快速掌握轻钢结构识图及算量研究

董罗燕

摘 要：现阶段轻钢结构的使用越来越广泛，需在高职学校中培养一批轻钢结构方面的专业人才，以适应市场的需求，我们通过借鉴《建筑识图与构造》的教学方法和教学思路，结合轻钢结构的基本知识，开设选修课探索如何让高职学生快速掌握轻钢结构识图及算量技巧。

关键词：轻钢结构 识图 算量

项目来源：浙江广厦建设职业技术学院2015年度院级课题（教改类）"快速掌握轻钢结构识图及算量研究"（项目标号：15）。

1.研究背景

轻钢结构自重较轻、强度较高、施工周期较短，广泛应用于工业厂房、仓库、轻钢别墅、大跨度结构等，而且工程造价比同类型钢筋混凝土结构相对较低，经济效益较好，有较强的市场竞争力，应用前景比较广。在学院组织的实习生顶岗实习巡查中，我们发现很多建筑类专业学生顶岗实习时还不能全面识读轻钢结构施工图，识图及算量能力在刚刚走上工作岗位时还不能适应工作岗位的要求。在学院大力推行“驾证式”考核的教学改革下，《建筑识图与构造》与《建筑工程计量计价》课程经过几年来的探索实践和全面实施， 明确了融“教、学、做”于一体的项目化课程，课程的教学打破了传统知识传授型的教学模式， 突出了学生识图能力、算量能力的培养， 拓展了学生的职业能力。本课题借鉴《建筑识图与构造》与《建筑工程计量计价》课程的教学经验，结合教学实际情况，从学生实际出发，力求探索一种适应学生兴趣的教学模式，充分发挥“学中做、做中学”的优越性，在教学方法上给予补充。

目前国内大部分本科院校开设《钢结构设计原理》课程，课程着重讲述钢结构的基本原理，包括钢结构材性，连接和各种基本构件的设计，单层厂房钢结构的设计与应用，钢结构塑性设计和抗震设计方法等内容。但是我们高职类的学生毕业后主要从事轻钢结构施工，而不是轻钢结构设计，所以应该把主要的精力放在如何识读图纸、如何算量、如何掌握施工技术上。市面上也有《钢结构识图技术》之类的自学书籍，但是学习此类书籍需要一定的钢结构基础，高职学生自学此类书籍有一定难度，目前国内还没有高职院校针对高职学生现状系统开设《轻钢结构识图及算量》课程。

2.具体实施阶段

主要研究内容：以门式刚架为例，让高职学生掌握钢轻结构施工图的形成原理、图示内容、识图方法，且在此基础上掌握计算轻钢结构工程量的方法。

目标：学生会识读轻钢结构图纸，通过学习钢结构算量方法，以是否能较准确计算出某套轻钢图纸的用钢量，来检验学生是否真正掌握轻钢结构识图。

实施：学生以兴趣小组的形式，以某几套轻钢图纸为载体，并借鉴结合《建筑识图与构造》与《建筑工程计量与计价》课程的授课技巧，利用1：1模型展示室的钢结构部分、第三实训馆的轻钢结构屋顶，学生可以对照实物进行轻钢结构识图，重点阐述钢轻结构施工图的形成原理、图示内容、识图方法，且在此基础上讲授计算轻钢结构工程量的方法。

2.1 轻钢结构识图阶段

开始授课前，课题小组分析研究与本课题相关的文献和资料，掌握研究的基本原理和方法，小组成员既有教学经验丰富的建筑识图与工程计价教师，又有了解市场需求，来自企业一线的设计人员提供技术支持。委托专业钢结构设计人员根据我校1：1模型展示室的钢结构部分和第三实训馆的轻钢结构屋顶，设计出符合规范标准的轻钢结构图纸，钢结构施工图分设计图和施工详图两阶段，设计图由设计单位提供，施工详图通常由制造公司根据设计图编制。在整个识图的过程中，经常带学生去参观我校1：1模型展示室的钢结构部分和第三实训馆的轻钢结构屋顶，图纸结合实际工程进行识图，加深学生的形象思维和空间想象力。

