08鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計方案

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(jìn)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(jìn)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(zé)是對深化設(shè)計專業(yè)分包商進(jìn)行系統(tǒng)、有效地管理；包括深化設(shè) 計進(jìn)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(jìn)行。我們將依托中建集團(tuán)所屬的，具有國家甲級建筑設(shè)計資質(zhì)的中國建筑設(shè)計

2、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(dān)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：(1) A級圖紙和文件為正確無誤，可以實施；(2) B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;(3) C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) 計師審批。3. A級和B級圖紙和文件經(jīng)復(fù)審無誤

3、后須由總承包商加蓋施工圖批準(zhǔn)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(jìn)度控制。方案設(shè)計圖深化設(shè)計管理流程圖(二) 深化圖設(shè)計的進(jìn)度管理由深化設(shè)計部根據(jù)工程總體進(jìn)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)一編制年、季、月出圖計劃，發(fā)給深化設(shè)計分包商，并要求其按此 進(jìn)度進(jìn)行出圖。2. 總承包商主管鋼結(jié)構(gòu)副總工程師，按期進(jìn)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(rèn)真填寫出圖計劃的實施記

4、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?？偝邪虨樘岣呱罨瘓D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(dá)方式及送審份數(shù)。2. 認(rèn)真初審深化圖及文件，嚴(yán)格遵循原設(shè)計意圖。3. 堅持深化設(shè)計圖紙的會簽制度，只有當(dāng)深化設(shè)計圖紙準(zhǔn)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(zhǔn)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(xì)致復(fù)核已經(jīng)廣州市設(shè)計院審核批準(zhǔn)的B類深化圖。（四）深化圖設(shè)計的信息管理對于廣

5、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(dāng)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(jī)信息管理系統(tǒng)，高效、準(zhǔn) 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、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0A管理系統(tǒng)，統(tǒng)一進(jìn)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、

6、設(shè)計師和各分包商發(fā)來的 有關(guān)深化圖的各種信息。總承包商收到此類文件后，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，總承包商加蓋施工章批 準(zhǔn)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(fù)責(zé)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(zhǔn)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(jì)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

7、等方面對設(shè)計進(jìn)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(zhǔn)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(dāng)進(jìn)行改進(jìn)，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(jìn)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(jìn)行構(gòu)造的施工優(yōu)化，使桿件和節(jié)點在實際的加工

8、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(biāo)準(zhǔn)的加工圖紙，使桿件和節(jié)點 進(jìn)行歸類編號，加工形成流水加工，大大提高加工進(jìn)度。（5）通過深化設(shè)計，對栓接接縫處連接板進(jìn)行優(yōu)化、歸類、統(tǒng)一，減少品種、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(jìn)行，如在節(jié)點圖中無相應(yīng)的節(jié)點時，請設(shè) 計院補(bǔ)圖或按照國家鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范進(jìn)行設(shè)計，但必須提交設(shè)計院認(rèn)可。如需對節(jié)點進(jìn)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(xì)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。（4）深化設(shè)計圖

9、紙應(yīng)包括各個節(jié)點的連接類型，桿件的尺寸、強(qiáng)度等級，高強(qiáng)螺栓的（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。規(guī)格、數(shù)量及強(qiáng)度等級，焊縫的形式和尺寸等一系列施工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)計流程圖3D3S分析軟件4MTS分析軟件4Xsteel設(shè)計軟件18AutoCAD2004設(shè)計軟件59Pro/E ngi neer設(shè)計軟件2四.深化設(shè)計能力（一）深化設(shè)計人員的配置為確保本工程的深化設(shè)計質(zhì)量及進(jìn)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)

10、計人員共計50余人，并可根據(jù)工程需要進(jìn)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(jī)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12項目主任工程師高級工程師23項目焊接工程師高級工程師14建模組工程師65節(jié)點設(shè)計一級注冊結(jié)構(gòu)工程師46施工圖繪

11、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分析軟件2MIDAS/GEN網(wǎng)絡(luò)版分析軟件1MIDAS/GEN單機(jī)版分析軟件4ETABS分析軟件4五深化設(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、 女裝、總體

