建筑鋼結構詳圖深化工作的流程及要點

總論1.1鋼結構詳圖深化設計工作目的 鋼結構詳圖深化設計也可以稱為詳圖設計，或者鋼結構詳圖加工，是鋼結構在工廠加工前所必須要做的工作，同時鋼結構詳圖深化是鋼結構詳圖設計是與鋼結構加工人員之間連接的不可或缺的一部分，通過鋼結構詳圖深化設計工作，一方面可以校核鋼結構工程在施工過程中鋼結構的部分安全性以及整體安全性，另一方面，還可以保證鋼結構部分節(jié)點、關鍵節(jié)點、核心節(jié)點的荷載安全性，保證了所有構件和節(jié)點滿足設計要求，保證了結構的施工和施工過程及使用的安全ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>姜宏</Author><RecNum>69</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[1]</style></DisplayText><record><rec-number>69</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p9vffpwrtpdw9fe0ts6x2ewo05rrxxpe5rp0"timestamp="1582026411">69</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>姜宏</author><author>喬敏康</author></authors></contributors><titles><title>大跨度鋼結構施工的結構與設計分析</title><secondary-title>建筑</secondary-title></titles><periodical><full-title>建筑</full-title></periodical><pages>65-66</pages><number>10</number><dates></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[1]。在實際工作證，相關人員不僅僅需要進行每個層次的鋼結構詳圖設計，還需要負責各個層次之間的鋼結構詳圖設計。鋼結構詳圖深化設計工作可以通過優(yōu)化節(jié)點和構件，以此可以現(xiàn)場鋼結構工作的提高工作效率和安裝效率。鋼結構詳圖深化設計通常情況下需要以相關從設計院獲得的設計圖紙為基礎，在這個基礎上，進而轉化為可以供加工廠直接進行生產(chǎn)的標準加工圖以及施工現(xiàn)場可以用來指導安裝的節(jié)點安裝圖、構件安裝詳圖等等。鋼結構詳圖深化設計工作需要遵循一定的編號規(guī)則，需要對節(jié)點、構件等進行編號，并及時錄入公司的項目信息庫，這樣一來，上至項目總體指揮部，下至鋼結構加工工廠以及施工現(xiàn)場，對加工過程與安裝全過程進行全程信息化管理與監(jiān)控，實現(xiàn)項目與制造的對接，確保本項目實施過程的精細化管理。鋼結構詳圖的深化設計在設計階段要求設計人員處理細部構造，對技術人員的專業(yè)水平要求較高。他要求技術人員能夠有立體思維，能夠整體的感知設計意圖。其次應熟練掌握鋼結構的設計規(guī)范，對設計要點、受力條件的計算熟練掌握。鋼結構設計詳圖的詳細設計雖然對設計人員的要求較高，但在使用時確比建議的施工圖更有指導意義，是與鋼結構設計具有相同的重要程度的設計內容。1.2鋼結構詳圖深化設計工作原則（1）鋼結構詳圖深化設計應當參考設計院提供的設計圖紙，在實際情況沒有相應節(jié)點的情況下，可要求設計院按照國家鋼結構設計的有關規(guī)定和規(guī)范補充圖紙或設計，但鋼結構詳細設計完成后，節(jié)點使用前必須報設計院批準，如需優(yōu)化，必須事先經(jīng)設計院和業(yè)主批準ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>徐坤</Author><Year>2009</Year><RecNum>70</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[2]</style></DisplayText><record><rec-number>70</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p9vffpwrtpdw9fe0ts6x2ewo05rrxxpe5rp0"timestamp="1582026486">70</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>徐坤</author><author>高勇剛</author><author>羅琴麗</author></authors></contributors><titles><title>超限高層的鋼框架——支撐混合型結構施工技術</title><secondary-title>建筑施工</secondary-title></titles><periodical><full-title>建筑施工</full-title></periodical><pages>870-872</pages><volume>31</volume><number>10</number><dates><year>2009</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[2]。（2）所提交的設計必須包含詳細的計算書及圖紙，計算書及圖紙必須由設計院簽字及蓋章。（3）詳細設計重點應包括鋼筋和柱、鋼螺釘和柱、一次和二次梁、鋼柱和基礎、鋼筋和混凝土構件、埋件、支撐件等的連接信息。。