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)那么空間構(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(jì)部，受工程總工程師直接領(lǐng)導(dǎo)，進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)的對口管理。深化設(shè)計(jì)部的主要職責(zé)是對深化設(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、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，具有國家甲級建筑設(shè)計(jì)資質(zhì)的中國建筑設(shè)計(jì)研究

2、院的設(shè)計(jì)技術(shù)管理力量，在本工程工程總工程師的直接領(lǐng)導(dǎo)下，承當(dāng)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：(1） A級圖紙和文件為正確無誤，可以實(shí)施；(2） B級圖紙和文件原那么上可以接受，但須稍加修改，經(jīng)總承包商復(fù)審前方可交付施工；(3） C級圖紙和文件錯(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級和B級圖紙和文件經(jīng)復(fù)審無誤后須由總承

3、包商加蓋施工圖批準(zhǔn)章，方可出圖交付施工。下列圖為深化設(shè)計(jì)管理流程圖，該流程經(jīng)過國內(nèi)一些類似超高層工程工程的實(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。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)度方案編制統(tǒng)一的鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)出圖方案，編制步驟如下：1. 根據(jù)施工總方案，統(tǒng)編制年、季、月出圖方案，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)行對口催促和檢查；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)出圖方案。3. 總承包商深化設(shè)計(jì)部按時(shí)認(rèn)真填寫出圖方案的實(shí)施記錄。（三） 深化圖設(shè)計(jì)的質(zhì)量管

4、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?？偝邪虨樘岣呱罨瘓D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、各工種都滿意會簽后才出圖交付施工。4. 對已經(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。（四） 深化圖設(shè)計(jì)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

5、化設(shè)計(jì)圖紙的數(shù)量相當(dāng)可觀，因此對深化圖設(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)代化的電腦信息管理系統(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OA管理系統(tǒng)，統(tǒng)一進(jìn)行信息化管理。文件最終由工程及公司領(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。2. 深化圖設(shè)計(jì)信息輸入文件的管理此類文件是在深化圖設(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。

6、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)還將按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及平安、經(jīng)濟(jì)的原那么，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

7、塔工程鋼結(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)的目的主要表達(dá)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，比擬原設(shè)計(jì)使有的截面，使桿件的截面可以適當(dāng)進(jìn)行改良，以降低結(jié)構(gòu)的整體用鋼量。2通過深化設(shè)計(jì)，對結(jié)構(gòu)的整體平安性和重要節(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)使用平安。3通過深化設(shè)計(jì)，對桿件和節(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)

8、，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，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)原那么深化設(shè)計(jì)具體原那么如下：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?jiān)O(shè)計(jì)院補(bǔ)圖或按照國家鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，但必須提交設(shè)計(jì)院認(rèn)可。如需對節(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)、鋼柱與根底、鋼梁與混凝土構(gòu)件、預(yù)埋件、支撐桿件等連

9、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，高強(qiáng)螺栓的規(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(jì)流程深化設(shè)計(jì)流程圖四. 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(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。擬投入本工程的主要深化設(shè)計(jì)人員具有多年大型鋼結(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

10、等在內(nèi)的眾多國內(nèi)外知名設(shè)計(jì)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(jì)有深刻地理解，這對本工程鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)的開展有著非常重要的幫助。擬投入的深化設(shè)計(jì)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(jì)人數(shù)1深化設(shè)計(jì)工程主管教授級高工12工程主任工程師高級工程師23工程焊接工程師高級工程師14建模組工程師65節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)一級注冊結(jié)構(gòu)工程師46施工圖繪制組工程師40（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下表。名 稱功 能公司現(xiàn)有數(shù)量ANSYS 10.0分析軟件2MIDAS/GEN v7.3網(wǎng)絡(luò)版分析軟件1MIDAS/GEN v7.3 單機(jī)版分析軟件4ETABS v9

11、.5分析軟件43D3S 8.0分析軟件4MTS分析軟件4Xsteel 14.1設(shè)計(jì)軟件18AutoCAD2004設(shè)計(jì)軟件59Pro/Engineer WF4.0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。前者在國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的是Xsteel，局部用戶在用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)地主要功能優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)BoCAD設(shè)計(jì)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)，零件數(shù)據(jù)、施工詳圖自動

12、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Xsteel設(shè)計(jì)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(diǎn)、特殊構(gòu)件難以實(shí)現(xiàn)Strucad設(shè)計(jì)軟件英國專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)軟件，國內(nèi)有局部用戶SDS/2設(shè)計(jì)軟件美國具備按美標(biāo)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)庫，設(shè)計(jì)美標(biāo)節(jié)點(diǎn)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(shí)體建模復(fù)雜節(jié)點(diǎn)建模、立體建模，應(yīng)用比擬廣泛自動化程度不高，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

13、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(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)整體定位軸線確實(shí)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。對于本工程所有的深化設(shè)計(jì)時(shí)必須使用同一個(gè)定位軸線空間單線模型。定位軸線創(chuàng)立軟件界面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(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)化自動生成 鋼梁及鋼柱創(chuàng)立好后，

14、在鋼柱、鋼梁間創(chuàng)立節(jié)點(diǎn)，在Xsteel節(jié)點(diǎn)庫中有大量鋼結(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)立人工智能參數(shù)化節(jié)點(diǎn)以到達(dá)設(shè)計(jì)要求。參數(shù)化節(jié)點(diǎn)軟件界面4. 構(gòu)件編號 當(dāng)節(jié)點(diǎn)全部創(chuàng)立完畢，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)那么，按照構(gòu)件的不同截面類型對各構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)進(jìn)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(shí)間，減少人工編號錯(cuò)誤。構(gòu)件編號軟件界面5. 出構(gòu)件深化圖紙 Xsteel能自動根據(jù)所建的三維實(shí)體模型對構(gòu)件進(jìn)行放樣，

