08第八章鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)方案

1、第八章 鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)方案第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)管理一 . 鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)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(chǎng)安裝的 順利進(jìn)行，保證鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，我們?cè)诳偝邪靠蚣芟聦ｉT設(shè)置深化設(shè)計(jì)部，受項(xiàng)目 總工程師直接領(lǐng)導(dǎo)，進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)的對(duì)口管理。深化設(shè)計(jì)部的主要職責(zé)是對(duì)深化設(shè)計(jì)專業(yè)分包商進(jìn)行系統(tǒng)、有效地管理；包括深化設(shè) 計(jì)進(jìn)度控制，滿足材料采購(gòu)、加工安裝需要；審查校核深化設(shè)計(jì)圖的質(zhì)量，是否符合原設(shè) 計(jì)的節(jié)點(diǎn)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(guó)家甲級(jí)建筑設(shè)計(jì)資質(zhì)的中國(guó)建

2、筑設(shè)計(jì)研究院的設(shè) 計(jì)技術(shù)管理力量，在本工程項(xiàng)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(jì)管理工作。 二 . 深化設(shè)計(jì)管理(一) 鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)圖和文件審批1. 深化設(shè)計(jì)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(jì)廣州市設(shè)計(jì)院審批，審批結(jié)果分為 A、B、C 三個(gè)等級(jí)：(1) A 級(jí)圖紙和文件為正確無誤，可以實(shí)施；(2) B 級(jí)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(jí)圖紙和文件錯(cuò)誤較大，不予接受，須重新設(shè)計(jì)，再經(jīng)總承包商初審后發(fā)送原設(shè) 計(jì)師審批。3. A 級(jí)和 B

3、 級(jí)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(zhǔn)章，方可出圖交付施 工。下圖為深化設(shè)計(jì)管理流程圖，該流程經(jīng)過國(guó)內(nèi)一些類似超高層工程項(xiàng)目的實(shí)踐中，得 到了充分的運(yùn)用。實(shí)踐證明該流程便于深化設(shè)計(jì)的質(zhì)量、進(jìn)度控制。方案設(shè)計(jì)圖深化設(shè)計(jì)管理流程圖(二) 深化圖設(shè)計(jì)的進(jìn)度管理 由深化設(shè)計(jì)部根據(jù)工程總體進(jìn)度計(jì)劃編制統(tǒng)一的鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)出圖計(jì)劃，編制步驟如下：1. 根據(jù)施工總計(jì)劃，統(tǒng) 編制年、季、月出圖計(jì)劃，發(fā)給深化設(shè)計(jì)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(duì)口督促和檢查；深化設(shè)計(jì)部及時(shí)與工程管 理部等部門協(xié)調(diào)，并及時(shí)調(diào)整落實(shí)出圖計(jì)劃。3. 總承包商深化設(shè)計(jì)部按時(shí)

4、認(rèn)真填寫出圖計(jì)劃的實(shí)施記錄。(三) 深化圖設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)質(zhì)量，具體做法是：1. 根據(jù)原設(shè)計(jì)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(jì)意圖。3. 堅(jiān)持深化設(shè)計(jì)圖紙的會(huì)簽制度，只有當(dāng)深化設(shè)計(jì)圖紙準(zhǔn)確無誤、各工種都滿意會(huì)簽后才 出圖交付施工。4. 對(duì)已經(jīng)廣州市設(shè)計(jì)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(shí)，細(xì)致復(fù)核已經(jīng)廣州市設(shè)計(jì)院審核批準(zhǔn)的B 類深化圖。

5、（四）深化圖設(shè)計(jì)的信息管理 對(duì)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(jì)圖紙的數(shù)量相當(dāng)可觀，因此對(duì)深 化圖設(shè)計(jì)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(yàn)，運(yùn)用現(xiàn)代化的計(jì)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(jì)信息。具體的管理措施如下：1. 深化圖設(shè)計(jì)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(jì)管理中向業(yè)主、設(shè)計(jì)師和各分包商發(fā)出的各種有關(guān) 深化圖設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)信息。 我們將采用整合了深化設(shè)計(jì)管理流程的現(xiàn)場(chǎng) OA 管理系統(tǒng)， 統(tǒng)一進(jìn)行 信息化管理。文件最終由項(xiàng)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(shí)原稿裝訂 成冊(cè)。2. 深化圖設(shè)計(jì)信息輸入文件的管理 此類