（4）鋼結構的詳細設計應包括設計過程中的一些必要數(shù)據(jù)和信息，例如：各節(jié)點連接形式、連接形式及尺寸、各構件尺寸及強度、高強螺栓規(guī)格、數(shù)量及強度等ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>徐坤</Author><Year>2009</Year><RecNum>70</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[2]</style></DisplayText><record><rec-number>70</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p9vffpwrtpdw9fe0ts6x2ewo05rrxxpe5rp0"timestamp="1582026486">70</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>徐坤</author><author>高勇剛</author><author>羅琴麗</author></authors></contributors><titles><title>超限高層的鋼框架——支撐混合型結構施工技術</title><secondary-title>建筑施工</secondary-title></titles><periodical><full-title>建筑施工</full-title></periodical><pages>870-872</pages><volume>31</volume><number>10</number><dates><year>2009</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[2]。1.3鋼結構詳圖深化工作的總體思路鋼結構詳圖深化設計是在施工圖二次設計的基礎上進行的，與細部設計不同?？紤]到鋼結構體系的具體變形，與實際結構相比，絕大多數(shù)鋼結構都是穩(wěn)定控制。目前國內外商業(yè)程序中還沒有針對壓桿穩(wěn)定性的自動控制模塊，因此容易留下隱患。與實際結構相比，鋼結構與混凝土結構的主要區(qū)別在于：大多數(shù)鋼結構關節(jié)既不是絕對剛性的，也不是絕對鉸接的，根據(jù)鋼結構節(jié)點形式和鋼結構節(jié)點剛度在不同結構中是一個變量，但節(jié)點通常應該設置為剛性或鉸接，這使得理論計算與實際結構不一致ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>唐際宇</Author><Year>2011</Year><RecNum>71</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[3]</style></DisplayText><record><rec-number>71</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p9vffpwrtpdw9fe0ts6x2ewo05rrxxpe5rp0"timestamp="1582027142">71</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>唐際宇</author><author>許小金</author><author>石榮金</author><author>TangJiyu</author><author>XuXiaojin</author><author>ShiRongjin</author></authors></contributors><titles><title>昆明新機場航站樓鋼彩帶結構深化設計</title><secondary-title>施工技術</secondary-title></titles><periodical><full-title>施工技術</full-title></periodical><pages>7-10</pages><volume>40</volume><number>9</number><dates><year>2011</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[3]。此外，鋼結構設計階段的建模、鋼結構節(jié)點建模都變得也越來越復雜，傳統(tǒng)的梁、桿、板單元難以計算。為了避免應力集中，保證結構的安全，通常采用有限元法找出結構的內力分布規(guī)律。從上世紀九十年代初開始，隨著計算機技術的日益發(fā)展，建筑設計行業(yè)開始興起一種新興的仿真設計方法——計算機虛擬建模技術。即通過建筑物的真實尺度實體建模的方法將建筑物按照實際比例顯示在電腦上，這樣一來業(yè)主及設計、建造的相關人員可以全面的看到整個建筑體，可以分布看到各個建筑構建、部分層次之間的相互關系、不同節(jié)點之間的連接等等，比傳統(tǒng)的主視圖、左視圖、俯視圖更為直接，更方便。隨著我國基礎設施建設的快速發(fā)展，鋼結構的詳細設計也得到了快速發(fā)展，基于數(shù)字虛擬模型技術的顯著優(yōu)點，這種數(shù)字虛擬設計技術通常應用于工程項目中，可以實現(xiàn)了工程中所有鋼結構項目的同比例實體模型的構建，并且組成整個項目的單獨的構件、節(jié)點、零件板都可以單獨提取出來，研究其特性以及尺寸，加工工藝、安裝方式等等。因此可以導出鋼結構詳圖深化圖紙上中所有鋼結構的尺寸，誤差、長度、高度、焊接關系、螺栓孔距等等。進而可以采用數(shù)控設備進行高精度、高質量的加工，能使鋼結構構件的生產(chǎn)精度最大可能地達到理想狀態(tài)，進而可以從根源上提高鋼結構構建的安裝的精度以及安裝質量。