12、布置圖及各 構(gòu)件參數(shù)，零件數(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(jìn)行較為復(fù)雜的節(jié)點、構(gòu)件的建模剛剛進(jìn)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(biāo)設(shè)計節(jié)點 的節(jié)點庫，設(shè)計美標(biāo)節(jié) 點快速方便功能相對較弱，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咼， 出錯率咼，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Xsteel設(shè)計軟件作為深化設(shè)計的主要應(yīng)用軟

13、件。使用Xsteel不僅是考慮到能方便、快捷的進(jìn)行整體模型、能準(zhǔn)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(jìn)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(rèn)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。密保持一致，當(dāng)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(jìn)行變更，以確 保圖紙的準(zhǔn)確性。圖紙

14、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、核心筒鋼在Xsteel截面庫中選取鋼柱或鋼梁截面，進(jìn)行柱、梁等構(gòu)件的建模。板剪力墻、樓層梁等組成，如下圖所示: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(zhǔn)確建立構(gòu)件節(jié)點，能大大減少深化時間。當(dāng)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(dá)到設(shè)計要求。當(dāng)節(jié)點全部創(chuàng)建完畢，將對整體工程構(gòu)件進(jìn)行編號。Xsteel可以自動根據(jù)預(yù)先給定的構(gòu)件編號規(guī)則，按照構(gòu)件的不同截面類型對各構(gòu)

15、件及節(jié)點進(jìn)行整體編號命名及組合（相同構(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，如巨型箱形鋼柱其凈尺寸達(dá)到3500 X 5600mm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)件及板件所命名稱相同）。從而大大減少構(gòu)件人工編號時間

16、，減少人工編號錯誤。Xsteel能自動根據(jù)所建的三維實體模型對構(gòu)件進(jìn)行放樣，其放樣圖紙的準(zhǔn)確性極高自動生成深化圖紙具有很強(qiáng)的統(tǒng)一性及可編輯性，軟件導(dǎo)出的圖紙始終與三維模型緊構(gòu)件類型截面 形式截面尺寸分布鋼板剪力 墻-20、-16107層屋頂核心筒角 部勁性柱r 占H1100X 600/300 X 20 X 40 H250X 400/200 X 20 X 40 等 7種截面規(guī)格33層106層核心筒角 部勁性柱IH1100X 300 X 20 X 40 H250X 200 X 20 X 40等7種規(guī)格33層106層二.節(jié)點特點分析本工程在23、40、56、67、79、92層設(shè)有6道巨型框架式強(qiáng)力結(jié)

17、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(jìn)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：環(huán)形桁架伸臂桁架角柱箱型剪力墻5600X 3500 X巨形箱型柱核心筒內(nèi)勁 性柱2000X1500X 25800X 1100 X 30等多種規(guī)格502400X1150X 20等多種規(guī)格-50、-40、-2

18、5、-20、-16等-50、-40、-25、-20、-16等500X 700X 30X 30200X200X 16X 16 等多種規(guī)格主要節(jié)點分布與形式共計6榀；2324層、4041 層、56 57層、6768層、7980層、9294層共計4道；2324層、4041 層、67 68層9294層角柱（B568層）角柱（6894層）角柱（94106層）角柱（106頂層）（B532層）（B511層）（B568層） （6894層） （94 106 層） （106頂層）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

19、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，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：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、

20、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

21、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(jìn)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

22、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、

23、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(jìn)行深化；本工程鋼結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的部分位于機(jī)械 /避難層，各種機(jī)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(biāo)人的理解，在機(jī)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

24、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(jìn)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(jìn)行調(diào)整和修 改，形成最終的深化設(shè)計圖。（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(biāo)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(xì)部、重量表、材質(zhì)、構(gòu)件編號、焊接標(biāo)記、連接細(xì)部、鎖口和索引圖等。（2）螺栓統(tǒng)計表，螺栓標(biāo)記，螺栓直徑。（3）軸線號及相對應(yīng)的軸線位置