6、文件是在深化圖設(shè)計(jì)管理中，總承包商收到的由業(yè)主、設(shè)計(jì)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(jì)圖紙管理 由深化設(shè)計(jì)分包商提交的正式施工圖，一經(jīng)設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)實(shí)施深化設(shè)計(jì)工作為工程設(shè)計(jì)與工程施工的橋梁，需要準(zhǔn)確無誤地將設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)化為直接供施工用的制造安裝圖紙。同時(shí)，深化設(shè)計(jì)還將按照規(guī)范規(guī)定及安全、經(jīng)濟(jì)

7、的原則，從節(jié)點(diǎn) 構(gòu)造、構(gòu)件的結(jié)構(gòu)布置、材質(zhì)的控制等方面對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理優(yōu)化，使設(shè)計(jì)更加完善。為確保廣州東塔項(xiàng)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(jì)工作。我們 將在最短的時(shí)間內(nèi)提供階段性的深化設(shè)計(jì)圖紙，提交結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師審核，以及時(shí)為落實(shí)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(jì)目的鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)的目的主要體現(xiàn)以下方面：（1）通過深化設(shè)計(jì)，得出桿件的實(shí)際應(yīng)力比，比較原設(shè)計(jì)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(jì)，對(duì)結(jié)構(gòu)的整體安全性和重要節(jié)點(diǎn)的受力進(jìn)行驗(yàn)算，確保所有的桿 件和節(jié)點(diǎn)滿足設(shè)計(jì)要求，確保結(jié)構(gòu)使用安全。（3）通過深化設(shè)計(jì)，對(duì)桿件和

8、節(jié)點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)造的施工優(yōu)化，使桿件和節(jié)點(diǎn)在實(shí)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(jì)，將原設(shè)計(jì)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(diǎn) 進(jìn)行歸類編號(hào)，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(jì)，對(duì)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(jì)原則深化設(shè)計(jì)具體原則如下：（1）深化設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的施工圖紙進(jìn)行，如在節(jié)點(diǎn)圖中無相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)時(shí)，請(qǐng)?jiān)O(shè) 計(jì)院補(bǔ)圖或按照國(guó)家鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，但必須提交設(shè)計(jì)院認(rèn)可。如需對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行 優(yōu)化，事先須得到設(shè)計(jì)院、發(fā)包人同意。（2）所提交的設(shè)計(jì)必須包含詳細(xì)的計(jì)算書及圖紙，計(jì)算

9、書及圖紙必須由設(shè)計(jì)院簽字及 蓋章。（3）深化設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)圖紙應(yīng)包括鋼梁與鋼柱、 鋼桁架與柱、 主次梁節(jié)點(diǎn)、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(jì)圖紙應(yīng)包括各個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接類型，桿件的尺寸、強(qiáng)度等級(jí)，高強(qiáng)螺栓的規(guī)格、數(shù)量及強(qiáng)度等級(jí)，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(jì)流程四. 深化設(shè)計(jì)能力（一） 深化設(shè)計(jì)人員的配置為確保本工程的深化設(shè)計(jì)質(zhì)量及進(jìn)度，我們擬投入由具有資深設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的教授級(jí)工程 師領(lǐng)銜的，包括多名高級(jí)工程師在內(nèi)的從事多年深化設(shè)計(jì)的專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員共計(jì) 50 余 人，并可根據(jù)工程需要進(jìn)行增援。擬投入本項(xiàng)目的主要深化設(shè)計(jì)人員具