經(jīng)過如上分析，一般情況下，土木工程中鋼結構詳圖深化設計的思路為：以施工圖和國家、行業(yè)、地方規(guī)范規(guī)程為依據(jù)，進行結構、節(jié)點的復核計算及構造優(yōu)化，以數(shù)字化虛擬建模技術為手段進行鋼結構深化詳圖設計。鋼結構詳圖的深化設計在整體來看需耗費大量的人力物力，但設計精良對建筑物的后期使用時效更長，真正實現(xiàn)成本的節(jié)約。但如果由一家設計單位完成從鋼結構設計到詳圖深化設計的全過程，在工作量上過大，時間耗費長，且設計院人員對于工廠所能制造的鋼結構細部不具備完全了解的條件。所以在我國通常采用的方式是，首先應當通過相關設計單位和企業(yè)設計出滿足國家規(guī)定設計規(guī)范的鋼結構進行整體設計以及詳圖設計，后期再通過鋼結構加工的工廠完成鋼結構詳圖的深化設計，根據(jù)實際情況以及鋼結構的受力特點進而對細部尺寸、制造工藝、加工精度、焊縫質量等條件設計放樣詳圖，并且由加工廠考慮拼接工藝等問題。2建筑鋼結構詳圖深化設計現(xiàn)狀2.1詳圖深化設計與建設單位現(xiàn)狀在我國法律上詳圖深化設計的內容應包括CSD（機電綜合圖）、專業(yè)深化圖、加工圖等。國內外業(yè)主、設計單位等都認為施工單位應該進行建筑鋼結構詳圖深化工作。現(xiàn)階段現(xiàn)建設項目的圖紙一般是通過委托有資質的設計企業(yè)設計符合國家標準的圖紙，但是設計企業(yè)多數(shù)情況下提供的設計圖紙只能滿足于原材料的采購和施工，但是國家在2008年頒布的相關規(guī)定注明了設計圖紙所必須的設計內容，以及圖紙各個階段應該達到的深度以及相對應的表達方法，在此基礎上，還要提出了一些求施工單位進行結構詳圖深化設計（CSD）的相關法律法規(guī)；我國現(xiàn)行的建筑合同制度規(guī)定，建筑施工單位是建筑施工合同的主體。施工資質等級，很少提及設計資質；一般來說，施工單位只有施工資質，幾乎沒有同一法定單位名稱的設計資質，施工單位不具備進行施工設計的最基本資質：法律法規(guī)的規(guī)定，甚至是嚴格的工程施工設計，使建筑工程不具備進行施工設計的最基本的資質，對構件的詳細設計只是加工設計的范圍。雖然從法律和立法的角度來看，我們不應該有深入設計的概念，但隨著內地改革開放，外國開發(fā)商在內地投資建筑市場，也引進了外國設計顧問的概念。雖然開發(fā)商也可以選擇具有相應法律資質的國家設計單位進行設計合作。但在實踐過程中多數(shù)開放商都會認為其為對于設計理念的延續(xù)，考慮到設計質量的控制等因素，一般都會將設計部分納入建設單位。但設計圖紙的詳細設計應在業(yè)主或顧問的框架內進行。建設單位通過實施對外工程，具有一定的深化建設能力，并將此作為實施工程的伎倆進行公布。目前建設單位對于鋼結構工程詳圖深化設計主要存在以下兩種狀況，一方面，建設單位認為鋼結構詳圖深化設計是施工單位的工作，因此沒有充足的預算進行詳圖深化設計；另一方面，建設單位沒有深刻的認識到鋼結構詳圖深化設計的重要性，同時為了節(jié)約成本，要求施工單位進行代做。2.2詳圖深化設計與鋼結構制造單位現(xiàn)狀由上文所說，鋼結構設計以及詳圖設計由有設計資質的設計單位完成，但后期的詳圖深化則由鋼結構制造單位完成。所以從鋼結構設計圖紙的整體性方面講，鋼結構的詳圖深化設計也是十分重要的。該設計圖紙在完成鋼結構的放樣圖之前，在實現(xiàn)鋼結構的拼接、組裝等一系列具體的工作中，鋼結構加工單位也處于重要的地位。很多施工單位承攬到鋼結構工程之后，經(jīng)常會才缺少鋼結構詳圖的情況下進行下料?？赡艿囊蛩赜泻芏?，一方面可能是在施工合同中，沒有專項費用用于使用詳圖深化設計，因此很多施工單位為了節(jié)約人力物力，節(jié)省成本，會在不進鋼結構詳圖深化的情況下進行下料。另一方面，很多施工單位在鋼結構詳圖深化設計方面的專業(yè)人員過于缺乏，導致其設計的鋼結構詳圖深化設計質量較低，甚至很多鋼結構詳圖深化文字不規(guī)范、焊縫高度不滿足構造需求、螺栓數(shù)量尺寸出現(xiàn)錯誤、尺寸標注不清楚、甚至標注錯誤、結構詳圖設計不符合相關標準，例如《建筑結構制圖標準》、《鋼結構設計規(guī)范》等等。有些施工單位雖然有拆圖、預算等專門的技術部門，但其職工的專業(yè)素養(yǎng)普遍不夠高，另一方面，由于該職位得不到重視，有能力的鋼結構詳圖深化設計員工往往會進行轉行，長此以往，詳圖深化設計工作得不到重視，鋼結構制造單位中詳圖深化設計工作做的還有很大欠缺。2.3詳圖深化設計與設計人員現(xiàn)狀不論是在鋼結構的設計，還是詳圖深化的設計中，都是由設計單位或是加工單位中具有設計資質的設計員進行結構力學的設計。在圖紙的設計中，設計員不可缺少。但設計人員的不確定因素很大，由于鋼結構設計最終需要設計人員簽字蓋章，涉及到責任制度，其中就會存在許多問題。施工合同中明確規(guī)定，設計人員按規(guī)定需要對鋼結構詳圖進行審核之后簽字蓋章，但多數(shù)情況下，由于時間因素，或者由于個人原因感覺鋼結構詳圖深化設計不屬于自己制作的，屬于施工單位制作，設計人員認為該詳圖深化設計即使發(fā)現(xiàn)問題，自己也不需要負責，因此面對大量的鋼結構詳圖深化設計，審核過程中不夠用心，無法發(fā)現(xiàn)鋼結構詳圖深化圖中不正確的部分ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>安衛(wèi)儉</Author><RecNum>73</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[4]</style></DisplayText><record><rec-number>73</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p9vffpwrtpdw9fe0ts6