接柱脚图2.43铰接柱脚3.屋架支撑、系杆布置图识读屋面水平支撑和系杆是保证门式刚架形成空间工作性能的重要构件。图2.44是该工程屋架支撑及系杆布置图。其中，SC1、SC2是屋架的横向水平支撑，采用张紧的圆钢20制作。XG1、XG2为联系所有刚架纵向刚度的刚性系杆，分别采用焊接管125×3.0和焊接管114×3.0制作。屋架横向水平支撑一般布置在厂房的端部开间或者温度区段的端开间，也可以布置在两端第二个开间，但此时第一开间必须设置刚性系杆，如图2.45所示。图2.46是刚性系杆XG2的连接详图，图2.47为屋架水平支撑SC与刚架梁连接大样图。屋架水平支撑和系杆是屋面支撑的主要构件。屋架的交叉水平支撑一般按柔性拉杆设计。在刚架转折处（如柱顶和屋脊）应沿厂房纵向设置通常刚性系杆，刚性系杆可以采用双角钢或圆钢管制作。刚性系杆需按受压杆设计(图2.48)。图2.45门式刚架屋架水平支撑布置示意图2.46刚性系杆连接详图图2.47屋架水平支撑SC与刚架梁连接大样图图2.48檩条、拉条、系杆布置4.柱间支撑布置图识读柱间支撑是保证厂房骨架的稳定和纵向刚度的重要构件，它在承受厂房纵向的水平荷载的同时，作为刚架柱的侧向支撑，可以减小平面外的柱的计算长度。图2.49是柱间支撑布置图及支撑与刚架柱连接大样图。该工程柱间支撑采用十字交叉张紧圆钢，直径为20mm。设置柱间支撑的间距一般当无吊车时宜取30～45m；柱间支撑可以设在厂房端部第一柱间或者温度区间的第一柱间。对于没有吊车系统的一般轻钢厂房，可以只设置一层柱间支撑，如果厂房过高，导致柱间支撑角度过小，则须分层设置。5.柱脚锚栓及基础平面布置图识读门式刚架要通过柱脚利用锚栓和混凝土基础连接。该工程为铰接平板式柱脚，采用4个直径24mm的锚栓与基础连接。锚栓在混凝土基础施工的时候要预埋，施工图上一般用YM来表示。本工程基础为柱下独立基础。要注意的是，基础不能一次浇筑到设计标高，要预留50mm待门式刚架柱安装完毕后再二次浇筑。钢柱安装后应用C25混凝土将柱脚全部包住以防锚栓锈蚀。技术提示

柱脚锚栓应采用Q235或Q345钢制作。锚栓的锚固长度应符合现行混凝土结构设计规范的规定，锚栓端部应按规定设置弯钩4d。锚栓长度不小于锚栓直径的25倍（不含弯钩），当埋置深度受到限制时，锚栓应牢固地固定在锚板或锚梁上，以传递锚栓的全部拉力，此时不考虑锚栓与混凝土之间的黏结力。锚栓的直径不宜小于24mm，且应采用双螺帽。单层厂房钢结构施工图识读单层厂房钢结构概述单层厂房钢结构的组成及其作用单层厂房钢结构框架体系单层厂房钢结构吊车梁体系单层厂房钢结构屋盖体系单层厂房钢结构屋盖体系单层厂房钢结构支撑体系

单层厂房在工业建筑中获得广泛的应用。采用单层厂房，生产工艺流程相对简洁，地面可以放置比较大型的机器设备和生产资料，内部的生产运输也容易组织。随着建筑材料的性能进一步改善以及设计方法的不断更新，实际工程中出现了很多新型的单层厂房形式，在经济性、适用性及安全性等方面都能满足到实际项目的需要。单层厂房主要的承重材料一般有钢筋混凝土、钢结构和钢-混组合结构。由于钢结构材料性能的进一步提升，钢结构在单层厂房中的应用越来越广泛。一般常见的结构体系有钢筋混凝土柱钢梁结构、钢筋混凝土柱钢屋架结构、钢柱钢梁结构、钢柱钢屋架结构等。这类单层厂房往往因为生产工艺或实际使用的需要，其跨度及高度都比较大，中部是一个很大的空间，没有更多的承受地震剪力的横向构件，所以此类厂房的抗震设计是非常重要的。2.3.1