10、有多年大型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，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(tái)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(jì)，與包括 KPF、廣州市設(shè)計(jì)院等在內(nèi)的眾多國(guó)內(nèi)外知名設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)有深厚的交流，對(duì) 像廣州東塔這樣的領(lǐng)先潮流的設(shè)計(jì)有深刻地理解，這對(duì)本工程鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)的開展有著 非常重要的幫助。序號(hào)職務(wù)（職能）職稱擬投入本工程深化設(shè)計(jì)人數(shù)1深化設(shè)計(jì)項(xiàng)目主管教授級(jí)高工12項(xiàng)目主任工程師高級(jí)工程師23項(xiàng)目焊接工程師高級(jí)工程師14建模組工程師65節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師46施工圖繪制組工程師40擬投入的深化設(shè)計(jì)人力資源配備見下表。二） 深化設(shè)計(jì)軟件資源配備擬投入的深化設(shè)計(jì)主要軟件資源配置見

11、下表。深化設(shè)計(jì)流程圖名稱功能公司現(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43D3S分析軟件4MTS分析軟件4Xsteel設(shè)計(jì)軟件18AutoCAD2004設(shè)計(jì)軟件59Pro/Engineer設(shè)計(jì)軟件2五 . 深化設(shè)計(jì)軟件的選擇與應(yīng)用（一） 深化設(shè)計(jì)軟件的選擇 目前國(guó)際上高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)常用的軟件主要有專業(yè)的結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)軟件 和通用設(shè)計(jì)軟件兩大類。前者在國(guó)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(jì)軟件的功能及優(yōu)缺點(diǎn)如下表所示：軟件名稱產(chǎn)地主要功能

12、優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)BoCAD 設(shè)計(jì)軟件德國(guó)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)，零件數(shù)據(jù)、 施工詳圖自動(dòng)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(diǎn)、 構(gòu)件的建模剛剛進(jìn)入中國(guó)Xsteel 設(shè)計(jì)軟件芬蘭國(guó)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(diǎn)、特殊構(gòu)件難以 實(shí)現(xiàn)Strucad 設(shè)計(jì)軟件英國(guó)專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)軟件， 國(guó) 內(nèi)有部分用戶SDS/2 設(shè)計(jì)軟件美國(guó)具備按美標(biāo)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn) 的節(jié)點(diǎn)庫(kù)， 設(shè)計(jì)美標(biāo)節(jié) 點(diǎn)快速方便功能相對(duì)較弱， 國(guó) 內(nèi)應(yīng)用較少Autocad 繪圖軟件美國(guó)二維平面圖繪制、 三維 實(shí)體建模復(fù)雜節(jié)點(diǎn)建模、 立體建 模，應(yīng)用比較廣泛自動(dòng)化程度

13、不高， 出錯(cuò)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 Xsteel 設(shè)計(jì)軟件作為深化設(shè)計(jì)的主要應(yīng)用 軟件。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(guó)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(jì)軟件的應(yīng)用Xsteel 軟件應(yīng)用時(shí)一般按以下 6個(gè)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(jì)的認(rèn)可。 對(duì)于本工程所有的深化設(shè)計(jì)時(shí)必須使

14、用同一個(gè)定位軸線空間單線模型。定位軸線創(chuàng)建軟件界面2. 結(jié)構(gòu)整體初步建模在 Xsteel 截面庫(kù)中選取鋼柱或鋼梁截面，進(jìn)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(diǎn)參數(shù)化自動(dòng)生成 鋼梁及鋼柱創(chuàng)建好后，在鋼柱、鋼梁間創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)，在 Xsteel 節(jié)點(diǎn)庫(kù)中有大量鋼結(jié)構(gòu)常 用節(jié)點(diǎn)，采用軟件參數(shù)化節(jié)點(diǎn)能快速、準(zhǔn)確建立構(gòu)件節(jié)點(diǎn)，能大大減少深化時(shí)間。當(dāng)節(jié)點(diǎn)庫(kù)中無該節(jié)點(diǎn)類型時(shí)，而在該工程中又存在大量的該類型節(jié)點(diǎn)，可在軟件中創(chuàng)建人工智能 參數(shù)化節(jié)點(diǎn)以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。5. 出構(gòu)件深化圖紙Xsteel 能自動(dòng)根據(jù)所建的三維實(shí)體模型對(duì)構(gòu)件進(jìn)行放樣，其放樣圖紙的準(zhǔn)確性極高參數(shù)化節(jié)點(diǎn)軟件界面構(gòu)件自動(dòng)出圖軟件界面4.