x2ewo05rrxxpe5rp0"timestamp="1582112402">73</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>安衛(wèi)儉</author></authors></contributors><titles><title>深化設計在鋼結構工程施工中的運用</title><secondary-title>建材技術與應用</secondary-title></titles><periodical><full-title>建材技術與應用</full-title></periodical><pages>24-26</pages><number>12</number><dates></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[4]。而且，有關法律法規(guī)部門以及政策制定部門并沒有明確到底什么樣的鋼結構工程需要進行鋼結構詳圖深化設計。3詳圖深化設計工作的主要內容3.1詳圖深化設計利用詳圖深化設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)設計提供的內力進行節(jié)點設計和驗算。并由軟件自動生成構件詳圖，再通過人工干預對圖紙進行調整和修改，形成最終的深化設計圖。構件詳圖設計應根據(jù)節(jié)點設計圖進行，如在節(jié)點設計圖中無相對應的節(jié)點時，可按照鋼結構連接節(jié)點手冊選用，但必須提交原節(jié)點設計工程師認可。節(jié)點設計詳圖應包括柱與柱、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。節(jié)點設計詳圖應包括詳細設計所需的一組信息和數(shù)據(jù)，如：節(jié)點的結構尺寸，焊接位置焊縫的結構，節(jié)點之間的連接方式等等。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>徐坤</Author><Year>2009</Year><RecNum>70</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[2]</style></DisplayText><record><rec-number>70</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p9vffpwrtpdw9fe0ts6x2ewo05rrxxpe5rp0"timestamp="1582026486">70</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>徐坤</author><author>高勇剛</author><author>羅琴麗</author></authors></contributors><titles><title>超限高層的鋼框架——支撐混合型結構施工技術</title><secondary-title>建筑施工</secondary-title></titles><periodical><full-title>建筑施工</full-title></periodical><pages>870-872</pages><volume>31</volume><number>10</number><dates><year>2009</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[2]。安裝布置圖：首先應該滿足安裝所需要的信息，其次還需要一些指導安裝的圖，例如：指導立面布置恩的立面布置圖、指導螺栓分布的螺栓分布圖，指導節(jié)點連接的節(jié)點連接圖等等，這寫圖中都應該包含安裝方向，尺寸，對角尺寸、以及必要的文字說明等等。構件詳圖，構件詳圖必須滿足構建的加工、制作、安裝等要求，不僅僅需要構建自身的長度、尺寸、連接關系、焊接位置、焊接方法、螺栓標記、螺栓孔位置標記、安裝方向等，還需要注明出圖日期，加工場信息，圖紙編號等等。整體結構的螺栓清單以及單個構件的螺栓清單中需包含螺栓的尺寸、質量、編號、連接部分、凈重量、構建編號、腹板以及翼板部分等等，其尺寸規(guī)范應按照國家設計規(guī)范進行。焊縫表達鋼結構詳圖中焊縫需按照國家鋼結構焊接規(guī)程（JGJ81-2002）規(guī)定進行標注。鋼結構詳圖上應反應出焊縫的類型、尺寸、焊接方式等等，都需按照基準點開始向上反映。重量計算重量計算須按照國家及業(yè)主所規(guī)定的相應規(guī)范和文件進行重量計算。圖紙清單中需包含以下內容：提交日期、圖紙編號、以及詳圖日期、詳圖編號、構件的數(shù)量、質量類型、以及其他必須的文字介紹等。3.2圖紙要求（1）所有圖紙和其它相關設計資料均使用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×1189mm、A1：594mm×841mm、A2：420mm×594mm、A3：297mm×420mmA4：210mm×297mm（3）圖紙比例：索引圖：1/200、1/400、1/60構件詳圖：1/20、1/30、1/50局部詳圖：1/5、1/10（4）書寫：原則上所有文件、資料、圖紙均應打印，但技術聯(lián)絡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)應與設計院取得一致。（7）修改：無論何種原因需對原詳圖進行修改，均按圈出修改部位，在修改記錄欄內寫明修改原因、修改時間，更改版本號。提供修改圖紙清單（圖號、版本號）。（8）保密性：原設計的圖紙、規(guī)范、資料、技術資料、軟件和資料應保密，不得復制或以其他目的獲取。