15、其放樣圖紙的準(zhǔn)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(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)件有所變動時(shí)，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，如下列圖所示：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

16、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到達(dá)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)造比擬復(fù)雜，主要構(gòu)件表達(dá)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列圖示。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

17、5;300×20×40H250×200×20×40等7種規(guī)格33層106層環(huán)形桁架共計(jì)6榀； 2324層、4041層、5657層、6768層、7980層、9294層500×700×30×30200×200×16×16等多種規(guī)格伸臂桁架 共計(jì)4道； 2324層、4041層、6768層9294層角柱2000×1500×25800×1100×30等多種規(guī)格角柱(B568層) 角柱(6894層) 角柱(94106層) 角柱(106頂層)箱型剪力墻-50、

18、-40、-25、-20、-16等B532層核心筒內(nèi)勁性柱-50、-40、-25、-20、-16等B511層巨形箱型柱5600×3500×502400×1150×20等多種規(guī)格 (B568層) (6894層) (94106層) (106頂層) 二. 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

19、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)主要考慮的是防止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)剪力墻與伸臂桁架連接節(jié)點(diǎn)角柱與環(huán)狀桁架連接節(jié)點(diǎn)環(huán)狀桁架中主要連接節(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)埋鋼柱大局部節(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，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(shí)，本工程為超大

20、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)。具體表達(dá)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架、環(huán)形桁架等相連的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)尺寸大局部均為超寬、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)。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

21、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)局部分段重量大，連接節(jié)點(diǎn)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(shí)輔助連接件，為高空安裝創(chuàng)造條件是本工程的難點(diǎn)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(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)場安裝的配合本工程很多關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)均須現(xiàn)場

22、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(diǎn)深化設(shè)計(jì)時(shí)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(diǎn)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(jì)時(shí)必須考慮鋼板剪力墻現(xiàn)場連接節(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

23、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)雜的局部位于機(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

24、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)選擇可調(diào)節(jié)性好，比擬保守的節(jié)點(diǎn)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(jì)一. 施工詳圖設(shè)計(jì)（一） 詳圖設(shè)計(jì)1. 利用深化設(shè)計(jì)軟件對本工程建立三維實(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(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)圖中無相對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)時(shí)，可按照鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)

25、手冊選用，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)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

26、圖等。2螺栓統(tǒng)計(jì)表，螺栓標(biāo)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(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。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、長度、重量、凈重量。(2） 構(gòu)件編號，詳圖號，連接局部W或F。W：腹板局部 F：翼板局部9. 螺栓長度確實(shí)定，按照國家標(biāo)準(zhǔn)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

27、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，應(yīng)在詳圖中進(jìn)行標(biāo)注。11. 重量計(jì)算重量計(jì)算須按照國家及業(yè)主所規(guī)定的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)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， 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(jì)資料均使用A系列紙張，即A0、A1、A2、A3、A4。2. 原那么上圖紙尺寸使用A0和A1繪制，文書、資料和清單等使用A4和A3。A0：841mm×1189mmA1：594mm×841mmA2：420mm&#

28、215;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：原那么上所有文件、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. 編號系統(tǒng)：編號系統(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。(2） 提供修改圖紙清單圖號、版

29、本號。（三） 保密必須對原設(shè)計(jì)所提供的圖紙、標(biāo)準(zhǔn)、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)局部或全部復(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)如下列圖所示：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)連接方案確實(shí)認(rèn)本工程所有節(jié)點(diǎn)均屬于結(jié)構(gòu)分段的一局部，節(jié)點(diǎn)

30、設(shè)計(jì)首先要考慮在滿足原設(shè)計(jì)要求和結(jié)構(gòu)平安性前提下，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(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)雜且大局部部件為異型板，厚度大，重量重，深化設(shè)計(jì)應(yīng)考慮組裝順序，保證分段的

31、加工精度。（四） 厚板焊接處理節(jié)點(diǎn)中大局部為厚度大于40mm的Q345GJC-Z向鋼板，節(jié)點(diǎn)板很多為90mm以上的Q345GJC-Z35鋼板，板件拼焊和對接焊縫等級要求較高，根本為全熔透一級焊縫，焊接時(shí)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(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，選擇適宜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)場的吊裝。三. 重要節(jié)點(diǎn)的主要深化設(shè)計(jì)方法（一） 建立精確三維模型1. 節(jié)

32、點(diǎn)會審在深化設(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)目赡苄詢煞矫鏋楦?，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)人員會商，討論該節(jié)點(diǎn)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(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的規(guī)格尺寸及位置。節(jié)點(diǎn)三維模型圖（二

33、） 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，可以防止原那么性的錯(cuò)誤發(fā)生；提供預(yù)拼裝及現(xiàn)場安裝時(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

34、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)步驟五. 重要節(jié)點(diǎn)的深化設(shè)計(jì)圖紙?jiān)斠娏韮缘诹?jié) 深化設(shè)計(jì)流程及質(zhì)量控制一. 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)那么的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)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(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；必須對詳圖圖面標(biāo)識和標(biāo)記的統(tǒng)一性和正

35、確性進(jìn)行檢查。校對人員必須對每一張?jiān)攬D進(jìn)行校對；必須對設(shè)計(jì)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)行一一對應(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(jì)中要注意的關(guān)鍵問題根據(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)件之間的矛盾是比擬突出的問題。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及廣州市設(shè)計(jì)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(jì)過程中同樣需要得到足夠的重視