快速掌握輕鋼結構識圖及算量研究

董羅燕

摘 要：現階段輕鋼結構的使用越來越廣泛，需在高職學校中培養一批輕鋼結構方面的專業人才，以適應市場的需求，我們通過借鑒《建筑識圖與構造》的教學方法和教學思路，結合輕鋼結構的基本知識，開設選修課探索如何讓高職學生快速掌握輕鋼結構識圖及算量技巧。

關鍵詞：輕鋼結構 識圖 算量

項目來源：浙江廣廈建設職業技術學院2015年度院級課題（教改類）"快速掌握輕鋼結構識圖及算量研究"（項目標號：15）。

1.研究背景

輕鋼結構自重較輕、強度較高、施工周期較短，廣泛應用于工業廠房、倉庫、輕鋼別墅、大跨度結構等，而且工程造價比同類型鋼筋混凝土結構相對較低，經濟效益較好，有較強的市場競爭力，應用前景比較廣。在學院組織的實習生頂崗實習巡查中，我們發現很多建筑類專業學生頂崗實習時還不能全面識讀輕鋼結構施工圖，識圖及算量能力在剛剛走上工作崗位時還不能適應工作崗位的要求。在學院大力推行“駕證式”考核的教學改革下，《建筑識圖與構造》與《建筑工程計量計價》課程經過幾年來的探索實踐和全面實施， 明確了融“教、學、做”于一體的項目化課程，課程的教學打破了傳統知識傳授型的教學模式， 突出了學生識圖能力、算量能力的培養， 拓展了學生的職業能力。本課題借鑒《建筑識圖與構造》與《建筑工程計量計價》課程的教學經驗，結合教學實際情況，從學生實際出發，力求探索一種適應學生興趣的教學模式，充分發揮“學中做、做中學”的優越性，在教學方法上給予補充。

目前國內大部分本科院校開設《鋼結構設計原理》課程，課程著重講述鋼結構的基本原理，包括鋼結構材性，連接和各種基本構件的設計，單層廠房鋼結構的設計與應用，鋼結構塑性設計和抗震設計方法等內容。但是我們高職類的學生畢業后主要從事輕鋼結構施工，而不是輕鋼結構設計，所以應該把主要的精力放在如何識讀圖紙、如何算量、如何掌握施工技術上。市面上也有《鋼結構識圖技術》之類的自學書籍，但是學習此類書籍需要一定的鋼結構基礎，高職學生自學此類書籍有一定難度，目前國內還沒有高職院校針對高職學生現狀系統開設《輕鋼結構識圖及算量》課程。

2.具體實施階段

主要研究內容：以門式剛架為例，讓高職學生掌握鋼輕結構施工圖的形成原理、圖示內容、識圖方法，且在此基礎上掌握計算輕鋼結構工程量的方法。

目標：學生會識讀輕鋼結構圖紙，通過學習鋼結構算量方法，以是否能較準確計算出某套輕鋼圖紙的用鋼量，來檢驗學生是否真正掌握輕鋼結構識圖。

實施：學生以興趣小組的形式，以某幾套輕鋼圖紙為載體，并借鑒結合《建筑識圖與構造》與《建筑工程計量與計價》課程的授課技巧，利用1：1模型展示室的鋼結構部分、第三實訓館的輕鋼結構屋頂，學生可以對照實物進行輕鋼結構識圖，重點闡述鋼輕結構施工圖的形成原理、圖示內容、識圖方法，且在此基礎上講授計算輕鋼結構工程量的方法。

2.1 輕鋼結構識圖階段

開始授課前，課題小組分析研究與本課題相關的文獻和資料，掌握研究的基本原理和方法，小組成員既有教學經驗豐富的建筑識圖與工程計價教師，又有了解市場需求，來自企業一線的設計人員提供技術支持。委托專業鋼結構設計人員根據我校1：1模型展示室的鋼結構部分和第三實訓館的輕鋼結構屋頂，設計出符合規范標準的輕鋼結構圖紙，鋼結構施工圖分設計圖和施工詳圖兩階段，設計圖由設計單位提供，施工詳圖通常由制造公司根據設計圖編制。在整個識圖的過程中，經常帶學生去參觀我校1：1模型展示室的鋼結構部分和第三實訓館的輕鋼結構屋頂，圖紙結合實際工程進行識圖，加深學生的形象思維和空間想象力。

