鋼結(jié)構(gòu)工程鋼結(jié)構(gòu)細(xì)化設(shè)計方案

鋼結(jié)構(gòu)工程鋼結(jié)構(gòu)細(xì)化設(shè)計方案1.1鋼結(jié)構(gòu)細(xì)化設(shè)計準(zhǔn)備1.1.1鋼結(jié)構(gòu)細(xì)化目的深化設(shè)計是鋼結(jié)構(gòu)加工與安裝前的重要環(huán)節(jié)，直接影響工程能否順利實施。細(xì)化設(shè)計的目的主要體現(xiàn)以下方面：（1）細(xì)化設(shè)計是對原設(shè)計的理解和細(xì)化。通過深化設(shè)計，將概念模型變成實際模型和圖紙，將通用性節(jié)點變成個性化節(jié)點模型和圖紙。特別是對于本工程的彩帶，通過細(xì)化設(shè)計，可以得到空間各點的坐標(biāo)定位。（2）細(xì)化設(shè)計是對原設(shè)計的檢查、補(bǔ)充和優(yōu)化。通過對桿件和節(jié)點的加工、運輸及安裝等分析和計算，確定桿件與節(jié)點中具體的焊縫、螺栓、分段、吊裝耳板等，并可對其優(yōu)化，得到實際可行的模型與圖紙。（3）細(xì)化設(shè)計為加工制作及檢查提供依據(jù)。細(xì)化設(shè)計的零件圖可以用于下料、成型、加工定位等；構(gòu)件圖可用于零件的組立、連接和涂裝；材料表可用于材料采購；構(gòu)件各點的加工坐標(biāo)可以為加工組裝的測量、校正、對接等提供依據(jù)；為加工方案提供支持。（4）細(xì)化設(shè)計為現(xiàn)場安裝及檢查提供依據(jù)。深化設(shè)計的布置圖可用于現(xiàn)場安裝單元的組裝、定位，安裝單元的各點坐標(biāo)也為安裝過程中的測量、校正、對接等提供依據(jù)，深化設(shè)計得到的構(gòu)件重量及重心為吊裝提供參考。深化設(shè)計與安裝過程計算分析、施工方案等內(nèi)容相互支持和補(bǔ)充，為實際的安裝過程提供技術(shù)支持。（5）細(xì)化設(shè)計也為加工及安裝單元的正確履約提供依據(jù)。細(xì)化設(shè)計得到的材料及重量可作為合同的計量依據(jù)或參考。1.1.2鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計依據(jù)類別名稱編號國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2003《建設(shè)項目管理規(guī)范》GB/T50326-2006《工程測量規(guī)范》GB50026-2007《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2006《建筑工程可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2001《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2008《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》JGJ7-91《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001《建設(shè)工程文件歸檔整理規(guī)范》GB/T50328-2001《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》GB50046-2008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》GB/T17395-2008《低合金鋼焊條》GB/T5118-1995《氣焊、手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫破口的基本型式與尺寸》GB985-1988《氣體保護(hù)焊用鋼絲》GB/T14958-1994《氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》GB/T8110-2008《低合金鋼藥芯焊絲》GB/T17493-1998《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角頭螺母、墊圈技術(shù)條件》GB/T1228～1331-2006《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計、施工及驗收規(guī)程》GB/T50017-2003《建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》GB/T19879-2005《