25、。（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(biāo)記（構(gòu)件編號對稱，此構(gòu)件也應(yīng)視為對稱）。（6）圖紙標(biāo)題、編號、改版號、出圖日期。典型鋼柱節(jié)點圖（7）加工廠所需要的信息。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(jìn)行計算。10. 焊縫表達(dá)（1 ）詳圖中所有焊縫標(biāo)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(zhǔn)圖中集

26、中反映（其中包括焊縫的類 型、高度、坡口尺寸等），當(dāng)使用的焊縫形式在焊接基準(zhǔn)圖中沒有反映的，應(yīng)在詳圖中進(jìn)行 標(biāo)注。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(jìn)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(rèn)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(qiáng)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數(shù)據(jù)。5. 安裝布置圖：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)范和文件進(jìn)行重量計算。

27、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、A4o2. 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。AO: 841mM 1189mmA1: 594mM 841mmA2: 420mM 594mmA3: 297mM 420mmA4: 210mM 297mm3.圖紙比例：索引圖：1/200、1/400、1/60構(gòu)件詳圖：1/20、1/30、1/50局部詳圖：1/5 、1/104.書寫：原則上所有文件、資料

28、、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(biāo)題、承包商所提及的標(biāo)記等），需向業(yè)主提供樣張確認(rèn)。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(jìn)行修改，均按以下方法進(jìn)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(jìn)行保密處理， 不準(zhǔn)部分或全部復(fù)制、挪作他用。二.重要節(jié)點的深化設(shè)計思路本工程最重要的節(jié)點均位于機(jī)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2324

29、層的伸臂桁架和環(huán)形桁架進(jìn)行深化設(shè)計，重點是對伸臂桁架 的節(jié)點進(jìn)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(rèn)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(jī)性能的要求，即分段重量應(yīng)予以控制；其 次由于現(xiàn)場沒有地面拼裝條件，節(jié)點設(shè)計時必須考慮分段能夠滿足進(jìn)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)

30、設(shè)計同意的情 況下進(jìn)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

31、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(biāo)深化設(shè)計應(yīng)給出節(jié)點各類空間定位坐標(biāo)，使得深化設(shè)計圖紙能方便、準(zhǔn)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(zhǔn)備工作中，首先以分段安裝的可行性和運輸?shù)目赡苄詢煞矫鏋榛A(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(xì)部尺寸、焊接 工藝、焊接順序及坡口各方面進(jìn)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

32、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(jìn)行審核、確認(rèn)。2. 建立節(jié)點實體三維模型：根據(jù)最終確認(rèn)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(zhǔn)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。塔樓主要構(gòu)件組成圖四. 重要節(jié)點的深化設(shè)計步驟五. 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)計流程及質(zhì)量控制一.深化設(shè)計實施流程節(jié)點三維模型圖(二) 深化圖紙表達(dá)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

33、)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(zhǔn)確反映部件的定位尺寸，指導(dǎo)工廠加工人員對部件進(jìn)行精確組裝。(2) 圖中準(zhǔn)確、清晰的標(biāo)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(zhǔn)確的安裝信息。塔樓主要構(gòu)件組成圖3. 部件零件圖(1) 部件零件圖能清楚反映部件中各零件間的相對組成關(guān)系及位置。(2) 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

34、料表能準(zhǔn)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(dá)通用技術(shù)說明及用圖形無法表達(dá)的零件加工相關(guān)信息。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(zhǔn)則的規(guī)定進(jìn)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(jìn)行檢查；必須對詳圖圖面標(biāo)識和標(biāo)記的統(tǒng)一性和正確性進(jìn)行檢查。校對人員必須對每一張詳圖進(jìn)行校對；必須對設(shè)計人員的所有檢查工作進(jìn)行校對；通 過安裝布置圖對詳圖進(jìn)行對應(yīng)的圖紙上安裝。對所有焊接及安裝方向等進(jìn)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

35、部位的合理性和經(jīng)濟(jì)性、工藝可行性進(jìn)行核查。 對詳圖是否滿足結(jié)構(gòu)的總體要求進(jìn)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 一一鋼結(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(biāo)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