3.3重要節(jié)點的深化設計思路在工程上會有很多重要節(jié)點，例如機械層、伸臂桁架、避難層、鋼筋掩埋柱等等。深化設計是一般應該先對節(jié)點連接方案進行確認，其次在對構件進行分段安裝，在這個過程沖應考慮到節(jié)點部件的工廠組裝順序、厚板的焊接流程及工藝、節(jié)點的空間三維坐標以及組裝順序等。節(jié)點設計首先要考慮在滿足原設計要求和結構安全性前提下，保證分段能夠滿足現(xiàn)場工作機械的性能要求，要保證現(xiàn)場作業(yè)的安全性，也應當進行分段重量控制，進行分段給予；其次由于現(xiàn)場沒有地面拼裝條件，節(jié)點設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)設計同意的情況下進行節(jié)點深化。主要節(jié)點構件分段安裝過程中，鋼結構節(jié)點一般都為高質量的一個大段。鋼結構深化設計過程中應充分考慮安裝的方便性能、運輸性能以及安全性能，也應該及時的與運輸部門安裝部門進行溝通。確定安裝吊耳的結構、尺寸、位置。主要節(jié)點構建內部結構復雜，通常情況下考慮制作成拼裝式的，再加上大部分部件都屬于高質量高厚度的，所以在設計過程中一定要考慮到安裝順序，這樣一來便于確定加工基準，便于提高加工精度。當在制造和安裝過程中，對對接焊縫要求較高時，一般采用全熔一次焊接，避免因為多次焊接引起的性能變差，盡量減少應力集中的影響。另一方面應該考慮到節(jié)點中零件的組裝順序來選擇合適的焊接坡口、焊接方式、坡口形式。深化設計為了便于工廠組裝、安裝、現(xiàn)場的吊裝應當把提供鋼結構中各類節(jié)點的空間座標，以次來指導工人工作。3.4重要節(jié)點的主要深化設計方法在詳細設計的初步準備中，主要根據(jù)安裝的可行性和運輸?shù)目赡苄?，從工廠加工的可行性、部件劃分順序、板材尺寸等方面，結合結構工藝和焊接技術進行分析，焊接工藝、焊接順序和坡口，制備初始公共模板，然后通過與安裝單位的技術，討論公共模板對安裝的影響，規(guī)定輔助構件的類型，如：組裝、吊裝墊塊，經(jīng)雙方協(xié)商一致后，將雙方確定的通用表格提交原設計單位審核確認ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>蒲偉斌</Author><RecNum>72</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[5]</style></DisplayText><record><rec-number>72</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p9vffpwrtpdw9fe0ts6x2ewo05rrxxpe5rp0"timestamp="1582028290">72</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>蒲偉斌</author><author>徐航</author><author>劉長永</author><author>慈龍勝</author></authors></contributors><titles><title>超高層建筑巨型桁架深化設計與計算機模擬預拼裝技術</title><secondary-title>建筑技術</secondary-title></titles><periodical><full-title>建筑技術</full-title></periodical><number>2</number><dates></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[5]。根據(jù)最終確定的節(jié)點，建立了包括這些節(jié)點在內的鋼結構實體三維模型。為了使后續(xù)的詳圖精確，所有關于結的相關信息都反映在固定模型中。耳板組件、提升墊和輔助連接器的規(guī)格、尺寸和位置。節(jié)點深化設計圖紙一般由多個圖紙組成，其中包括節(jié)點裝配圖、配件零件圖、部件裝配圖、軸測圖、節(jié)點整體軸側圖等等，其特點如下：（1）為了介紹節(jié)點的整體外觀、形狀一般需要節(jié)點整體軸側圖；（2）給工廠組裝人員提供直觀的構件特征，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；提供預拼裝及現(xiàn)場安裝時所需各類數(shù)據(jù)。（3）準確反映部件的定位尺寸，指導工廠加工人員對部件進行精確組裝。（4）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，給工廠加工及預拼裝提供準確的安裝信息。（5）部件零件圖能清楚反映部件中各零件間的相對組成關系及位置。（6）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。（7）材料表能準確反映構件中各零件的數(shù)量、尺寸、重量等。（8）需附帶必要的文字說明，用于介紹特殊零件的加工、制作、安裝信息。4鋼結構詳圖深化設計工作流程圖圖4-1鋼結構詳圖深化設計工作流程圖5鋼結構詳圖深化設計軟件介紹5.1鋼結構詳圖深化軟件介紹目前，世界上高層鋼結構深部設計常用的軟件有專業(yè)軟件和通用軟件兩大類：一類是國內應用最廣泛的XSTEEL部分用戶使用structed；另一類是AutoCAD。常用深化設計軟件有很多，例如XSTEEL、BoCAD、Autocad、SDS/2、Strucad等等。