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級法》GB/T11345《網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ61-2003《建筑用無縫鋼管》GB/T81620-1999《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)程》CECS200:2006《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81-2002《鋼結(jié)構(gòu)焊縫外形尺寸》JB7949-1999《碳鋼、低合金鋼焊接構(gòu)件焊后熱處理方法》JB/T6046-19921.2細(xì)化設(shè)計的部署及思路1.1.1細(xì)化設(shè)計遵循的原則序號原則內(nèi)容1細(xì)化設(shè)計的細(xì)化工作主要為：根據(jù)業(yè)主提供的圖紙和技術(shù)要求，結(jié)合加工單位工廠制作條件、運輸條件、現(xiàn)場拼裝方案等技術(shù)要求，對每一個節(jié)點及桿件進(jìn)行實體放樣下料，以便工廠加工使用，對部分節(jié)點圖紙不詳?shù)奈恢眠M(jìn)行設(shè)計和對不合理的節(jié)點及桿件進(jìn)行重新計算以達(dá)到結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并完成鋼結(jié)構(gòu)加工詳圖的繪制。2加工單位將根據(jù)設(shè)計文件、鋼結(jié)構(gòu)加工詳圖、吊裝施工要求，并結(jié)合本公司制作廠的條件，編制鋼結(jié)構(gòu)制作工藝書，其內(nèi)容包括：制作工藝流程圖、每個零部件的加工工藝及涂裝方案。3加工詳圖及制作工藝書在開工前將由鋼結(jié)構(gòu)分包委派的項目部報鋼結(jié)構(gòu)施工主承包單位審批，圖紙由設(shè)計單位確認(rèn)和批準(zhǔn)后才開始正式實施。4設(shè)計單位僅就細(xì)化設(shè)計未改變原設(shè)計意圖和設(shè)計原則進(jìn)行確認(rèn)，細(xì)化單位對細(xì)化設(shè)計的構(gòu)件尺寸和現(xiàn)場安裝定位等設(shè)計結(jié)果負(fù)責(zé)。5細(xì)化設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化，要求細(xì)化設(shè)計按照嚴(yán)格的流程進(jìn)行細(xì)化，同時細(xì)化設(shè)計的圖紙嚴(yán)格按照制圖規(guī)范執(zhí)行，要求流程和圖紙標(biāo)準(zhǔn)化。6細(xì)化設(shè)計的總體部署將服務(wù)于現(xiàn)場安裝總體進(jìn)度，同時考慮材料采購和工廠加工制作的所需時間及進(jìn)度。1.1.2細(xì)化設(shè)計流程設(shè)計人員熟悉圖紙設(shè)計人員熟悉圖紙設(shè)計結(jié)束，提交完整設(shè)計圖紙開始下一批圖紙設(shè)計圖紙交底及工廠服務(wù)詳圖設(shè)計人員詳圖設(shè)計詳圖設(shè)計過程碰到圖紙問題，向施工圖設(shè)計單位提交書面報告完成一批圖紙及自校圖紙校對、審核校對、審核并修改提交圖紙配合詳圖設(shè)計的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對圖紙中未明確的節(jié)點進(jìn)行設(shè)計，提交施工圖設(shè)計單位確認(rèn)施工圖設(shè)計方確認(rèn)施工圖設(shè)計方確認(rèn)施工圖設(shè)計單位進(jìn)行施工圖交底安裝單位進(jìn)行安裝方案交底詳圖設(shè)計單位確定桿件分段位置、加工工藝、圖紙分批情況及圖紙?zhí)峤粫r間詳圖設(shè)計人員再次熟悉圖紙，并提交圖紙中問題書面報告工藝審核1.1.3細(xì)化設(shè)計步驟初步建立整體模型初步建立整體模型檢查模型（檢查構(gòu)件位置、規(guī)格尺寸）精確建立整體模型（充分考慮現(xiàn)場吊裝及工廠加工運輸分段）檢查模型（模型分段是否合理）節(jié)點詳細(xì)建模（符合加工工藝、焊接工藝）構(gòu)件深化設(shè)計詳圖（構(gòu)件組裝圖、工廠加工圖）節(jié)點放樣詳圖（節(jié)點加工詳圖）（一）構(gòu)件深化設(shè)計詳圖繪制步驟（1）整體建模建實體建模前，對設(shè)計院提供的施工圖進(jìn)行仔細(xì)的閱讀，將圖中有不明確或有疑點的問題逐一列出，形成文件資料，并及時以向負(fù)責(zé)該項目的深化總工程師匯報，在與設(shè)計院對問題進(jìn)行核實后再進(jìn)，整個工程建模用AutoCAD鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)詳圖設(shè)計軟件及輔助軟件的平臺下完成，建模工作可以通過局域網(wǎng)由多人分區(qū)分樓層進(jìn)行，建模時應(yīng)結(jié)合安裝方案、制作工藝在模型中就進(jìn)行構(gòu)件的分段處理。