《08第八章 鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計方案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《08第八章 鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計方案（49頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第八章鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計方案 第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計管理 一. 鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計管理組織體系 鑒于本工程新穎、復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)體系,為保證不規(guī)則空間構(gòu)件加工制作、現(xiàn)場 安裝的順利進行,保證鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量,我們在總承包部框架下專門設(shè)置深化設(shè)計 部,受項目總工程師直接領(lǐng)導(dǎo),進行鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計的對口管理。 深化設(shè)計部的主要職責是對深化設(shè)計專業(yè)分包商進行系統(tǒng)、有效地管理;包括 深化設(shè)計進度控制,滿足材料采購、加工安裝需要;審查校核深化設(shè)計圖的質(zhì)量,是否 符合原設(shè)計的節(jié)點構(gòu)造要求;并協(xié)調(diào)處理與其他專業(yè)之間的矛盾。保證圖紙的正確 性;確保鋼結(jié)構(gòu)工程的順利進行。 我們將依托中建集團所屬的,具有國家甲級建筑設(shè)

2、計資質(zhì)的中國建筑設(shè)計研究 院的設(shè)計技術(shù)管理力量,在本工程項目總工程師的直接領(lǐng)導(dǎo)下,承擔本工程的深化設(shè) 計管理工作。 二. 深化設(shè)計管理 (一鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計圖和文件審批 1. 深化設(shè)計分包商提交深化圖和文件,供總承包商初審,如初審不合格,退回分包 商整改后重新送審。 2. 初審合格的深化圖和文件,由總承包商簽章發(fā)送原設(shè)計廣州市設(shè)計院審批,審 批結(jié)果分為A、B、C三個等級： (1A級圖紙和文件為正確無誤，可以實施； (2B 級圖紙和文件原則上可以接受,但須稍加修改,經(jīng)總承包商復(fù)審后方可交付 施工； (3C級圖紙和文件錯誤較大，不予接受，須重新設(shè)計，再經(jīng)總承包商初審后發(fā)送原 設(shè)計師

3、審批。 3. A級和B級圖紙和文件經(jīng)復(fù)審無誤后須由總承包商加蓋施工圖批準章，方可 出圖交付施工。 下圖為深化設(shè)計管理流程圖，該流程經(jīng)過國內(nèi)一些類似超高層工程項目的實踐 中，得到了充分的運用。實踐證明該流程便于深化設(shè)計的質(zhì)量、進度控制。 方案設(shè)計圖 深化設(shè)計圖案 總承包 審核協(xié)調(diào) 中建集團 設(shè)計研究院 設(shè)計審批 廣州市 設(shè)計院 同意非原則性 正式施工 業(yè)主設(shè)計 監(jiān)理吊裝 總承包制作商 深化設(shè)計管理流程圖 （二深化圖設(shè)計的進度管理 由深化設(shè)計部根據(jù)工程總體進度計劃編制統(tǒng)一的鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計出圖計劃,編 制步驟如下: 1. 根據(jù)施工總計劃,統(tǒng)—編制年、季、月出

4、圖計劃,發(fā)給深化設(shè)計分包商,并要求 其按此進度進行出圖。 2. 總承包商主管鋼結(jié)構(gòu)副總工程師,按期進行對口督促和檢查;深化設(shè)計部及時 與工程管理部等部門協(xié)調(diào),并及時調(diào)整落實出圖計劃。 3. 總承包商深化設(shè)計部按時認真填寫出圖計劃的實施記錄。 （三深化圖設(shè)計的質(zhì)量管理 鋼結(jié)構(gòu)加工安裝質(zhì)量的好壞,在一定程度上與深化圖設(shè)計質(zhì)量有關(guān),如果圖紙不 能保證應(yīng)有的質(zhì)量,必然影響構(gòu)件的加工與安裝質(zhì)量,并導(dǎo)致不必要的返工現(xiàn)象。 總承包商為提高深化圖的設(shè)計質(zhì)量,具體做法是: 1. 根據(jù)原設(shè)計師要求,統(tǒng)一深化圖的格式、表達方式及送審份數(shù)。 2. 認真初審深化圖及文件,嚴格遵循原設(shè)計意圖。 3. 堅持

5、深化設(shè)計圖紙的會簽制度,只有當深化設(shè)計圖紙準確無誤、各工種都滿意 會簽后才出圖交付施工。 4. 對已經(jīng)廣州市設(shè)計院審核批準的A類深化圖，由總承包商統(tǒng)一發(fā)送加工、安 裝方組織施工。同時，細致復(fù)核已經(jīng)廣州市設(shè)計院審核批準的B類深化圖。 （四深化圖設(shè)計的信息管理 對于廣州東塔這樣規(guī)模龐大的工程,鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計圖紙的數(shù)量相當可觀,因此 對深化圖設(shè)計的文檔和信息管理也顯得尤為重要。 我們將借鑒以往大型工程的管理經(jīng)驗,運用現(xiàn)代化的計算機信息管理系統(tǒng),高 效、準確地管理鋼結(jié)構(gòu)深化圖設(shè)計信息。 具體的管理措施如下: 1. 深化圖設(shè)計信息的輸出文件的管理 此類文件是總承包商在深化圖設(shè)計管理中向業(yè)主