都是基于三維結構對鋼結構進行細致化建模，一般需要先對零件進行建模，然后進行拼裝，這樣一來可以迅速獲得總體布置圖，可以從整體角度對鋼結構進行優(yōu)化，可以快速獲取零件數(shù)據(jù)、施工詳圖，個別軟件還具備校正檢查的功能ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>于鯤</Author><Year>2011</Year><RecNum>64</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[6]</style></DisplayText><record><rec-number>64</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p9vffpwrtpdw9fe0ts6x2ewo05rrxxpe5rp0"timestamp="1582021388">64</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>于鯤</author></authors></contributors><titles><title>鋼結構在高層建筑中的應用</title></titles><dates><year>2011</year></dates><publisher>天津大學</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[6]。BoCAD設計軟件可以真正的雙向關聯(lián)，可以進行較為復雜的節(jié)點、構件的建模。Xsteel設計軟件目前較為流行，但也有一些不可避免地缺點，例如，難以實現(xiàn)復雜結構的細致設計。Strucad設計軟件與Xsteel設計軟件主要適合于專業(yè)的鋼結構軟件。SDS/2設計軟件中自帶一些美國標準的節(jié)點庫，若工程中需要按照美國標準，則可以快速設計，但功能相對較弱，國內應用較少。Autocad繪圖軟件可以復雜節(jié)點建模、立體建模，應用比較廣泛，但自動化程度不高，出錯率高，效率低。5.2XSTELL設計軟件XSteel是芬蘭Tekla公司開發(fā)的詳細設計軟件。它有一個適合中國標準的鋼結構環(huán)境。應根據(jù)鋼結構設計規(guī)范的要求制定所有剖面規(guī)范和通用模板。因此，所選用的構件和截面造型均嚴格符合原設計文件的要求。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>付平平</Author><RecNum>65</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[7]</style></DisplayText><record><rec-number>65</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p9vffpwrtpdw9fe0ts6x2ewo05rrxxpe5rp0"timestamp="1582021476">65</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>付平平</author></authors></contributors><titles><title>勁型鋼結構深化設計應用</title><secondary-title>山西建筑</secondary-title></titles><periodical><full-title>山西建筑</full-title></periodical><pages>52-53</pages><number>22</number><dates></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[7]。Xsteel設計軟件中可以將鋼結構中各個節(jié)點以及節(jié)點之間的加裝參數(shù)化。Xsteel設計軟件可以進行團隊作戰(zhàn)，只需要設計一個主服務器系統(tǒng)，然后通過局域網(wǎng)的形式，將整個模型工作進行任務劃分，然后工作人員可以建立不同的用戶環(huán)境，在不同的服務器上進行設計，設計過程中可以通過溝通保持圖紙與模型之間的三維相關性等。也可以查看不同截面下的平面圖、結構圖、三維圖等。在不考慮制造故障的前提下，按詳細設計處理和制造的所有部件在理論上都可以進行準確安裝，設計過程中不同設計人員的設計是相關的，零件圖的改變會直接導致整體模型的改變，這個過程都是自動的，零件編號與整體結構中的零件編號也是關聯(lián)的，改變零件編號之后，整體結構圖中的編號會自動更改，這樣一來，不會出現(xiàn)零件圖與結構圖中同一構建出現(xiàn)不同編號，各個編號數(shù)據(jù)都是實時更新的ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>龔燕兵</Author><Year>2014</Year><RecNum>74</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[8]</style></DisplayText><record><rec-number>74</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p9vffpwrtpdw9fe0ts6x2ewo05rrxxpe5rp0"timestamp="1582112586">74</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>龔燕兵</author><author>曾超</author><author>張世功</author><author>楊素珍</author></authors></contributors><titles><title>大跨度多曲面屋面鋼桁架深化設計</title><secondary-title>建筑技術</secondary-title></titles><periodical><full-title>建筑技術</full-title></periodical><pages>416-417</pages><volume>45</volume><number>5</number><dates><year>2014</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[8]。