（2）繪制網(wǎng)架平面布置圖，并對網(wǎng)架構(gòu)件進(jìn)行編號。（3）繪制單元構(gòu)件圖。將單元網(wǎng)架三維實體模型轉(zhuǎn)換成二維平面圖形，進(jìn)行桿件編號、尺寸標(biāo)注，并且進(jìn)行安裝、制作工藝的分段，繪制構(gòu)件圖，列出構(gòu)件材料清單。（4）繪制零件圖：根據(jù)構(gòu)件圖、節(jié)點圖、分段等要素繪制零件圖，并進(jìn)行零件編號，列出零件材料清單。（5）照上述步驟完成后，將最后完成圖紙的進(jìn)行“自?！バ！Α獙徍恕炞帧?。1.3.4深化設(shè)計的組織機(jī)構(gòu)考慮到本工程的重要程度，我公司將利用公司多方面技術(shù)人才的優(yōu)勢，派出精兵強(qiáng)將，專門成立一個項目深化設(shè)計班組，來確保該工程深化設(shè)計的圓滿完成。成員1人成員1人成員3人成員1人鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計項目組總負(fù)責(zé)1人細(xì)部構(gòu)造設(shè)計組詳圖設(shè)計組工藝設(shè)計組組長1人組長1人組長1人1.1.5細(xì)化設(shè)計軟件（一）常用的深化設(shè)計軟件目前鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計常用的軟件主要有美國的Autocad、芬蘭的Xsteel、英國的Strucad專業(yè)深化設(shè)計軟件。結(jié)合我們以往的深化工程設(shè)計經(jīng)驗，對于本次鋼結(jié)構(gòu)項目的深化設(shè)計，屋面網(wǎng)架采用CAD繪圖軟件進(jìn)行建模及詳圖設(shè)計。CAD深化設(shè)計軟件AutoCAD是現(xiàn)在較為流行、使用很廣的計算機(jī)輔助設(shè)計和圖形處理軟件。在CAD繪圖軟件的平臺上，我司根據(jù)多年從事本行業(yè)設(shè)計、施工經(jīng)驗自行開發(fā)了一系列詳圖設(shè)計輔助軟件，能夠自動拉伸各種截面進(jìn)行結(jié)構(gòu)的整體建模；對于構(gòu)件設(shè)計能夠自動標(biāo)注尺寸、出具詳細(xì)的材料表格；對于節(jié)點設(shè)計能夠自動標(biāo)注焊接形式、螺栓連接形式、統(tǒng)計出各零件尺寸及重量等。1.1.6深化質(zhì)量保證措施序號項目具體內(nèi)容1深化設(shè)計人員隊伍我公司為本工程的深化設(shè)計組織了強(qiáng)大的隊伍，深化設(shè)計項目總工為高級工程師職稱，從事專業(yè)工作年限在8年以上；結(jié)構(gòu)設(shè)計分部、詳圖設(shè)計分部、工藝設(shè)計分部負(fù)責(zé)人均為本科以上學(xué)歷，從事專業(yè)工作年限均在5年以上；分部成員三分之二以上為本科以上學(xué)歷，深化設(shè)計工作年限在3年以上，為圖紙深化設(shè)計的質(zhì)量提供了可靠的人力保證。2深化設(shè)計三級審核制度除了人員能力，對深化設(shè)計來說嚴(yán)格合理的工作流程、體制和控制程序是保證深化設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵因素。我公司根據(jù)中國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的具體情況，制定了符合建設(shè)部頒布的各項制圖標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)范的本公司的深化設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，建立起了完善的三級審核制度。