6、、設(shè)計師和各分包商發(fā)出的各 種有關(guān)深化圖設(shè)計協(xié)調(diào)信息。我們將采用整合了深化設(shè)計管理流程的現(xiàn)場OA管理 系統(tǒng),統(tǒng)一進行信息化管理。文件最終由項目及公司領(lǐng)導(dǎo)審批簽發(fā),網(wǎng)上備案,統(tǒng)一輸 出,同時原稿裝訂成冊。 2. 深化圖設(shè)計信息輸入文件的管理 此類文件是在深化圖設(shè)計管理中,總承包商收到的由業(yè)主、設(shè)計師和各分包商 發(fā)來的有關(guān)深化圖的各種信息?？偝邪淌盏酱祟愇募?由收發(fā)員統(tǒng)一登記,上網(wǎng) 流轉(zhuǎn),經(jīng)部門簽發(fā)后,隨即轉(zhuǎn)發(fā)相關(guān)專業(yè)技術(shù)管理人員。最終處理意見和文件原本返 回信息收發(fā)處集中轉(zhuǎn)發(fā)和歸檔備案。 3. 深化圖設(shè)計圖紙管理 由深化設(shè)計分包商提交的正式施工圖,一經(jīng)設(shè)計師審批同意,總承包商加蓋施工

7、 章批準后,統(tǒng)一由深化設(shè)計部發(fā)送加工廠及鋼結(jié)構(gòu)安裝分包商,深化底圖由總承包商 負責分類歸檔。 第二節(jié)鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計實施 深化設(shè)計工作為工程設(shè)計與工程施工的橋梁,需要準確無誤地將設(shè)計圖轉(zhuǎn)化為 直接供施工用的制造安裝圖紙。同時,深化設(shè)計還將按照規(guī)范規(guī)定及安全、經(jīng)濟的 原則,從節(jié)點構(gòu)造、構(gòu)件的結(jié)構(gòu)布置、材質(zhì)的控制等方面對設(shè)計進行合理優(yōu)化,使設(shè) 計更加完善。 為確保廣州東塔項目鋼結(jié)構(gòu)工程的順利開展,我們已經(jīng)著手開始深化設(shè)計工 作。我們將在最短的時間內(nèi)提供階段性的深化設(shè)計圖紙,提交結(jié)構(gòu)設(shè)計師審核,以及 時為落實備料和工廠加工做好圖紙準備。 一. 鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計目的 鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計的目的主要體

8、現(xiàn)以下方面: (1通過深化設(shè)計,得出桿件的實際應(yīng)力比,比較原設(shè)計使有的截面,使桿件的截面 可以適當進行改進,以降低結(jié)構(gòu)的整體用鋼量。 (2通過深化設(shè)計,對結(jié)構(gòu)的整體安全性和重要節(jié)點的受力進行驗算,確保所有的 桿件和節(jié)點滿足設(shè)計要求,確保結(jié)構(gòu)使用安全。 (3 通過深化設(shè)計,對桿件和節(jié)點進行構(gòu)造的施工優(yōu)化,使桿件和節(jié)點在實際的加 工制作和安裝過程中能夠變得更加合理,提高加工效率和加工安裝精度。 (4通過深化設(shè)計,將原設(shè)計的施工圖紙轉(zhuǎn)化為工廠標準的加工圖紙,使桿件和節(jié) 點進行歸類編號,加工形成流水加工,大大提高加工進度。 (5通過深化設(shè)計,對栓接接縫處連接板進行優(yōu)化、歸類、統(tǒng)一,減少品種、

9、規(guī) 格。 二. 深化設(shè)計原則 深化設(shè)計具體原則如下: (1深化設(shè)計根據(jù)設(shè)計院提供的施工圖紙進行,如在節(jié)點圖中無相應(yīng)的節(jié)點時,請 設(shè)計院補圖或按照國家鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計,但必須提交設(shè)計院認可。如需對 節(jié)點進行優(yōu)化,事先須得到設(shè)計院、發(fā)包人同意。 (2所提交的設(shè)計必須包含詳細的計算書及圖紙,計算書及圖紙必須由設(shè)計院簽 字及蓋章。 (3深化設(shè)計的節(jié)點圖紙應(yīng)包括鋼梁與鋼柱、鋼桁架與柱、主次梁節(jié)點、鋼柱 與基礎(chǔ)、鋼梁與混凝土構(gòu)件、預(yù)埋件、支撐桿件等連接詳圖。 (4深化設(shè)計圖紙應(yīng)包括各個節(jié)點的連接類型,桿件的尺寸、強度等級,高強螺栓 的 規(guī)格、數(shù)量及強度等級,焊縫的形式和尺寸等一系列施工

10、所必須具備的信息和 數(shù)據(jù)。 三. 深化設(shè)計流程 深化設(shè)計人員組織 原設(shè)計技術(shù)文件閱讀、消化原設(shè)計技術(shù)交底 安裝方案交底 制作原則工藝制定節(jié)點設(shè)計 節(jié)點驗算 三維建模 完成一批施工詳圖繪制和自校 施工詳圖繪制 原設(shè)計圖紙閱讀、消化 深化設(shè)計原則制定焊接原則工藝制定 原設(shè)計確認 施工詳圖校對、審核 詳圖設(shè)計問題書面提交原設(shè)計 施工詳圖修改、送審 原設(shè)計確認 施工詳圖出圖 向車間工藝員交底車間技術(shù)服務(wù) 提供符合要求的 BIM 模型和資料開始下一批圖紙設(shè)計 深化設(shè)計完成提交完整圖紙 深化設(shè)計流程圖 四. 深化設(shè)計能力 （一 深化設(shè)計人員的配置 為確保本工

11、程的深化設(shè)計質(zhì)量及進度,我們擬投入由具有資深設(shè)計經(jīng)驗的教授 級工程 師領(lǐng)銜的,包括多名高級工程師在內(nèi)的從事多年深化設(shè)計的專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計人 員共計 50余人,并可根據(jù)工程需要進行增援。 擬投入本項目的主要深化設(shè)計人員具有多年大型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗,曾參與完成 廣州新電視塔、廣州珠江城煙草大廈、北京電視臺新大樓、珠江西塔等代表性超高 層鋼結(jié)構(gòu)的深 化設(shè)計,與包括 KPF 、廣州市設(shè)計院等在內(nèi)的眾多國內(nèi)外知名設(shè)計機構(gòu)有深厚 的交流,對像廣州東塔這樣的領(lǐng)先潮流的設(shè)計有深刻地理解,這對本工程鋼結(jié)構(gòu)深化 設(shè)計的開展有著非 常重要的幫助。 擬投入的深化設(shè)計人力資源配備見下表。 序號職務(wù)（職能 職稱 擬