单层厂房钢结构概述

单层厂房钢结构一般由屋盖体系、框架体系、吊车梁体系、支撑体系和墙体系等组成，如图2.50所示。屋盖体系一般由屋面板、檩条、天窗架、屋架、托架、上弦水平支撑、下弦水平支撑、垂直支撑等构件组成，主要作用是承受屋面的荷载。屋盖体系的结构施工图主要包括屋架详图、屋面檩条布置图、上、下弦水平支撑布置图及详图、屋架垂直支撑布置图及详图、天窗架檩条布置图及大样图等。框架体系分横向和纵向抗侧力体系。横向抗侧力体系可采用刚接框架、铰接框架、门式刚架或其他的结构体系。主要作用是承受竖向荷载、横向作用和纵向作用。框架体系的结构施工图主要包括横向柱间支撑布置图及详图、纵向支撑布置图及详图等。2.3.2

单层厂房钢结构的组成及其作用图2.50单层厂房结构组成1—屋架；2—托架；3—上弦横向支撑；4—制动桁架；5—横向平面框架；6—吊车梁；7—竖向支撑；8—檩条；9、10—柱间支撑；11—框架柱；12—墙架梁；13—山墙墙架柱

单层厂房的基本承重结构通常采用框架或排架结构体系。这种结构通过一些构件的连接能形成具有一定横向刚度，满足空间使用功能的结构体系。一般布置在建筑的横向的框排架称为横向框排架，与之垂直的另一方向的框排架称为纵向框架。2.3.3

单层厂房钢结构框架体系1.横向框排架横向柱子与基础刚接，柱顶与钢屋架或钢屋面梁刚接或铰接，形成横向的承重体系，称为横向框（排）架。主要是承受屋架传来的荷载、维护结构的荷载和房屋横向的作用力，如作用在纵墙上的风荷载、横向地震作用等。如图2.51所示。2.纵向框架纵向的一列柱子与基础刚接，柱顶通过刚接的混凝土梁或钢梁连接，形成纵向的承重体系，称为纵向框架。主要是承受山墙传递而来的风荷载及纵向的地震作用等。如图2.52所示为7个柱距的纵向框架示意图。图2.51横向框排架图2.52纵向框架示意

工业厂房因为生产工艺的需要，往往需要设置吊车来满足生产车间内的运输需要，因而吊车梁体系是单层工业厂房中重要的组成部分。吊车梁体系一般由吊车梁、制动系统和辅助系统组成。吊车梁支承在框架柱上或伸出的牛腿上，主要承受吊车传递过来的竖向荷载，钢结构厂房中常见的吊车梁一般是采用焊接的H型钢制作。图2.53所示为吊车梁平面布置图，该厂房布置的是一台5t的桥式吊车。2.3.4

单层厂房钢结构吊车梁体系图2.53吊车梁平面布置图

单层厂房结构的屋盖主要承重构件是钢屋架，根据屋面材料和屋面结构布置的不同，一般分有檩屋盖结构体系和无檩屋盖结构体系。一般钢结构厂房基本采用的是有檩体系的轻型屋面体系。屋面材料多采用压型钢板、压型铝合金板等。屋架的跨度和间距取决于柱网的布置，有檩屋盖的屋架间距和跨度相对灵活，其比较经济的屋架间距为4~6m。工业厂房中一般设置天窗或气楼。其主要结构是天窗架或气楼架。常用纵向天窗的天窗架侧腿都直接连接在屋架的上弦节点处。2.3.5