15、 構(gòu)件編號(hào)6. 圖紙更新、調(diào)整當(dāng)節(jié)點(diǎn)全部創(chuàng)建完畢， 將對(duì)整體工程構(gòu)件進(jìn)行編號(hào)。 Xsteel 可以自動(dòng)根據(jù)預(yù)先給定的構(gòu) 件編號(hào)規(guī)則，按照構(gòu)件的不同截面類型對(duì)各構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)進(jìn)行整體編號(hào)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(hào)時(shí)間，減少人工編號(hào)錯(cuò)誤。自動(dòng)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密保持一致，當(dāng)模型中構(gòu)件有所變動(dòng)時(shí)，圖紙將自動(dòng)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。構(gòu)件編號(hào)軟件界面圖紙更新軟件界面第三節(jié) 構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)特點(diǎn)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

16、，如下圖所示：塔樓主要構(gòu)件組成圖一 . 構(gòu)件特點(diǎn)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 3500×5600mm，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(diǎn)，主要構(gòu)件截面分布和形式見下圖示。環(huán)形桁架伸臂桁架箱型剪力墻核

17、心筒內(nèi)勁 性柱巨形箱型柱構(gòu)件類型截面 形式截面尺寸分布鋼板剪力-20 、 -16107 層屋頂墻核心筒角 部勁性柱H1100×600/300×20×40H250×400/200×20×40等7 種截面規(guī)格33層 106 層核心筒角 部勁性柱H1100 ×300×20×40H250×200×20× 40等 7種 規(guī)格33層 106 層500×700×30×30200×200× 16× 16 等多種規(guī)格角柱2000

18、15;1500×25800×1100×30 等多種規(guī)格-50、-40、-25、-20、-16 等-50、-40、-25、-20、-16 等5600× 3500×502400×1150×20等多種規(guī)格共計(jì) 6 榀；2324 層、 40 41 層、 56 57 層、 67 68層、7980 層、 92 94層共計(jì) 4 道；23 24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 ）B5 32 層）B5 11 層）（B5 68層）（68 9

19、4 層）（94106 層 ）（106頂層）. 節(jié)點(diǎn)特點(diǎn)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)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(diǎn)多，導(dǎo)致此處節(jié)點(diǎn)復(fù)雜且 尺寸大，形式多樣。對(duì)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(diǎn)主要有：巨柱與伸臂桁架相 交節(jié)點(diǎn)、巨柱與環(huán)形桁架相交節(jié)點(diǎn)、伸臂桁架與核心筒預(yù)埋箱型剪力墻相交節(jié)點(diǎn)、角柱與 環(huán)形桁架相交節(jié)點(diǎn)等重要節(jié)點(diǎn)。這些節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深化時(shí)主要考慮的是避免尺寸過大造成重量 過重、影響運(yùn)輸。具體分布和形式如下所示：主要節(jié)點(diǎn)分布與形式巨型柱與環(huán)狀桁架、伸臂桁架相交節(jié)點(diǎn)核心筒內(nèi)剪力墻與伸

20、臂桁架連接節(jié)點(diǎn)第四節(jié) 深化設(shè)計(jì)重點(diǎn)、難點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)尺寸超出極限運(yùn)輸尺寸，造成分段無法直接運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，而現(xiàn)場(chǎng)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(shí)，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(jì)帶來了很大的困難，克服這些困難是深化設(shè)計(jì)的難點(diǎn) 也是重點(diǎn)。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一 . 節(jié)點(diǎn)深化（1）本工程中巨柱與伸臂桁