12、投入本工程深化設(shè)計人數(shù) 1 深化設(shè)計項目主管 教授級高工 1 2 項目主任工程師 高級工程師 2 3 項目焊接工程師 高級工程師 1 4 建模組 工程師 6 5 節(jié)點設(shè)計 一級注冊結(jié)構(gòu)工程師 4 6 施工圖繪制組 工程師 40 （二 深化設(shè)計軟件資源配備 擬投入的深化設(shè)計主要軟件資源配置見下表。 名稱 功 能 公司現(xiàn)有數(shù)量 ANSYS 10.0 分析軟件2 MIDAS/GEN v7.3網(wǎng)絡(luò)版分析軟件1 MIDAS/GEN v7.3單機版 分析軟件 4 ETABS v9.5 分析軟件 4 3D3S 8.0 分析軟件 4 MTS 分析軟件 4 Xsteel 14.1 設(shè)

13、計軟件 18 AutoCAD2004 設(shè)計軟件 59 Pro/Engineer WF4.0 設(shè)計軟件 2 五. 深化設(shè)計軟件的選擇與應(yīng)用 （一 深化設(shè)計軟件的選擇 目前國際上高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計常用的軟件主要有專業(yè)的結(jié)構(gòu)深化設(shè) 計軟件和通用設(shè)計軟件兩大類。前者在國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的是 Xsteel ,部分用戶在 用 Strucad ; 后者以 AutoCAD 為代表。 常用深化設(shè)計軟件的功能及優(yōu)缺點如下表所示: 軟件名稱 產(chǎn)地 主要功能 優(yōu)點 缺點 BoCAD 設(shè)計軟件 德國 通過三維智能鋼結(jié)構(gòu) 建模,迅速得到零件、 安裝、總體布置圖及各構(gòu)件參數(shù),零件

14、數(shù)據(jù)、 施工詳圖自動生成,具 備校正檢查的功能 真正的雙向關(guān)聯(lián),可以 進行較為復(fù)雜的節(jié)點、 構(gòu)件的建模 剛剛進入中國 Xsteel 設(shè)計軟件 芬蘭 國內(nèi)應(yīng)用廣泛 復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)建模困難,復(fù)雜節(jié)點、特殊構(gòu)件難以 實現(xiàn) Strucad 設(shè)計軟件 英國 專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)軟件,國 內(nèi)有部分用戶SDS/2設(shè)計軟件 美國 具備按美標設(shè)計節(jié)點的節(jié)點庫,設(shè)計美標節(jié) 功能相對較弱,國內(nèi)應(yīng)用較少 Autocad 繪圖軟件 美國 二維平面圖繪制、三維 實體建模 復(fù)雜節(jié)點建模、立體建模,應(yīng)用比較廣泛 自動化程度不高,出錯率高,效率低 根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)形式及構(gòu)件特征,擬選擇 X

15、steel 設(shè)計軟件作為深化設(shè)計的主 要應(yīng)用軟件。使用 Xsteel 不僅是考慮到能方便、快捷的進行整體模型、能準確快 捷的導(dǎo)出深化圖紙,主要考慮該軟件在國內(nèi)應(yīng)用廣泛,可以與參與本工程的相關(guān)單位 共享數(shù)據(jù)。 更為重要的是,Xsteel數(shù)據(jù)可以方便地轉(zhuǎn)化為其他軟件接收的格式，非常適合本 工程建筑信息模型系統(tǒng)管理工作。 （二 深化設(shè)計軟件的應(yīng)用 Xsteel 軟件應(yīng)用時一般按以下 6個步驟進行: 1. 結(jié)構(gòu)整體定位軸線的確立 首先必須建立結(jié)構(gòu)的所有重要定位軸線空間單線模型,該模型必須得到原設(shè)計 的認可。對于本工程所有的深化設(shè)計時必須使用同一個定位軸線空間單線模型。 定位軸線創(chuàng)建軟件界面

16、2. 結(jié)構(gòu)整體初步建模 在 Xsteel 截面庫中選取鋼柱或鋼梁截面,進行柱、梁等構(gòu)件的建模。 構(gòu)件截面編輯軟件界面 3. 節(jié)點參數(shù)化自動生成 鋼梁及鋼柱創(chuàng)建好后，在鋼柱、鋼梁間創(chuàng)建節(jié)點，在Xsteel節(jié)點庫中有大量鋼結(jié) 構(gòu)常用節(jié)點,采用軟件參數(shù)化節(jié)點能快速、準確建立構(gòu)件節(jié)點,能大大減少深化時 間。當節(jié)點 庫中無該節(jié)點類型時，而在該工程中又存在大量的該類型節(jié)點，可在軟件中創(chuàng)建 人工智能參數(shù)化節(jié)點以達到設(shè)計要求。 二□□□□□□!! ■廣州東塔項目總承包工程 參數(shù)化節(jié)點軟件界面 4. 構(gòu)件編號 當節(jié)點全部創(chuàng)建完畢，將對整體工程構(gòu)件進行編號。Xsteel可以自動根據(jù)預(yù)先

17、給定的構(gòu)件編號規(guī)則,按照構(gòu)件的不同截面類型對各構(gòu)件及節(jié)點進行整體編號命名 及組合（相同構(gòu)件及板件所命名稱相同。從而大大減少構(gòu)件人工編號時間，減少人工 編號錯誤。 5. 出構(gòu)件深化圖紙 Xsteel 能自動根據(jù)所建的三維實體模型對構(gòu)件進行放樣,其放樣圖紙的準確性 極高。 構(gòu)件自動出圖軟件界面 6. 圖紙更新、調(diào)整 自動生成深化圖紙具有很強的統(tǒng)一性及可編輯性,軟件導(dǎo)出的圖紙始