XSTEEL在鋼結構深化設計的應用主要有以下幾個方面：多高層鋼結構、門式剛架、空間桁架、空間結構。5.3XSTEEL設計軟件注意事項使用XSTEEL軟件進行建模時，在建模之前應該先設定建模構建的屬性規(guī)則，項目也應當按照施工區(qū)域、加工單位或者安裝順序等等規(guī)則劃分為幾個部分，這樣一來，在團隊合作設計建模時，相互之間不會互相干擾，同時也方便之后隊構建進行修改。在初步設置模型和節(jié)點時，首先應該熟悉設計圖紙中對部件的材質、標高、位置等，按上述編號規(guī)則輸入部件，并將部件的起點順序從左向右、從下往上拖動，使構件的標記在設計中具有規(guī)律性，更有利于設計和安裝；應注意的是，第一個構件建成后，必須仔細檢查各構件是否符合設計要求或編號規(guī)則。確認精度后，單擊使用并保存，以便在生成其他零部件時，可以直接使用零部件特性來提高模型速度。一般來說，只有下半部分或下半部分材料發(fā)生了變化。對于各個零部件的前綴編號按照國家規(guī)定應該從1開始，并且前綴與符號不能連在一起。圖紙編號是計劃在XSteel系統(tǒng)中執(zhí)行的編號。多個部件可以逐個編號，但一個部件或零件號不能同時指代一個部件。除第一個編號外，可以使用所有重新編號。建議以后使用舊編號。否則，由于元件編號的變化，可能需要對輸出圖紙重新編號，因此編號必須謹慎。圖紙部分一般分為布局圖、元件圖和零件。目前，許多公司都采用直接在零件圖中畫出零件的方法，這樣既增加了工作量，又節(jié)省了成本，更有利于安裝和生產(chǎn)。在繪圖表面進行標記，單擊并應用字符特性，然后選擇要繪圖的模型構件，以節(jié)省大量繪圖時間。如果遇到類似的構件，當然也可以使用克隆功能來繪制，我的繪制思路是按照安裝生產(chǎn)的思路一個一個地標注，比如先從X軸向進行標注，其次沿著Y軸方向進行標注，最后在依次對各個方向的尺寸進行標注，然后是針對焊接的思路一定要有順序，要依次進行，有效降低了丟失或丟失匹配的可能性。列表報表在Xsteel設計中起著重要的作用。準確、快速的報告大大縮短了項目采購和動工的時間。然而，在物料清單的制作過程中存在著很多問題，因此應當選擇正確的模板導出物料清單。應檢查不同報告的一致性，防止數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤，當然，由于不同項目列表中所需的格式不同，必須對導出的列表進行排序。6鋼結構深化設計中要注意的關鍵問題6.1鋼結構與土建鋼筋之間的界面協(xié)調在勁性鋼結構中，鋼筋混凝土構件中鋼筋與勁性鋼構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。上部結構中巨型柱為復合柱，尤其在端部支撐區(qū)域，節(jié)點體量大，鋼筋并存，鋼結構與鋼筋之間的矛盾突出。通過查閱相關資料，以及以往工程中一些解決鋼結構與鋼筋之間矛盾的做法，提出一下方法解決鋼結構與土建鋼筋之間的界面協(xié)調。做法一：鋼構件上事先在鋼筋連接位置增設連接板?，F(xiàn)場施工時鋼筋斷開，焊接于連接板上；做法二：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。上述方法是將鋼筋斷開來解決矛盾，也可以采用鋼筋不斷，鋼構件開孔的方法解決。6.2鋼結構與機電管線之間的界面協(xié)調超高層建筑樓層內機電等管線眾多，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)量的正確及預留位置的準確，在鋼結構深化設計階段必須及時與機電安裝的深化設計緊密聯(lián)系。一般應當在總承包組織體系中設計一個專門負責深化設計的部門，以此來保證專業(yè)深化設計部門之間進行快速溝通，極大程度降低出錯率。還需要給深化設計部門配備各專業(yè)的資深工程師，在項目總工程師的統(tǒng)一領導下進行工作，便于統(tǒng)一調度、統(tǒng)一管理也便于協(xié)調各個部門的沖突。6.3鋼結構與幕墻節(jié)點之間的界面協(xié)調鋼結構與幕墻連接節(jié)點之間的矛盾是不可忽視的問題。在實設計階段就應該充分的考慮到兩者之間的界面協(xié)調，這樣以來才可以盡早地消除鋼結構與幕墻節(jié)點之間的矛盾，盡最大程度的避免在施工過程中，鋼結構與幕墻節(jié)點之間發(fā)生結構沖突，甚至不可調節(jié)的尺寸限制，將矛盾消滅在萌芽階段，以此來確?，F(xiàn)場實施的進度和質量。6.4深化設計對焊接變形、壓縮變形、沉降量預調值的考慮對于超高層建筑而言，鋼構件制作和安裝應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，可通過設計計算得到變形預調值，再結合現(xiàn)場施工過程中測量得出的精準數(shù)據(jù)，反饋到深化設計，并在深化設計過程中得到有效補償，以達到設計要求的總高度。在項目正式施工前期，可在得到整體設計計算模型后，通過ANSYS與SAP2000等結構分析軟件，先計算出精準的壓縮變形量，再在施工過程中結合其他項目對壓縮變形、沉降量的研究結果和實踐，各個施工階段考慮實際變形監(jiān)測結果并對預調值進行修正，最終在工廠制作時將鋼柱作加長補償。