輕钢结构设计说明识读内容：

识图方法与建筑设计总说明的识图方法类似，重点讲解不同之处。

围护说明里面包含的内容：

（1）屋面坡度、屋面的做法（比如采用单层板+保温棉+不锈钢丝网的轻质压型钢板屋面）；

（2）墙面的做法（比如单层板轻质压型钢板墙面）。

材料说明里面包含的内容：

（1）吊车梁、钢架梁、钢架柱等主材的材质；

（2）檩条支撑、隅撑、拉条、抗风柱的材质；

（3）螺栓、锚栓的材质；焊接材料的材质（让学生明确E50XX型焊条、E43XX型焊条所表示的意义）。

补充说明：（1）焊缝本图中未注明的焊缝，施工时应根据其连接形式分别采用如下几种形式施工， 焊缝高度拟取两构件中较薄构件厚度，焊缝长度为满焊。

a）.相同厚度的钢板与钢板的平接

b）.不相同厚度的钢板与钢板的平接

c）.钢板与钢板的顶接

d）.钢板与钢板的剖口顶接（全熔透）

e）.钢板与钢板或角钢的搭接

（2）螺栓；

（3）附加说明。

轻钢结构平面布置图识图（结合某标准轻钢图纸讲解）：

（1）GJ—刚架：门式刚架为一种传统的结构体系，该类结构的上部主构架包括刚架斜梁、刚架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。门式刚架轻型房屋钢结构具有受力简单、传力路径明确、构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点，因此广泛应用于工业、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。门式刚架轻型房屋钢结构起源于美国，经历了近百年的发展，目前已成为设计、制作与施工标准相对完善的一种结构体系。门式刚架轻型房屋钢结构属轻型钢结构的一个分枝，这种结构型式的主要特点是：体现轻钢结构轻型、快速、高效的特点，应用节能环保型新型建材，实现工厂化加工制作、现场施工组装、方便快捷、节约建设周期；结构坚固耐用、建筑外型新颖美观、质优价宜、经济效益明显；柱网尺寸布置自由灵活、能满足不同气候环境条件下的施工和使用要求。

（2）SC—屋面支撑：支撑一般布置在第一或第二个柱距位置，支撑的间距最大为60米。超过60米应该考虑增设支撑。

（3）ZC—柱间支撑：为保证建筑结构整体稳定、提高侧向刚度和传递纵向水平力而在相邻两柱之间设置的连系杆件。

（4）XG—系杆：系杆在柱顶及屋脊的位置必须设置，其他视情况而定。

识图步骤（结合具体图纸）：

平面图、立面图、剖面图的识图

（1）图名、比例、朝向。

（2）平面布置。了解本层功能，纵横向轴线根数，楼梯、卫生间、台阶等。

（3）平面图上的尺寸。外部尺寸三道，分别讲解；内部尺寸举例讲解。

（4）各组成部分的标高情况。室外地面、室外台阶、地面标高等，及相关差值。

（5）门窗的位置及编号。M、C；C-1、M-1。结合门窗表――总门窗数]。

（6）建筑剖面图的剖切位置、索引标志、剖切位置、编号等。

（7）各专业设备的布置情况。卫生设备的位置形式尺寸等。

即：图名、比例→朝向→结构形式→平面布置→尺寸→标高情况→位置及编号→剖切位置、索引标志、布置情况等。

刚架及节点详图识图：

结合我校1：1模型展示室的钢结构部分和第三实训馆的轻钢结构屋顶，对照设计好的图纸现场讲解各部分的的连接方式。在识图过程中，注意明确钢梁、钢柱等构件的截面形式，注意连接方式，如螺栓的连接、焊缝的连接方式。通过节点详图明确钢柱、钢梁、节点中各钢板的位置、尺寸大小、作用。

阅读刚架及节点详图识图的一般步骤：

（1）了解图名、比例。

（2）了解被剖切到的墙体、楼板、楼梯和屋顶。

（3）了解可见的部分。

（4）了解剖面图上的尺寸标注。

（5）了解详图索引符号的位置和编号。

2.2轻钢结构算量阶段

通过前面的识图阶段训练，学生已经有较好的空间想象力，明确了钢梁、钢柱、檩条、系杆、柱间支撑、水平支撑、隅撑等构件的截面形式，明确了构造节点的连接方式，为后续的用钢量计算打下了具体的基础。

（1）让学生学会利用Detail截面计算软件。

打开软件→选择截面特性→选择所需要的截面类型→输入参数→算出每米的重量。

（2）掌握用钢量的计算公式。

钢板的体积×钢材的密度=钢材的质量（mm×mm×m×g/cm3=Kg）

钢材的长度×钢材每米的重量=钢材的质量

（3）计算思路：钢梁、钢柱、抗风柱的用钢量计算（厚度不同的钢板、材质不同的钢板 Q345、Q235应分别计算）。

（4）连接板、加劲板、柱脚垫板用钢量计算。

（5）垂直支撐、水平支撑用钢量计算。

（6）吊车梁用钢量计算。

（7）檩条用钢量计算。

（8）隅撑用钢量计算。

（9）拉条、套管用钢量计算。

（10）钢天沟用钢量计算。

（11）计算柱脚锚栓、高强螺栓、普通螺栓的用量。

（12）计算泛水、彩钢板、采光带、雨水管等的用量。

3.成果及效益

通过课题的研究，结合《建筑识图与构造》的识图技巧及授课思路，充分利用学校的1：1模型展示室的钢结构部分和第三实训馆的轻钢结构屋顶等资源，学生边看图边对照实物模型，提高了空间想象力和形象思维，引起了学生对轻钢结构的兴趣，使学生对轻钢结构有一定程度的了解，掌握了轻钢结构的识图技巧，借鉴《建筑工程计量与计价》的算量技巧，使学生能较准确计算出某套轻钢图纸的用钢量，为将来从事轻钢结构类的工作打下了基础，检验出本次探索教学方法正确，教学思路清晰，教学效果明显，各高职类学校可推广实施。

附某轻钢结构预算书

参考文献：

[1]百度百科[EB/OL].http：//baike.baidu.com/view/2222705.htm，2013-3-20.

[2]张耀春.钢结构设计原理[M].高等教育出版社，2010-7-1

[3]宋琦、刘平.钢结构识图技术[M].化学工业出版社，2010-01

[4]徐占发.钢结构施工[M].华中科技大学出版社，2010-3-1

[5]金梅珍，吕淑珍，张正平.高职课程项目化教学及“驾证式”考核探索——以“建筑识图与构造”课程为例