18、終與三維 模型緊密保持一致,當模型中構(gòu)件有所變動時,圖紙將自動在構(gòu)件所修改的位置進行 變更,以確保圖紙的準確性。 圖紙更新軟件界面 第三節(jié)構(gòu)件及節(jié)點特點分析 本工程鋼結(jié)構(gòu)主要由巨柱、角柱、伸臂桁架、環(huán)形桁架、核心筒預(yù)埋鋼柱、核 心筒鋼板剪力墻、樓層梁等組成,如下圖所示: 塔樓主要構(gòu)件組成圖 一. 構(gòu)件特點分析 本工程構(gòu)件主要截面形式多樣,主要截面形式有巨形雙箱體、單箱體角柱、矩 形、異形H型以及普通H 型,其中巨形雙箱體、單箱體角柱主要分布在外框筒,轉(zhuǎn)角型箱形僅在混凝土核 心筒內(nèi)，其余主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件均為各類拼接或軋制H型構(gòu)件。 塔樓中主要構(gòu)件的外形尺寸超大，如巨型箱

19、形鋼柱其凈尺寸達到3500x5600mm, 環(huán)形桁架均為跨樓層的大型桁架，平面尺度較大，另外核心筒內(nèi)的轉(zhuǎn)角型箱形剪力墻 板外形尺寸也較大，特別是桁架區(qū)域，構(gòu)件構(gòu)造比較復(fù)雜，主要構(gòu)件體現(xiàn)了超大、超 重、超寬的特點，主要構(gòu)件截面分布和形式見下圖示。構(gòu)件類型 截面 形式 截面尺寸分布 鋼板剪力 墻 -20、-16 107 層~屋頂 核心筒角 部勁性柱 H1100x600/300x20x40? H250x400/200x20x40 等 7 種截面規(guī)格 33層?106層 核心筒角 部勁性柱 H1100x300x20x40?H250 x200x20x40等7種規(guī)格 33層?

20、106層 環(huán)形桁架 柱 共計 6 榀; 23~24 層、40~ 41 層、56~57 層、67~68 層、 79~80 層、92~ 94層 500x700x30x30?200x 200x16x16等 多種規(guī)格 伸臂桁架核心筒 外框柱外框柱 伸臂桁架 伸臂桁架 共計 4道; 23?24 層、40? 41 層、67?68 層 92?94 層角柱 2000x1500x25?800 x1100x30等多種規(guī) 角柱(B5?68層 角柱 (68~94 層 角柱(94?106 層 角柱(106?頂層 箱型剪力墻 -50、-40、-25、-20 -16 等 (B5

21、?32層 核心筒內(nèi)勁 性柱 -50、-40、-25、-20 -16 等 (B5?11層 巨形箱型柱 5600x3500x 50?2400x1150x20 等多種規(guī)格 (B5?68 層 (68?94層 (94~106層 (106~頂層 二. 節(jié)點特點分析 二□□□□□■□■廣州東塔項目總承包工程 本工程在 23、40、56、67、79、92層設(shè)有 6道巨型框架式強力結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu) 由巨柱、角柱、伸臂桁架、環(huán)形桁架、核心筒體系組成,構(gòu)件大,交匯點多,導(dǎo)致此處 節(jié)點復(fù)雜且尺寸大,形式多樣。 對本工程主結(jié)構(gòu)起關(guān)鍵作用的受力復(fù)雜、難度較大的節(jié)點主要有:巨柱與伸臂 桁架相交

22、節(jié)點、巨柱與環(huán)形桁架相交節(jié)點、伸臂桁架與核心筒預(yù)埋箱型剪力墻相交 節(jié)點、角柱與環(huán)形桁架相交節(jié)點等重要節(jié)點。這些節(jié)點進行深化時主要考慮的是避 免尺寸過大造成重量過重、影響運輸。具體分布和形式如下所示: 主要節(jié)點分布與形式 巨型柱與環(huán)狀桁架、伸臂桁架相交節(jié)點 核心筒內(nèi)剪力墻與伸臂桁架連接節(jié)點 角柱與環(huán)狀桁架連接節(jié)點環(huán)狀桁架中主要連接節(jié)點 第四節(jié)深化設(shè)計重點、難點分析 本工程結(jié)構(gòu)體系為巨型框架、巨柱、伸臂桁架和核心筒體系結(jié)合而成,主要結(jié) 構(gòu)為鋼骨混凝土結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面尺寸大、節(jié)點復(fù)雜,與伸臂桁架相連的巨柱及 預(yù)埋鋼柱大部分節(jié)點尺寸超出極限運輸尺寸,造成分段無法直接運至現(xiàn)場

23、,而現(xiàn)場并 不具備拼裝條件,這給鋼結(jié)構(gòu)制作及安裝帶來了極大的困難;同時,本工程為超大型綜 合工程,鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝、混凝土施工、幕墻以及設(shè)備安裝各專業(yè)工種均緊密相 關(guān),互相影響,存在大量的交叉施工。這一切都給鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計帶來了很大的困難, 克服這些困難是深化設(shè)計的難點也是重點。具體體現(xiàn)在以下幾個方面: 一. 節(jié)點深化 (1本工程中巨柱與伸臂桁架、環(huán)形桁架等相連的關(guān)鍵節(jié)點尺寸大部分均為超 寬、超高、超重,造成包含這些節(jié)點的柱分段尺寸超限,無法整體運輸。如何在深化 設(shè)計時解決這個問題是本工程最大的難點重點。 典型桁架區(qū)節(jié)點示意圖 (2上述節(jié)點構(gòu)造較為復(fù)雜，內(nèi)部加勁板較多，尤其大量使用了