21、架、環(huán)形桁架等相連的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)尺寸大部分均為超寬、超 高、超重，造成包含這些節(jié)點(diǎn)的柱分段尺寸超限，無法整體運(yùn)輸。如何在深化設(shè)計(jì)時(shí)解決 這個(gè)問題是本工程最大的難點(diǎn)重點(diǎn)。角柱與環(huán)狀桁架連接節(jié)點(diǎn)典型桁架區(qū)節(jié)點(diǎn)示意圖2）上述節(jié)點(diǎn)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環(huán)狀桁架中主要連接節(jié)點(diǎn)鋼板，節(jié)點(diǎn)組裝時(shí)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(diǎn)破壞。桁架區(qū)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)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(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)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(shí)輔助連接件，為高空安裝創(chuàng)

22、造條件是本工程的難點(diǎn)之一。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(shí)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(shí)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(jì)時(shí)充分考慮與各工藝工種間的配合將是本工程的重點(diǎn)之一。（一）與現(xiàn)場(chǎng)安裝的配合 本工程很多關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)均須現(xiàn)場(chǎng)高空焊接，由于節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)鋼板較厚，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)及 桿件現(xiàn)場(chǎng)焊接操作困難。為保證現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量，必須在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)時(shí)與現(xiàn)場(chǎng)安裝技 術(shù)人員在構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)焊接方法、形式及焊接順序、節(jié)點(diǎn)的安裝工藝

23、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(jì)時(shí)必須考慮鋼板剪力墻現(xiàn) 場(chǎng)連接節(jié)點(diǎn)，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(chǎng)安裝單位緊密聯(lián)系，在深化設(shè)計(jì)前確定每個(gè)節(jié)點(diǎn)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(chǎng)連接 節(jié)點(diǎn)等，并在深化設(shè)計(jì)時(shí)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(diǎn)的設(shè)計(jì)。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

24、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(chǎng)開孔及焊接。（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(diǎn)時(shí)應(yīng)同時(shí)對(duì)幕墻支撐與主結(jié)構(gòu)相連的節(jié)點(diǎn)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(diǎn)深化設(shè)計(jì)時(shí)盡早與幕墻設(shè)計(jì)結(jié)合，明確與幕墻相關(guān)的節(jié)點(diǎn)型式； 與原設(shè)計(jì)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(diǎn)深化設(shè)計(jì)時(shí)選擇可

25、調(diào) 節(jié)性好，比較保守的節(jié)點(diǎn)型式，以適應(yīng)今后設(shè)備型號(hào)尺寸變化對(duì)結(jié)構(gòu)的要求。施工詳圖設(shè)計(jì)一） 詳圖設(shè)計(jì)第五節(jié) 施工詳圖設(shè)計(jì)1. 利用深化設(shè)計(jì)軟件對(duì)本工程建立三維實(shí)體模型，尤其是節(jié)點(diǎn)部位。根據(jù)設(shè)計(jì)提供的內(nèi)力 進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和驗(yàn)算。并由軟件自動(dòng)生成構(gòu)件詳圖，再通過人工干預(yù)對(duì)圖紙進(jìn)行調(diào)整和修改，形成最終的深化設(shè)計(jì)圖典型鋼柱節(jié)點(diǎn)圖主要節(jié)點(diǎn)形式2. 構(gòu)件詳圖設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖進(jìn)行，如在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖中無相對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)時(shí)，可按照鋼 結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)手冊(cè)選用，但必須提交原節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)工程師認(rèn)可。3. 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)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(diǎn)設(shè)計(jì)詳圖內(nèi)容應(yīng)包括各個(gè)節(jié)

26、點(diǎn)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(jì)所必須具備的信息和數(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(chǎng)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(hào)、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(hào)、焊接標(biāo)記、連接細(xì)部、鎖口和索引圖等。 （2）螺栓統(tǒng)計(jì)表，螺栓標(biāo)記，螺栓直徑。（3）軸線號(hào)及相對(duì)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(duì)稱和相同標(biāo)記（構(gòu)件編號(hào)對(duì)稱，此構(gòu)