单层厂房钢结构屋盖体系1.常用屋架的形式常用屋架形式有三角形屋架、梯形屋架、平行弦屋架、拱形屋架等，如图2.54~图2.57所示。图2.54三角形屋架图2.55梯形屋架图2.56平行弦屋架图2.57曲拱形屋架2.屋架的主要尺寸屋架的主要尺寸指屋架的跨度和高度以及梯形屋架的端高度。（1）屋架的跨度。屋架一般简支于柱顶，其计算跨度取决于屋架支座反力的距离。屋架跨度的确定要考虑房屋的轴线定位及屋架支座构造的不同。一般来说，当房屋的定位轴线封闭结合，屋架简支于柱顶时，其计算跨度一般取去轴线长度每端减150～200mm。（2）屋架的高度。屋架高度取决于建筑要求、屋面坡度、运输界限、刚度条件和经济高度等因素。其最小高度取决于刚度条件，最大高度取决于运输界限，经济高度则根据上、下弦杆及腹杆的重量最小来确定。三角形屋架的跨中高度一般取h=(1/6～1/4)L,L为屋架跨度。梯形屋架的跨中高度一般取h=(1/10～1/6)L。梯形屋架的端部高度，若为平坡时，取1800～2100mm，为陡坡时，取500～1000mm，但不宜小于1/18L。曲拱形屋架矢高取决于曲拱的曲线和屋架的跨度，可利用结构力学中合理拱轴的概念去取。3.屋架施工图识读如图2.58、图2.59所示，是一实际工程钢屋架的施工图。钢屋架施工图主要有屋架施工详图（图2.58，详图包含上弦平面图、屋架正面详图和下弦平面图、必要的侧面图）、屋架尺寸及杆件内力图、屋架节点详图、屋架材料表和附注（图2.59）等。对于对称的屋架，施工图一般只表示一半屋架结构。钢屋架的读图一般遵循先整体后局部，立面、平面、侧面对照看，构件序号和材料表对照看，先明确各构件的材料再读各部位的基本尺寸和施工及加工的要求。如图上弦杆件用序号①表示，通过查看材料表，可知上弦杆的材料是75×50×5，数量正2根，反2根。这里的“正”“反”表示的是组成该杆件的型钢型号尺寸完全相同，只是因为开螺栓孔或者切斜角等原因，经加工后成镜面对称时，一个为正，另一个为反，采用同一编号，在材料表中注明。4.屋面檩条（1）檩条的材料及主要形式。檩条通过螺栓连接或焊接等方式固定在屋架上，通常为双向弯曲构件。实际工程在檩条跨度不大时，一般采用薄壁型钢实腹式檩条，如C型钢檩条、卷边Z型钢檩条等。薄壁型钢檩条具有受力合理、用钢量少等优点，但应做好防锈防腐处理。同一跨的檩条一般要设拉条进行连接，当檩条跨度不大于6m时设一道拉条，大于6m时可以设2道拉条。（2）屋面檩条施工图表达主要内容。屋面檩条施工图一般包含屋面檩条平面布置图（图2.60）、檩条大样图及材料表等。现行结构设计软件一般会给出全部檩条的加工详图，包含各种类型檩条的尺寸、螺栓孔位置、螺栓孔大小、拉杆开孔位置等以及全部檩条的材料表。由于实际工程的檩条规格（加工形式）很多，如果把所有檩条的大样图都输出的话，整个设计图纸量很大，所以，工程实际当中，一般只给出檩条的规格型号，而不再给出加工详图，如本节范例所示。5.屋面维护结构现代单层钢结构工业厂房的屋面维护材料主要以压型钢板和压型铝合金板为主。其中压型钢板是以冷轧薄壁钢板为基板，经镀锌或镀锌后覆盖彩色涂层再经辊弯成型的波纹板材，具有重量轻、外观美、工业化生产等优点，被广泛地应用于单层钢结构厂房的屋面维护结构和墙面维护结构及多层钢结构中的楼板等。技术提示

一般钢屋架上、下弦平面图要表达弦杆的定位尺寸和螺栓孔的位置，本例图没有把螺栓孔表示出来。一般屋架的跨度都比较大，当梯形屋架大于等于24m，三角形屋架大于等于15m时，为减小屋架的挠度，在屋架加工时应起拱，起拱拱度一般采用f=L/500。

单层的钢结构厂房是一个很大的空间结构体系，构件与构件的联系相对其他结构而言比较弱，为增强结构的空间协同工作能力，一般在厂房中都需要设置必要的支撑体系。支撑体系可以使厂房具有足够整体刚度和稳定性，减少构件平面外的计算长度和传递纵向水平荷载。厂房支撑体系可分为屋盖支撑和柱间支撑两部分。2.3.6