24、130mm厚的 Q345GJC鋼板,節(jié)點組裝時焊接量大，焊縫處理要求高,特別是130mm厚板有許多十 字型焊縫，容易產(chǎn)生層狀撕裂，造成節(jié)點破壞。 桁架區(qū)復(fù)雜節(jié)點焊接部位示意圖 (3本工程主結(jié)構(gòu)部分分段重量大,連接節(jié)點現(xiàn)場高空焊接工作量大,焊接坡口大 小、方向,以及如何設(shè)置安裝臨時輔助連接件,為高空安裝創(chuàng)造條件是本工程的難點 之一。 輔助連接件安裝示意圖 二. 與其他工種的配合 本工程為超大型綜合工程,結(jié)構(gòu)主體采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作時 必須考慮相關(guān)工種的需求,為后道工序創(chuàng)造條件。鋼結(jié)構(gòu)制作尤其和鋼結(jié)構(gòu)安裝以 及混凝土澆筑關(guān)系密切,同時還要考慮壓型

25、鋼板施工、幕墻工程、管道設(shè)備工程等 的有關(guān)要求,并予以積極溝通、配合。深化設(shè)計時充分考慮與各工藝工種間的配合 將是本工程的重點之一。 （一 與現(xiàn)場安裝的配合 本工程很多關(guān)鍵節(jié)點均須現(xiàn)場高空焊接,由于節(jié)點復(fù)雜,節(jié)點鋼板較厚,導(dǎo)致節(jié)點 及桿件現(xiàn)場焊接操作困難。為保證現(xiàn)場焊接質(zhì)量,必須在進行節(jié)點深化設(shè)計時與現(xiàn) 場安裝技術(shù)人員在構(gòu)件現(xiàn)場焊接方法、形式及焊接順序、節(jié)點的安裝工藝孔設(shè)置、 坡口形式等方面密切配合,取得一致。本工程核心筒內(nèi)有鋼板剪力墻,深化設(shè)計時必 須考慮鋼板剪力墻現(xiàn) 場連接節(jié)點,不僅要保證鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量,還要安裝方便快捷。 解決措施:通過總包與現(xiàn)場安裝單位緊密聯(lián)系,在深化設(shè)計前確定每個

26、節(jié)點及構(gòu) 件的 焊接順序、焊接坡口的大小及方向、安裝工藝孔的設(shè)置位置及尺寸、鋼板剪力 墻現(xiàn)場連接節(jié)點等,并在深化設(shè)計時完全反映到三維模型及圖紙上。 （二 與混凝土 施工的配合 本工程主體結(jié)構(gòu)均需澆筑混凝土,混凝土的澆筑措施將影響鋼結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的布 置,節(jié) 點的設(shè)計。例如灌漿孔和透氣空的開設(shè),模板連接器的位置,鋼板剪力墻在樓面 上高度等。 解決措施:通過總包與混凝土施工單位配合,確定混凝土的澆筑方案、鋼筋穿孔 及混凝土管道鋪設(shè)位置、大小、高度等,在鋼結(jié)構(gòu)深化圖紙中反映出鋼筋穿孔、連 接器、各管道孔的位置及尺寸,防止鋼結(jié)構(gòu)在施工現(xiàn)場開孔及焊接。 模版固定件圖 （三 與幕墻、設(shè)備安裝施工的

27、配合 本工程的外立面幾乎都是玻璃幕墻結(jié)構(gòu),且造型復(fù)雜,有許多幕墻支撐體系與主 結(jié)構(gòu)相連,因此在考慮鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點時應(yīng)同時對幕墻支撐與主結(jié)構(gòu)相連的節(jié)點進行深 化; 本工程鋼結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的部分位于機械/避難層,各種機械設(shè)備的底座均要預(yù)先設(shè) 置,而設(shè)備的選型往往是變化最大的。 解決措施:鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點深化設(shè)計時盡早與幕墻設(shè)計結(jié)合,明確與幕墻相關(guān)的節(jié)點 型式;與原設(shè)計充分溝通,并取得招標人的理解,在機械/避難層鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點深化設(shè)計 時選擇可調(diào)節(jié)性好,比較保守的節(jié)點型式,以適應(yīng)今后設(shè)備型號尺寸變化對結(jié)構(gòu)的要 求。 第五節(jié) 施工詳圖設(shè)計 一. 施工詳圖設(shè)計 （一 詳圖設(shè)計 1. 利用深化設(shè)計軟件對本工程

28、建立三維實體模型,尤其是節(jié)點部位。根據(jù)設(shè)計 提供的內(nèi)力進行節(jié)點設(shè)計和驗算。并由軟件自動生成構(gòu)件詳圖,再通過人工干預(yù)對 圖紙進行調(diào)整和修改,形成最終的深化設(shè)計圖。 典型鋼柱節(jié)點圖 主要節(jié)點形式 2. 構(gòu)件詳圖設(shè)計應(yīng)根據(jù)節(jié)點設(shè)計圖進行,如在節(jié)點設(shè)計圖中無相對應(yīng)的節(jié)點時, 可按照鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點手冊選用,但必須提交原節(jié)點設(shè)計工程師認可。 3. 節(jié)點設(shè)計詳圖應(yīng)包括柱與柱、梁與柱、梁與梁、垂直支撐、水平支撐、桁 架、支座和托架等連接詳圖。 4. 節(jié)點設(shè)計詳圖內(nèi)容應(yīng)包括各個節(jié)點的連接類型,連接件的尺寸,高強度螺栓的 直徑和數(shù)量,焊縫的形式和尺寸等一系列施工詳圖設(shè)計所必須具備的信息和