27、件也應(yīng)視為對(duì)稱）。（6）圖紙標(biāo)題、編號(hào)、改版號(hào)、出圖日期。（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(gè)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(zhǎng)度、重量） 、凈重量。（2） 構(gòu)件編號(hào)，詳圖號(hào)，連接部分（ W 或 F）。W ：腹板部分 F：翼板部分9. 螺栓長(zhǎng)度的確定，按照國(guó)家規(guī)范進(jìn)行計(jì)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

28、，應(yīng)在詳圖中進(jìn)行 標(biāo)注。11. 重量計(jì)算重量計(jì)算須按照國(guó)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(jì)算。12. 圖紙清單中需包含以下內(nèi)容：（1） 應(yīng)注明詳圖號(hào)， 構(gòu)件號(hào)、數(shù)量、重量、構(gòu)件類別。（2） 改版號(hào)、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(jì)資料均使用 A 系列紙張，即 A0 、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 ：841mm× 1189mmA1 ：594mm× 841mmA2 ：420mm× 594mmA3 ：297mm× 420mmA4

29、 ：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、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(hào)系統(tǒng)：編號(hào)系統(tǒng)應(yīng)與設(shè)計(jì)院取得一致。7. 修改（1） 無論何種原因需對(duì)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(shí)間，更改版本號(hào)。（2） 提供修改圖紙清單（圖號(hào)、版本號(hào)） 。（三） 保密 必須對(duì)原設(shè)計(jì)

30、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(diǎn)的深化設(shè)計(jì)思路本工程最重要的節(jié)點(diǎn)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(diǎn)最為關(guān)鍵。我們將對(duì) 2324 層的伸臂桁架和環(huán)形桁架進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是對(duì)伸臂桁架 的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深化。這些伸臂桁架和節(jié)點(diǎn)如下圖所示：包含重要節(jié)點(diǎn)的伸臂桁架示意圖這些節(jié)點(diǎn)均為大型節(jié)點(diǎn)， 構(gòu)造復(fù)雜，尺寸超大，均由厚板組成， 節(jié)點(diǎn)板材質(zhì)為 Q345GJC， 板件最厚為 130mm，材質(zhì)為，因此深化設(shè)計(jì)工作主要從以下方面考慮：（一） 節(jié)點(diǎn)連接方案的確認(rèn) 本工程所有節(jié)點(diǎn)均屬于結(jié)構(gòu)分段的一部分，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)首

31、先要考慮在滿足原設(shè)計(jì)要求和結(jié)構(gòu)安全性前提下，保證分段能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)沒有地面拼裝條件，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮分段能夠滿足進(jìn)入安裝現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸條 件，即分段尺寸必須控制。在滿足這兩點(diǎn)的情況下明確節(jié)點(diǎn)連接方案，在經(jīng)設(shè)計(jì)同意的情 況下進(jìn)行節(jié)點(diǎn)深化。（二） 構(gòu)件分段安裝 這些節(jié)點(diǎn)均為大型節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)所屬的鋼結(jié)構(gòu)分段也為大型分段，重量大，深化設(shè)計(jì)應(yīng) 充分考慮安裝的便捷性，為安裝創(chuàng)造條件。同時(shí)充分與安裝單位溝通，確定臨時(shí)安裝耳板、 安裝吊耳的型式、位置及尺寸。（三） 節(jié)點(diǎn)部件的工廠組裝順序節(jié)點(diǎn)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(jì)應(yīng)考慮組裝順序， 保