单层厂房钢结构支撑体系1.屋盖支撑

在钢结构厂房当中，平面屋架或桁架是主要的承重构件，一个厂房由多榀平面屋架或桁架组成，各榀屋架之间欠缺联系，需要设置各种支撑及系杆才能使之形成一个空间的几何不变体系，成为一个整体结构，才能承受荷载的作用。这些支撑统称为屋盖支撑体系，主要有上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑及系杆等，如图2.58所示。屋盖支撑不是主要的承重构件，但在确保主要承重构件（屋架或桁架）的正常工作起着重要的作用，主要表现如下：保证屋盖结构的几何稳定性，保证屋架结构的空间刚度和空间整体性；为桁架弦杆提供适当的侧向支承点；承受和传递屋盖的纵向水平荷载；保证结构安装时的稳定与方便。2.纵向框架柱间支撑

柱间支撑是单层钢结构厂房的重要的连接构件。柱间支撑设置在厂房若干开间的纵向框架柱之间，其主要作用是：支撑与纵向框架柱连接，保证厂房骨架的整体稳定和纵向刚度；柱间支撑把由山墙框架承受的风荷载、吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用、收缩应力等传递给其他框架及基础；对钢结构框架柱、柱间支撑还可以起到减小其平面外计算长度的作用。3.支撑体系结构施工图

图2.61、图2.62和图2.64～图2.70是一实际工程的支撑体系结构施工图。该结构采用焊接角钢屋架，设置了屋架水平支撑及系杆（SC1、SC2、SC3和XG1）、2层柱间支撑（ZC1、ZC2）和纵向垂直支撑（CC1、CC2）。墙架一般是由横梁、墙架柱、抗风桁架和支撑组成的墙部结构系统，用以承受墙身自重和作用在墙面上的风荷载。在钢结构厂房中，墙架主要作为外维护结构的传力构件，常用C型钢、槽钢或方钢管制作，通过螺栓或焊接与钢框架柱连接，外维护结构如压型墙板通过自攻螺丝等锚固在墙架上。如图2.62所示。图中所示厂房的墙（QL）采用C180×70×20×2.0的C型钢，相邻墙梁设置拉条（LT），最顶两层墙梁间还应设置撑杆（CG）和斜拉条（XLT）。其连接构造如图2.70所示。2.3.7

单层厂房钢结构墙架体系图2.70墙梁拉条、撑杆、斜拉条详图网架施工图识读空间网架结构概述网架结构的结构体系及其组成网架结构的构造设计网架结构施工图2.4.1

空间网架结构概述空间网架结构是由许多杆件根据建筑形体的要求，按照一定的规律进行布置，通过节点连接组成的一种网状的三维杆系结构。空间网架结构是高次超静定结构，可以充分发挥三维空间的优越性，各向受力，具有很好的空间工作性能。一般情况下，空间网架结构承受节点荷载，组成网架的杆件主要承受轴向力，可以充分发挥材料的强度，技术及经济指标比较好。因此，空间网架结构特别适用于大跨度的结构体系，如大型的体育建筑、加油站、收费站、飞机库等。空间网架结构中由双层或多层平板网格组成的结构称为网架，由单层或双层曲面网格组成的结构称为网壳。1.网架结构的基本单元网架结构是由许多规则的几何体组合而成的，这些几何体就是网架结构的基本单元。常用的基本单元有三角锥、四角锥、三棱体、正方棱柱体等，如图2.71所示。多个几何体按一定规则组合而成的网架结构，根据杆件的位置及受力特点，网架结构内部杆件一般可以分为上弦杆、下弦杆、腹杆等。2.4.2