29、數(shù)據(jù)。 5. 安裝布置圖: (1 安裝布置圖應(yīng)包括平面布置圖、立面布置圖、桁架現(xiàn)場裝配布置圖、地腳 螺栓布置圖、樓梯布置圖等。 (2 安裝布置圖所包含的內(nèi)容有構(gòu)件編號、安裝方向、標高、安裝說明等一系 列安裝所必須具有的信息。 6. 構(gòu)件詳圖,它至少應(yīng)包含以下內(nèi)容: (1 構(gòu)件細部、重量表、材質(zhì)、構(gòu)件編號、焊接標記、連接細部、鎖口和索引 圖等。 (2螺栓統(tǒng)計表,螺栓標記,螺栓直徑。 (3軸線號及相對應(yīng)的軸線位置。 (4加 工、安裝所必須具有的尺寸。 (5方向:構(gòu)件的對稱和相同標記(構(gòu)件編號對稱,此構(gòu)件也應(yīng)視為對稱。 (6圖紙 標題、編號、改版號、出圖日期。 (7 加工廠所需要的信息

30、。 7. 詳圖必須給出完整、明確的尺寸和數(shù)據(jù)。 8. 整個結(jié)構(gòu)和每件構(gòu)件的螺栓清單中需包含以下內(nèi)容: (1 螺栓尺寸(直徑、長 度、重量、凈重量。 (2構(gòu)件編號,詳圖號，連接部分(W或F。W :腹板部分F :翼板部分 9. 螺栓長度的確定,按照國家規(guī)范進行計算。 10. 焊縫表達 （1詳圖中所有焊縫標注形式應(yīng)符合建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程（JGJ81-2002規(guī)定。（2 本工程中普遍使用的典型焊縫形式應(yīng)在焊接基準圖中集中反映（其中包括焊縫的類 型、高度、坡口尺寸等,當使用的焊縫形式在焊接基準圖中沒有反映的,應(yīng)在詳圖中 進行標注。 11. 重量計算 重量計算須按照國家及業(yè)主所規(guī)定的相應(yīng)規(guī)范和

31、文件進行重量計算。 12.圖紙清單中需包含以下內(nèi)容 : （1 應(yīng)注明詳圖號,構(gòu)件號、數(shù)量、重量、構(gòu)件類別。 （2改版號、提交日期,其它資料。 （二圖紙及修改 1?所有圖紙和其它相關(guān)設(shè)計資料均使用A系列紙張，即AO、A1、A2、A3、 A4。 2?原則上圖紙尺寸使用A0和A1繪制，文書、資料和清單等使用A4和A3。 A0:841mmx1189mm A1:594mmx841mm A2:420mmx594mm A3:297mmx420mm A4:210mmx297mm 3.圖紙比例： 索引圖: 1/2OO、 1/4OO、 1/6O 構(gòu)件詳圖: 1/20、1/30、1/50

32、 局部詳圖: 1/5、1/10 4.書寫: 原則上所有文件、資料、圖紙均應(yīng)打印,但技術(shù)聯(lián)絡(luò)書和草圖等可以手寫。 5.圖紙、資料的格式: 圖紙、資料的格式（如標題、承包商所提及的標記等,需向業(yè)主提供樣張確認。 6.編號系統(tǒng):編號系統(tǒng)應(yīng)與設(shè)計院取得一致。 7.修改 （1無論何種原因需對原詳圖進行修改,均按以下方法進行: 圈出修改部位,在修改記錄欄內(nèi)寫明修改原因、修改時間,更改版本號。 （2提供修改圖紙清單（圖號、版本號。 （三保密 必須對原設(shè)計所提供的圖紙、規(guī)范、資料、技術(shù)數(shù)據(jù)、軟件及其信息進行保密 處理,不準部分或全部復(fù)制、挪作他用。二. 重要節(jié)點的深化設(shè)計思路 本工程

33、最重要的節(jié)點均位于機械/避難層,其中伸臂桁架與巨柱及核心筒預(yù)埋鋼 柱的節(jié)點最為關(guān)鍵。我們將對 23~24層的伸臂桁架和環(huán)形桁架進行深化設(shè)計,重點 是對伸臂桁架的節(jié)點進行深化。這些伸臂桁架和節(jié)點如下圖所示: 包含重要節(jié)點的伸臂桁架示意圖 這些節(jié)點均為大型節(jié)點,構(gòu)造復(fù)雜,尺寸超大,均由厚板組成,節(jié)點板材質(zhì)為 Q345GJC，板件最厚為130mm，材質(zhì)為,因此深化設(shè)計工作主要從以下方面考慮： （一節(jié)點連接方案的確認 本工程所有節(jié)點均屬于結(jié)構(gòu)分段的一部分，節(jié)點設(shè)計首先要考慮在滿足原設(shè)計 要求和結(jié)構(gòu)安全性前提下，保證分段能夠滿足現(xiàn)場吊機性能的要求，即分段重量應(yīng)予 以控制;其次由于現(xiàn)場沒

34、有地面拼裝條件，節(jié)點設(shè)計時必須考慮分段能夠滿足進入安 裝現(xiàn)場的運輸條件，即分段尺寸必須控制。在滿足這兩點的情況下明確節(jié)點連接方 案，在經(jīng)設(shè)計同意的情況下進行節(jié)點深化。 （二構(gòu)件分段安裝 這些節(jié)點均為大型節(jié)點,節(jié)點所屬的鋼結(jié)構(gòu)分段也為大型分段,重量大,深化設(shè)計 應(yīng)充分考慮安裝的便捷性,為安裝創(chuàng)造條件。同時充分與安裝單位溝通,確定臨時安 裝耳板、安裝吊耳的型式、位置及尺寸。 （三節(jié)點部件的工廠組裝順序 節(jié)點內(nèi)部復(fù)雜且大部分部件為異型板,厚度大,重量重,深化設(shè)計應(yīng)考慮組裝順序, 保證分段的加工精度。 （四厚板焊接處理 節(jié)點中大部分為厚度大于 40mm 的 Q345GJC-Z 向鋼板,節(jié)點