但具體的變形預調值需事先得到原設計、業(yè)主、監(jiān)理等各方的統(tǒng)一意見，最后將預調值僅反映在鋼結構深化圖中，由制作廠按圖施工。6.5深化設計對應力集中的考慮在鋼結構構件在制作過程中，應考慮應力集中的影響，消減應力集中問題，一方面，必須采取焊前加熱、焊后熱處理等措施，另一方面，必須對鋼結構各構件的相關部位進行處理，以減少應力集中帶來的有害影響。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>周春勇</Author><Year>2018</Year><RecNum>63</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[9]</style></DisplayText><record><rec-number>63</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p9vffpwrtpdw9fe0ts6x2ewo05rrxxpe5rp0"timestamp="1582020830">63</key></foreign-keys><ref-typename="ConferenceProceedings">10</ref-type><contributors><authors><author>周春勇</author></authors></contributors><titles><title>超限高層建筑重型鋼結構施工技術</title><secondary-title>第七屆全國鋼結構工程技術交流會</secondary-title></titles><dates><year>2018</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[9]。例如因板厚度、寬度不同的對接需按要求進行過度處理；于此同時，還應當按照規(guī)范要求在焊接的相關部位設計合理的弧形過焊孔；鋼結構詳情深化建模時應多和設計者進行溝通，應當盡量避免焊縫交叉，消減應力集中現(xiàn)象。7詳圖深化工作質量保證措施7.1深化設計人員鋼結構的設計人員作為實現(xiàn)設計圖紙的唯一途徑，應提高設計人員的專業(yè)素養(yǎng)，從源頭提高質量保證。而提高設計人員的設計能力主要應通過提高標準以及監(jiān)管程度實現(xiàn)。鋼結構深化設計須任務十分繁重，需要組織專業(yè)優(yōu)秀的深化設計團隊，技術總負責人需要至少在專業(yè)崗位工作8年以上且具有高級工程師職稱，各個分部負責人需至少在專業(yè)崗位工作5年以上，至少需要全國重點高校本科以上學歷，其他設計人員應當至少具有三年工作經(jīng)驗，學歷方面應當擇優(yōu)錄取，原則上應至少錄取普通本科以上學歷，只有提高設計團隊的專業(yè)素養(yǎng)，才能盡最大程度的提高深化設計圖紙質量，加快設計速度。7.2深化設計三級審核制度鋼結構的設計成果應受到各級部門以及施工單位的審核。通過層層審核，提高鋼結構圖紙質量，也盡量在較早的步驟中查漏補缺，避免成本的增加，減少核算的過程。一方面應當強化相關工作人員能力，另一方面應當嚴格管理深化設計的工作流程。為了保證深化設計質量，還應當重視整個設計體制和審查制度。總包項目經(jīng)理部將根據(jù)中國鋼結構行業(yè)的具體情況，制定符合建設部頒布的各項制圖標準和設計規(guī)范的深化設計標準，建立起完善的三級審核制度。按照設計圖紙、國家和部頒規(guī)范、公司設計規(guī)范和標準完成施工和施工工作后，設計和施工人員應審查和審核過程。7.3設計制圖人自審設計人員必須打印完成的白色圖紙，并在下列內容的檢驗結果上打上標記；：筆誤、遺漏、尺寸、數(shù)量、施工的難易性等。對于發(fā)現(xiàn)的不正確的內容，除在電子文件中修改圖紙外，還要在一次審圖單上用筆修改，并做出標記。自審完成后將修改過的圖紙重新打印白圖（二次審圖單），并將一次審圖單和二次審圖單一起提交審圖人員。審圖人員的檢查內容和方法同自審時基本相同，檢查完成后將二次審圖單交設計制圖人員進行修改并打印底圖，必要時要向制圖人將錯誤處逐條指出，但對以下內容要進行進一步審核：否遵照國家以及公司的相關標準進行深化設計制圖；對特殊的鋼結構構造處理審圖；鋼結構體系中各個構件的尺寸是否干涉。批準時圖紙的修改以詳細設計的基本增加和第二次修改為基礎，重點審查圖紙的加工適用性和表達方法，或是與情況相關的制圖員。7.4及時的通知、反饋、處理當深化設計出現(xiàn)質量問題，在生產(chǎn)放樣階段被發(fā)現(xiàn)時，及時通知深化設計部。深化設計部立即組織人員對問題進行分析，如果判斷屬于簡單的筆誤，即迅速修改錯誤，出新版圖，并立即發(fā)放給生產(chǎn)和質量控制等相關部門，同時收回原版圖紙。當遇到質量問題，并且經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)該問題為對設計的理解錯誤，或這發(fā)現(xiàn)是由于工藝問題導致的錯誤時，應當及時研究相關的鋼結構詳圖深化設計圖紙，并查閱有關資料，重新分析相關的制作工藝以及制作流程，在最短的時間內將鋼結構詳情深化圖紙修改正確，新版本的鋼結構詳情深化圖應當立即發(fā)放給生產(chǎn)和質控等相關部門，同時收回原版圖紙。當在構件制作過程、制作完成后到現(xiàn)場安裝過程時發(fā)現(xiàn)問題，應當根據(jù)現(xiàn)場反饋的情況結合深化設計相關工作人員給出的參考意見，立即通知現(xiàn)場停止相關部分的作業(yè)。同時，組織技術力量會同有關方面審查處理措施和補救方案，經(jīng)設計、項目經(jīng)理同意及時實施，盡量減少損失，并將整個過程如實向業(yè)主報告。7.5出錯補救措施鋼結構詳情深化設計部門應當設里專員與設計院、業(yè)主進行溝通，最大程度