网架结构的结构体系及其组成图2.71网架结构的基本单元2.网架结构的分类（1）网架结构按结构组成分类。①双层网架。双层网架由上弦杆、下弦杆两个表层及表层之间的腹杆组成。一般网架多采用双层网架。②三层网架。三层网架由上弦杆、下弦杆、中弦杆三个弦杆层以及三层弦杆之间的腹杆组成。如果在三层网架上再增加一层或几层即为多层网架，目前，国内外三层或多层网架建造的跨度多在50～130m。③组合网架。用钢筋混凝土板取代网架结构的上弦杆，从而形成由钢筋混凝土板、钢腹板和钢下弦杆组成的组合结构，这就是组合网架。组合网架的刚度大，适宜于建造活荷载较大的大跨度楼层结构。（2）网架结构按支承情况分类。网架结构按支承情况分类，有以下四种形式。①周边支承网架。当网架结构的所有边界节点都搁置在柱或梁上，即为周边支承网架，如图2.72(a)所示。此时网架受力均匀，传力直接，因而这是目前采用较多的一种形式。②点支承网架。点支承网架有四点支承网架［图2.72(b)］、多点支承网架［图2.72(c)］。点支承网架，宜在周边设置适当悬挑，以减小网架跨中构件的内力和挠度。③周边支承与点支承相结合的网架。在点支承网架中，当周边设有维护结构和抗风柱时，可采用周边支承与点支承混合的形式（图2.73）。这种支承方式适用于工业厂房和展览厅等公共建筑。图2.72网架的支撑种类图2.73周边支承与点支承相结合的网架④三边支承或两边支承网架。在矩形平面的建筑中，由于考虑扩建的可能性或由于建筑功能的要求，需要在一边或两对边上开口，因而使网架仅在三边或两对边上支承，另一边或两对边处理成自由边(图2.74)，此即为三边支承或两边支承网架。图2.74三边支承或两边支承网架（3）网架结构按网格形式分类。根据杆件的布置规律及网格的格构原理网架结构可以分为交叉桁架体系、空间四角锥体系和空间三角锥体系三大类。①交叉桁架体系网架。交叉桁架体系网架是由平面桁架发展而来的，组成这类网架的基本单元是平面桁架网片。根据平面桁架的布置及数量，这类网架又分为两向正交正放网架、两向正交斜放网架和三向交叉网架等。②空间四角锥体系网架。由四根上弦杆组成一个正方形锥底，锥顶位于正方形的形心下方，由正方形的四个角点向锥顶连接四根腹杆即形成一个四角锥体，将多个四角锥体按一定规律连接起来，就形成了空间四角锥网架。四角锥网架可以分为正放四角锥网架、斜放四角锥网架、星形四角锥、棋盘四角锥网架等。③空间三角锥体系网架。空间三角锥体系网架网架的基本单元是一倒置的三角锥体。锥底的三角形的三边构成网架的上弦杆，三角锥的棱边构成网架的斜腹杆，锥顶相连构成网架的下弦杆。三角锥体体系的网架刚度较好，适用于较大跨度的工程，特别适宜在建筑平面为三角形、六边形、圆形的工程中应用。工程中常用的形式有三角锥网架和蜂窝型三角锥网架。三角锥网架上下弦平面均为三角形网格，下弦三角形网格的顶点正对着上弦三角形网格的形心。三角锥网架受力均匀，整体抗扭抗弯刚度好。其缺点是节点构造复杂。如图2.82所示。蜂窝型三角锥网架也是由一系列三角锥组成，但其连接方式为腹杆与上弦杆位于同一垂直平面内，上、下弦节点均汇集六根杆件，是常用网架形式中节点汇集杆件最少的类型。该种网架上弦杆比下弦杆短，受力比较合理。如图2.83所示。图2.82三角锥网架图2.82三角锥网架图2.83蜂窝型三角锥网架图2.83蜂窝型三角锥网架3.常见网壳结构工程中根据建筑造型或结构的需要，经常会出现曲面的网格结构，常称为网壳结构。工程中常见的网壳结构类型有筒壳等。如图2.84所示。图2.84筒壳2.4.3

网架结构的构造设计在网架结构设计中，需要根据建筑的平面、功能要求、施工技术力量等综合考虑选取网架的类型并进行构造设计。一般要考虑以下因素。1.网格尺寸网格尺寸的大小关系到网架结构的经济性。网格尺寸的确定受到屋面材料（有檩体系和无檩体系）、斜腹杆与弦杆的夹角、钢材规格等因素的影响。一般的对于方形的网架，其上弦网格尺寸可取（1/6－1/20)L2，其中L2为网架短跨跨度。2.网架高度