32、證分段的加工精度。（四） 厚板焊接處理節(jié)點(diǎn)中大部分為厚度大于 40mm 的 Q345GJC-Z 向鋼板，節(jié)點(diǎn)板很多為 90mm 以上的Q345GJC-Z35 鋼板，板件拼焊和對(duì)接焊縫等級(jí)要求較高，基本為全熔透一級(jí)焊縫，焊接時(shí) 容易產(chǎn)生層狀撕裂，對(duì)焊接工藝和焊工要求很高，深化設(shè)計(jì)必須為厚板焊接創(chuàng)造條件。（五） 節(jié)點(diǎn)中零件的組裝順序因節(jié)點(diǎn)內(nèi)部存在大量的厚板連接件，零件間相互交錯(cuò)，深化設(shè)計(jì)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(diǎn)空間定位坐標(biāo)深化設(shè)計(jì)應(yīng)給出節(jié)點(diǎn)各類空間定位坐標(biāo)，使得深化設(shè)計(jì)圖紙能方便、準(zhǔn)確的指導(dǎo)工廠 組裝、預(yù)拼裝及現(xiàn)場(chǎng)的吊裝。三 . 重要節(jié)點(diǎn)的主要深化設(shè)計(jì)方法（

33、一） 建立精確三維模型1. 節(jié)點(diǎn)會(huì)審在深化設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備工作中，首先以分段安裝的可行性和運(yùn)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(diǎn)形式；然后與安裝單位的技術(shù)人員會(huì)商，討論該節(jié)點(diǎn)形式對(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(diǎn)形式交由原設(shè)計(jì)人員進(jìn)行審核、確認(rèn)。2. 建立節(jié)點(diǎn)實(shí)體三維模型：根據(jù)最終確認(rèn)的節(jié)點(diǎn)形式建立包含這些節(jié)點(diǎn)的鋼結(jié)構(gòu)分段實(shí)體三維模型，為使后續(xù)的 深化圖紙準(zhǔn)確，把節(jié)點(diǎn)所有相關(guān)信息均反映到實(shí)體模型中，如安裝耳板、吊裝耳板以及輔 助連接件

34、的規(guī)格尺寸及位置。節(jié)點(diǎn)三維模型圖（二） 深化圖紙表達(dá) 節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)圖紙一般由節(jié)點(diǎn)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(diǎn)整體軸側(cè)圖（1）節(jié)點(diǎn)整體軸側(cè)圖能形象說明節(jié)點(diǎn)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(cuò)誤發(fā)生；提供預(yù)拼裝及現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)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(duì)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)

35、部件零件圖能清楚反映部件中各零件間的相對(duì)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。塔樓主要構(gòu)件組成圖四 . 重要節(jié)點(diǎn)的深化設(shè)計(jì)步驟原設(shè)計(jì)審核節(jié)點(diǎn)形式的確定初步方案由深化設(shè)計(jì)提出建立節(jié)點(diǎn)實(shí)體模型安裝單位確認(rèn)節(jié)點(diǎn)模型的校對(duì)(檢查構(gòu)件位置、規(guī)格尺寸)形成節(jié)點(diǎn)整體軸測(cè)圖、部件軸測(cè)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(diǎn)的深化設(shè)計(jì)圖紙(詳見另冊(cè))第六節(jié) 深化設(shè)計(jì)流程及質(zhì)量控制第七節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)中

36、要注意的關(guān)鍵問題對(duì)詳圖是否滿足結(jié)構(gòu)的總體要求進(jìn)行核查。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。深化設(shè)計(jì)實(shí)施流程深化設(shè)計(jì)實(shí)施流程圖二 . 質(zhì)量控制設(shè)計(jì)人員必須按照設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪圖；必須對(duì)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(jì)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(duì)詳圖圖面標(biāo)識(shí)和標(biāo)記的統(tǒng)一性和正確性進(jìn)行檢查。校對(duì)人員必須對(duì)每一張?jiān)攬D進(jìn)行校對(duì)；必須對(duì)設(shè)計(jì)人員的所有檢查工作進(jìn)行校對(duì)；通 過安裝布置圖對(duì)詳圖進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)的圖紙上安裝。對(duì)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(duì)結(jié)構(gòu)中重要、特殊及關(guān)鍵部位的合理性和經(jīng)濟(jì)性、工藝可行性進(jìn)行核查根據(jù)我們多個(gè)超高層建筑的實(shí)踐感受，超高層鋼結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計(jì)中，以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn) 必須引起足夠的重視，并需要提前在深化設(shè)計(jì)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，尤其在端部支撐區(qū)域， 節(jié)點(diǎn)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