35、板很多為 90mm 以 上的 Q345GJC-Z35 鋼板,板件拼焊和對接焊縫等級要求較高,基本為全熔透一級焊縫, 焊接時容易產(chǎn)生層狀撕裂,對焊接工藝和焊工要求很高,深化設(shè)計必須為厚板焊接創(chuàng) 造條件。（五節(jié)點中零件的組裝順序 因節(jié)點內(nèi)部存在大量的厚板連接件,零件間相互交錯,深化設(shè)計應(yīng)考慮組裝順序, 選擇合適的焊接坡口方向和坡口型式。 （六節(jié)點空間定位坐標 深化設(shè)計應(yīng)給出節(jié)點各類空間定位坐標,使得深化設(shè)計圖紙能方便、準確的指 導(dǎo)工廠組裝、預(yù)拼裝及現(xiàn)場的吊裝。 三. 重要節(jié)點的主要深化設(shè)計方法 （一建立精確三維模型 1. 節(jié)點會審 在深化設(shè)計前期準備工作中,首先以分段安裝的可行性和運

36、輸?shù)目赡苄詢煞矫?為基礎(chǔ),與結(jié)構(gòu)工藝人員、焊接工藝師等從工廠加工可行性、構(gòu)件拆分順序、板件 細部尺寸、焊接工藝、焊接順序及坡口各方面進行分析,擬定初步節(jié)點形式;然后與 安裝單位的技術(shù)人員會商,討論該節(jié)點形式對現(xiàn)場安裝的影響,明確安裝耳板及吊裝 耳板等輔助構(gòu)件型式,取得一致后將雙方把確定的節(jié)點形式交由原設(shè)計人員進行審 核、確認。 2. 建立節(jié)點實體三維模型: 根據(jù)最終確認的節(jié)點形式建立包含這些節(jié)點的鋼結(jié)構(gòu)分段實體三維模型,為使 后續(xù)的深化圖紙準確,把節(jié)點所有相關(guān)信息均反映到實體模型中,如安裝耳板、吊裝 耳板以及輔助連接件的規(guī)格尺寸及位置。 節(jié)點三維模型圖 （二深化圖紙表達

37、 節(jié)點深化設(shè)計圖紙一般由節(jié)點整體軸側(cè)圖、部件軸側(cè)圖和裝配圖、零件圖組 成。 1.節(jié)點整體軸側(cè)圖 (1節(jié)點整體軸側(cè)圖能形象說明節(jié)點各部件的整體外觀形狀; (2給工廠組裝人員提供直觀的構(gòu)件特征,便于組裝人員理解,給組裝帶來極大的 方便,可以防止原則性的錯誤發(fā)生;提供預(yù)拼裝及現(xiàn)場安裝時所需各類數(shù)據(jù)。 塔樓主要構(gòu)件組成圖 2.部件軸側(cè)圖和裝配圖 (1準確反映部件的定位尺寸,指導(dǎo)工廠加工人員對部件進行精確組裝。 (2圖中準確、清晰的標示出部件間組裝焊縫形式、坡口大小及坡口方向,給工 廠加工及預(yù)拼裝提供準確的安裝信息。 塔樓主要構(gòu)件組成圖 3. 部件零件圖 (1部件零件圖能清

38、楚反映部件中各零件間的相對組成關(guān)系及位置 反映零件的規(guī)格及尺寸,反映零件間的焊縫形式及其坡口的方向和大小。 (3 圖中材料表能準確反映構(gòu)件中各零件的尺寸、數(shù)量及構(gòu)件重量。 (4圖中說明能清楚表達通用技術(shù)說明及用圖形無法表達的零件加工相關(guān)信 息。 塔樓主要構(gòu)件組成圖 四. 重要節(jié)點的深化設(shè)計步驟 原設(shè)計審核 節(jié)點形式的確定 初步方案由深化設(shè)計提出 安裝單位確認 建立節(jié)點實體模型 節(jié)點模型的校對 （檢查構(gòu)件位置、規(guī)格尺寸 形成節(jié)點整體軸測圖、部件軸測 圖和裝配圖、零件圖 按照BIM要求轉(zhuǎn)化 圖紙及模型五. 重要節(jié)點的深化設(shè)計圖紙（詳見另冊 第六節(jié) 深化設(shè)計流

39、程及質(zhì)量控制 一. 深化設(shè)計實施流程 施工圖 安裝方案討論 建立三維實體模型 三維實體模型的數(shù)據(jù)輸出、分解 鋼結(jié)構(gòu)詳圖繪制 校對 總承包設(shè)計研究院審圖 出圖 制作方案討論 設(shè)計節(jié)點討論 送廣州市設(shè)計院審圖 深化設(shè)計實施流程圖 二. 質(zhì)量控制 設(shè)計人員必須按照設(shè)計準則的規(guī)定進行設(shè)計和繪圖;必須對詳圖中的結(jié)構(gòu)尺 寸、材料選用的正確性、詳圖中所有數(shù)據(jù)是否滿足設(shè)計要求、詳圖中的焊接形式 焊接要求的完整性和正確性進行檢查;必須對詳圖圖面標識和標記的統(tǒng)一性和正確 性進行檢查。 校對人員必須對每一張詳圖進行校對;必須對設(shè)計人員的所有檢查工作進行校 對;通過安裝布置圖對詳圖