网架高度不但直接影响杆件内力的大小，而且影响腹杆的经济性，一般应使腹杆与弦杆的夹角为35°～50°。一般网架高度可取其短跨跨度L2的(1/10～1/20）。3.网架的杆件设计及构造

网架中常用的材料为Q235钢和Q345钢。对于大跨度的网架，从减轻屋盖重量、节约钢材出发，应优先选用Q345钢。网架结构主要由杆件和节点组成。杆件一般采用钢管，个别采用角钢。工程实际中钢管截面有高频电焊钢管及无缝钢管两种，应尽量采用高频电焊钢管以节约造价。每个网架结构杆件截面规格不宜过多，一般2~3种为宜，较大跨度时不宜超过6～7种。网架结构杆件的最小截面型钢不宜小于∟50×3，钢管不宜小于48×2。对相同截面面积的杆件，宜优先选用薄壁截面，以增大其回转半径。薄壁型钢厚度不应小于2mm；杆件的下料、加工宜采用机加工方法进行。4.网架的节点及其构造

在网架结构中，节点起着连接交会杆件、传递内力的作用，同时也是网架与屋面结构、天棚吊顶、管道设备等连接之处，起着传递荷载的作用，是网架结构中重要的组成部分。网架节点是空间节点，受力是多方向的，其构造比平面桁架的节点要复杂。一个合理的节点必须受力合理，传力明确，安全可靠。节点的构造应符合铰接的计算假定，各杆件的轴线在节点上应交会于一点，符合杆件按轴心受压计算的假定。支座节点是连接网架和支承结构的重要传力构件，除应满足一般节点的要求之外，支座节点的构造尚应符合计算时的边界条件要求，以避免实际构造与设计的边界假定不相符而带来的安全隐患。网架的连接节点按其构造形式可分为焊接钢板节点、焊接空心球节点、螺栓球节点、钢管圆筒节点或钢管鼓节点等。

一般网架结构施工图主要由以下内容组成：网架结构说明、网架XY平面图、网架XZ立面图、网架YZ立面图、上弦安装图、下弦安装图、腹杆安装图、支座节点图、材料表、连接球大样图等。图2.98~图2.106是某加油站网架的部分施工图，表2.7~表2.13为该工程部分材料表。下面以该施工图为例，说明一般网架结构施工图的图示方法、特点、内容及注意事项。2.4.4

网架结构施工图1.工程概况及工程图纸

该工程为某地一小型加油站的屋面结构，结构类型为正放四角锥网架（带四面悬挑），螺栓球连接节点，下弦四点柱支承。抗震设防烈度6度，地震加速度0.05g。所在场地设计地震分组为第一组，场地类别为三类。结构合理使用年限50年，结构重要性系数为1.0，基本风压0.5kN/m2，基本雪压0.35kN/m2,地面粗糙度类别为B类。2.工程图纸识读

图2.98为加油站屋面建筑图，图纸显示了该建筑结构的屋面布置采用压型钢板及采用彩钢板封住四周的竖向檐口。屋顶采用内天沟排水方式，双坡向内排水。该图是建筑施工图的一部分。图2.99为网架结构的平、立面图。一般地通过该图可以清楚知道网架的结构形式，上、下弦杆的布置、网格尺寸、支座点位置、支座内力大小等。从图中可以看到，该网架为4点支承的点支式正放四角锥网架，四周侧面有封板。该图给出了四个支座的X、Y方向的内力。并且，由XZ立面图和YZ立面图可以看出该网架的支座点是在网架的上弦节点上。图中的圆圈表示的是连接球的示意图，图2.99中矩形框表示是支撑柱子。图2.98加油站屋顶图图2.99网架结构平面、立面图

图2.100是网架结构上弦安装图。主要表示的是上弦平面各杆件的编号和螺栓球的编号。由图我们知道在四个支座点上方的螺栓球编号为B6，与该球相连的上弦杆件编号是1L和1Q。由表2.7（杆件材料表）和表2.9（螺栓球材料表）可以知道，B6球的规格是80mm，整个网架有10个，螺栓开孔的方式详见9号螺栓球大样图；1L和1Q杆件截面都是48×3.5的圆钢管，与螺栓球连接的螺栓直径是16