輕鋼結構設計說明識讀內容：

識圖方法與建筑設計總說明的識圖方法類似，重點講解不同之處。

圍護說明里面包含的內容：

（1）屋面坡度、屋面的做法（比如采用單層板+保溫棉+不銹鋼絲網的輕質壓型鋼板屋面）；

（2）墻面的做法（比如單層板輕質壓型鋼板墻面）。

材料說明里面包含的內容：

（1）吊車梁、鋼架梁、鋼架柱等主材的材質；

（2）檁條支撐、隅撐、拉條、抗風柱的材質；

（3）螺栓、錨栓的材質；焊接材料的材質（讓學生明確E50XX型焊條、E43XX型焊條所表示的意義）。

補充說明：（1）焊縫本圖中未注明的焊縫，施工時應根據其連接形式分別采用如下幾種形式施工， 焊縫高度擬取兩構件中較薄構件厚度，焊縫長度為滿焊。

a）.相同厚度的鋼板與鋼板的平接

b）.不相同厚度的鋼板與鋼板的平接

c）.鋼板與鋼板的頂接

d）.鋼板與鋼板的剖口頂接（全熔透）

e）.鋼板與鋼板或角鋼的搭接

（2）螺栓；

（3）附加說明。

輕鋼結構平面布置圖識圖（結合某標準輕鋼圖紙講解）：

（1）GJ—剛架：門式剛架為一種傳統的結構體系，該類結構的上部主構架包括剛架斜梁、剛架柱、支撐、檁條、系桿、山墻骨架等。門式剛架輕型房屋鋼結構具有受力簡單、傳力路徑明確、構件制作快捷、便于工廠化加工、施工周期短等特點，因此廣泛應用于工業、商業及文化娛樂公共設施等工業與民用建筑中。門式剛架輕型房屋鋼結構起源于美國，經歷了近百年的發展，目前已成為設計、制作與施工標準相對完善的一種結構體系。門式剛架輕型房屋鋼結構屬輕型鋼結構的一個分枝，這種結構型式的主要特點是：體現輕鋼結構輕型、快速、高效的特點，應用節能環保型新型建材，實現工廠化加工制作、現場施工組裝、方便快捷、節約建設周期；結構堅固耐用、建筑外型新穎美觀、質優價宜、經濟效益明顯；柱網尺寸布置自由靈活、能滿足不同氣候環境條件下的施工和使用要求。

（2）SC—屋面支撐：支撐一般布置在第一或第二個柱距位置，支撐的間距最大為60米。超過60米應該考慮增設支撐。

（3）ZC—柱間支撐：為保證建筑結構整體穩定、提高側向剛度和傳遞縱向水平力而在相鄰兩柱之間設置的連系桿件。

（4）XG—系桿：系桿在柱頂及屋脊的位置必須設置，其他視情況而定。

識圖步驟（結合具體圖紙）：

平面圖、立面圖、剖面圖的識圖

（1）圖名、比例、朝向。

（2）平面布置。了解本層功能，縱橫向軸線根數，樓梯、衛生間、臺階等。

（3）平面圖上的尺寸。外部尺寸三道，分別講解；內部尺寸舉例講解。

（4）各組成部分的標高情況。室外地面、室外臺階、地面標高等，及相關差值。

（5）門窗的位置及編號。M、C；C-1、M-1。結合門窗表――總門窗數]。

（6）建筑剖面圖的剖切位置、索引標志、剖切位置、編號等。

（7）各專業設備的布置情況。衛生設備的位置形式尺寸等。

即：圖名、比例→朝向→結構形式→平面布置→尺寸→標高情況→位置及編號→剖切位置、索引標志、布置情況等。

剛架及節點詳圖識圖：

結合我校1：1模型展示室的鋼結構部分和第三實訓館的輕鋼結構屋頂，對照設計好的圖紙現場講解各部分的的連接方式。在識圖過程中，注意明確鋼梁、鋼柱等構件的截面形式，注意連接方式，如螺栓的連接、焊縫的連接方式。通過節點詳圖明確鋼柱、鋼梁、節點中各鋼板的位置、尺寸大小、作用。

閱讀剛架及節點詳圖識圖的一般步驟：

（1）了解圖名、比例。

（2）了解被剖切到的墻體、樓板、樓梯和屋頂。

（3）了解可見的部分。

（4）了解剖面圖上的尺寸標注。

（5）了解詳圖索引符號的位置和編號。

2.2輕鋼結構算量階段

通過前面的識圖階段訓練，學生已經有較好的空間想象力，明確了鋼梁、鋼柱、檁條、系桿、柱間支撐、水平支撐、隅撐等構件的截面形式，明確了構造節點的連接方式，為后續的用鋼量計算打下了具體的基礎。

（1）讓學生學會利用Detail截面計算軟件。

打開軟件→選擇截面特性→選擇所需要的截面類型→輸入參數→算出每米的重量。

（2）掌握用鋼量的計算公式。

鋼板的體積×鋼材的密度=鋼材的質量（mm×mm×m×g/cm3=Kg）

鋼材的長度×鋼材每米的重量=鋼材的質量

（3）計算思路：鋼梁、鋼柱、抗風柱的用鋼量計算（厚度不同的鋼板、材質不同的鋼板 Q345、Q235應分別計算）。

（4）連接板、加勁板、柱腳墊板用鋼量計算。

（5）垂直支撐、水平支撐用鋼量計算。

（6）吊車梁用鋼量計算。

（7）檁條用鋼量計算。

（8）隅撐用鋼量計算。

（9）拉條、套管用鋼量計算。

（10）鋼天溝用鋼量計算。

（11）計算柱腳錨栓、高強螺栓、普通螺栓的用量。

（12）計算泛水、彩鋼板、采光帶、雨水管等的用量。

3.成果及效益

通過課題的研究，結合《建筑識圖與構造》的識圖技巧及授課思路，充分利用學校的1：1模型展示室的鋼結構部分和第三實訓館的輕鋼結構屋頂等資源，學生邊看圖邊對照實物模型，提高了空間想象力和形象思維，引起了學生對輕鋼結構的興趣，使學生對輕鋼結構有一定程度的了解，掌握了輕鋼結構的識圖技巧，借鑒《建筑工程計量與計價》的算量技巧，使學生能較準確計算出某套輕鋼圖紙的用鋼量，為將來從事輕鋼結構類的工作打下了基礎，檢驗出本次探索教學方法正確，教學思路清晰，教學效果明顯，各高職類學校可推廣實施。

附某輕鋼結構預算書

參考文獻：

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

[2]張耀春.鋼結構設計原理[M].高等教育出版社，2010-7-1

[3]宋琦、劉平.鋼結構識圖技術[M].化學工業出版社，2010-01

[4]徐占發.鋼結構施工[M].華中科技大學出版社，2010-3-1

[5]金梅珍，呂淑珍，張正平.高職課程項目化教學及“駕證式”考核探索——以“建筑識圖與構造”課程為例