40、進行一一對應(yīng)的圖紙上安裝。對所有焊接及安裝方向等 進行全面考慮,使構(gòu)件連接形式和焊接位置更加合理。 審核人員對結(jié)構(gòu)中重要、特殊及關(guān)鍵部位的合理性和經(jīng)濟性、工藝可行性進行 核查。對詳圖是否滿足結(jié)構(gòu)的總體要求進行核查。 第七節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計中要注意的關(guān)鍵問題 根據(jù)我們多個超高層建筑的實踐感受,超高層鋼結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計中,以下幾個關(guān) 鍵點必須引起足夠的重視,并需要提前在深化設(shè)計過程中予以解決。 一. 關(guān)鍵問題一 —— 鋼結(jié)構(gòu)與土建鋼筋之間的界面協(xié)調(diào) 在勁性鋼結(jié)構(gòu)中,鋼筋混凝土構(gòu)件中鋼筋與勁性鋼構(gòu)件之間的矛盾是比較突出 的問題。本工程中地下室鋼柱外包鋼筋混凝土。上部結(jié)構(gòu)中巨型柱為復(fù)合柱,尤其

41、 在端部支撐區(qū)域, 節(jié)點體量大，鋼筋并存，鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋之間的矛盾突出。根據(jù)招標圖紙,KPF及廣 州市設(shè)計院已經(jīng)在這些矛盾區(qū)域作了深入考慮。但是我們覺得,作為承包商,在鋼結(jié) 構(gòu)的深化設(shè)計 過程中同樣需要得到足夠的重視。 我們在以往的工程中也積累了一些解決鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋之間矛盾的做法，列于下 面供業(yè)主、設(shè)計參考。 （一 鋼構(gòu)件增設(shè)鋼筋連接板 做法一:鋼構(gòu)件上事先在鋼筋連接位置增設(shè)連接板?，F(xiàn)場施工時鋼筋斷開，焊接 于連 接板上;或工廠加工時將鋼筋接駁器焊接在連接板上，現(xiàn)場鋼筋與接駁器連接，此 法有利于施工進度。 鋼構(gòu)件增設(shè)連接板法 上圖為圓鋼管柱與鋼筋混凝土梁的主筋采用連接板焊接固定的

42、解決實例,對于 H 型、箱形構(gòu)件可以同樣處理。 ( 二 鋼構(gòu)件開孔 上述方法是將鋼筋斷開來解決矛盾,也可以采用鋼筋不斷,鋼構(gòu)件開孔的方法解 決。 鋼構(gòu)件開孔法 二. 關(guān)鍵問題二——鋼結(jié)構(gòu)與機電管線之間的界面協(xié)調(diào) 超高層建筑樓層內(nèi)機電等管線眾多,受層高限制,很大部分需要從鋼梁腹板穿過, 由此削弱了鋼梁的截面。為保證鋼梁的承載力,需要在穿孔處進行處理。為保證鋼 梁留孔數(shù)量的正確及預(yù)留位置的準確,在鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計階段必須及時與機電安裝 的深化設(shè)計緊密聯(lián)系。 為保證各專業(yè)深化設(shè)計單位之間緊密聯(lián)系和有效協(xié)調(diào),我們在總承包組織體系 中設(shè)置了專業(yè)的深化設(shè)計部,配備各專業(yè)的資深工程師,在項目

43、總工程師的領(lǐng)導(dǎo)下,統(tǒng) 一管理和協(xié)調(diào)各專業(yè)之間的矛盾。 三. 關(guān)鍵問題三——鋼結(jié)構(gòu)與幕墻節(jié)點之間的界面協(xié)調(diào) 鋼結(jié)構(gòu)與幕墻連接節(jié)點之間的矛盾也是一個非常重要的問題。本工程塔樓采用 了特殊的幕墻體系,幕墻節(jié)點與鋼結(jié)構(gòu)的關(guān)系密切,需要在鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計階段就著 手解決兩者之間的界面協(xié)調(diào)問題,將矛盾消除在深化設(shè)計階段,確保現(xiàn)場實施的順利 及保證質(zhì)量。四. 關(guān)鍵問題四——深化設(shè)計對焊接變形、壓縮變形、沉降量預(yù)調(diào)值 的考慮 對于超高層建筑而言,鋼構(gòu)件制作和安裝應(yīng)考慮接頭處的焊接變形收縮量與豎 向荷載作用下的壓縮變形量和沉降量,可通過設(shè)計計算得到變形預(yù)調(diào)值,再結(jié)合現(xiàn)場 施工過程中測量得出的精準數(shù)據(jù),反饋到

44、深化設(shè)計,并在深化設(shè)計過程中得到有效補 償,以達到設(shè)計要求的總高度。 在項目正式施工前期，我司可在得到整體設(shè)計計算模型后，通過ANSYS與 SAP2000等結(jié)構(gòu)分析軟件，先計算出精準的壓縮變形量,再在施工過程中結(jié)合我司在 上海環(huán)球、廣州西塔、央視、深圳京基工程對壓縮變形、沉降量的研究結(jié)果和實踐， 各個施工階段考慮實際變形監(jiān)測結(jié)果并對預(yù)調(diào)值進行修正，最終在工廠制作時將鋼 柱作加長補償。但具體的變形預(yù)調(diào)值需事先得到原設(shè)計、業(yè)主、監(jiān)理等各方的統(tǒng)一 意見，最后將預(yù)調(diào)值僅反映在鋼結(jié)構(gòu)深化圖中，由制作廠按圖施工。 五. 關(guān)鍵問題五——深化設(shè)計對應(yīng)力集中的考慮 構(gòu)件在制作過程中，應(yīng)考慮消減應(yīng)力集中問題，不但要做好焊前預(yù)熱，焊后保溫等 措施外，在深化設(shè)計階段，同樣需對各個部件的相關(guān)部位在構(gòu)造上進行處理，以達到消 減應(yīng)力集中的目的。例如因板厚度、寬度不同的對接需按要求進行過度處理;工廠 焊接、現(xiàn)場焊接的相關(guān)部位，需按照規(guī)范要求設(shè)計合理的弧形過焊孔;深化建模時應(yīng) 多和設(shè)計溝通，盡量避免焊縫交叉，消減應(yīng)力集中現(xiàn)象。