設(shè)計制圖人員根據(jù)設(shè)計圖紙、國家和部委的規(guī)范、規(guī)程以及本公司的深化設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)完成自己負(fù)責(zé)的設(shè)計制圖工作后，要經(jīng)過以下檢查和審核過程：設(shè)計制圖人自審設(shè)計制圖人將完成的圖紙打印白圖（一次審圖單），把對以下內(nèi)容的檢查結(jié)果用馬克筆做標(biāo)記：1筆誤、遺漏、尺寸、數(shù)量；2施工的難易性（對連接和焊接施工可實施性的判斷）；3對于發(fā)現(xiàn)的不正確的內(nèi)容，除在電子文件中修改圖紙外，還要在一次審圖單上用紅筆修改，并做出標(biāo)記（圈起來）；審圖人員校核審圖人員的檢查內(nèi)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(shè)計制圖人員進(jìn)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(nèi)容要進(jìn)行進(jìn)一步審核：1深化設(shè)計制圖是否遵照公司的深化設(shè)計有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；2對特殊的構(gòu)造處理審圖；3結(jié)構(gòu)體系中各構(gòu)件間的總體尺寸是否沖突。最終審核審定時的審圖以深化設(shè)計圖的底圖和二次審圖單為依據(jù)，對圖紙的加工適用性和圖紙的表達(dá)方法進(jìn)行重點審核；對于不妥處，根據(jù)情況決定重復(fù)從審圖人員開始或制圖人員開始的上述工作。3信息反饋處理當(dāng)深化設(shè)計出現(xiàn)質(zhì)量問題，在生產(chǎn)放樣階段被發(fā)現(xiàn)時，及時通知該工程深化設(shè)計項目部。深化設(shè)計項目部會立即組織人員對問題進(jìn)行分析，如果判斷屬于簡單的筆誤，就迅速修改錯誤，出新版圖，并立即發(fā)放給生產(chǎn)和質(zhì)量控制等相關(guān)部門，同時收回原版圖紙。當(dāng)質(zhì)量問題判斷為對設(shè)計的理解錯誤或工藝上存在問題時，重新認(rèn)真研究設(shè)計圖紙或重新分析深化設(shè)計涉及到的制作工藝，及時得出正確的認(rèn)識，并迅速修改圖紙，出新版圖，并立即發(fā)放給生產(chǎn)和質(zhì)控等相關(guān)部門，同時收回原版圖紙。當(dāng)在構(gòu)件制作過程中或安裝過程中，根據(jù)現(xiàn)場反饋的情況發(fā)現(xiàn)深化設(shè)計的質(zhì)量問題時，立即通知現(xiàn)場停止相關(guān)部分的作業(yè)。同時組織技術(shù)力量會同有關(guān)各方研究出處理措施和補(bǔ)救方案，在征得設(shè)計和監(jiān)理同意后，及時實施，盡可能將損失減少到最小，并將整個過程如實向業(yè)主匯報。4出錯補(bǔ)救措施根據(jù)本工程的情況，我公司設(shè)立專門聯(lián)系人與設(shè)計院、業(yè)主保持不間斷的聯(lián)系，盡量減少深化設(shè)計的錯誤；在設(shè)計中發(fā)現(xiàn)深化圖出錯，此時尚未下料開始制作，立即對錯誤進(jìn)行修改，在確認(rèn)無誤后再進(jìn)行施工；如果深化設(shè)計發(fā)生錯誤，且工廠已經(jīng)下料開始制作，在發(fā)現(xiàn)錯誤后，立即停止制作，并向設(shè)計院和業(yè)主報告，與設(shè)計人員共同商討所出現(xiàn)錯誤的性質(zhì)，如果所發(fā)生的錯誤對整體結(jié)構(gòu)不造成安全影響，在設(shè)計院、業(yè)主的認(rèn)可、批準(zhǔn)后繼續(xù)施工；否則對已加工的構(gòu)件實行報廢處理。5現(xiàn)場實測反饋措施為保證結(jié)構(gòu)安裝定位的準(zhǔn)確性，本工程預(yù)埋板的標(biāo)高、位置均需通過實測反饋給深化設(shè)計，深化設(shè)計根據(jù)實測的數(shù)據(jù)對上部固定屋蓋進(jìn)行放樣設(shè)計。1.3細(xì)化設(shè)計與制作工藝、安裝的的結(jié)合細(xì)化設(shè)計與制作工藝、安裝必須要與施工方案進(jìn)行結(jié)合。本工程網(wǎng)架的安裝方案是一圈一圈逐層向上安裝。本工程量大工期緊，結(jié)合我公司多年來的加工制作及安裝經(jīng)驗，組織施工部和設(shè)計部及采購部等有關(guān)部門擬定方案后，制定材料采購、加工制作、運輸、安裝等計劃。如，先采購本工程從支座向上30個網(wǎng)格的所有材料，像焊管、鋼板、高強(qiáng)栓、封板、錐頭、無紋螺母、檁托、C型鋼檁條、彩板、采光板采購。這樣最大配合了現(xiàn)場的安裝順序速度，避免了發(fā)至工地的貨是現(xiàn)場不需要的，造成不能安裝，產(chǎn)生工期滯后，還能節(jié)省現(xiàn)場安裝場地。1.3.1焊接應(yīng)力和焊接變形的控制由于焊接變形直接影響構(gòu)件、結(jié)構(gòu)的安裝及其使用功能，并因承載時產(chǎn)生附加彎矩、次應(yīng)力而間接影響其使用性能，變形的控制是很重要的。金屬焊接時在局部加熱、溶化過程中，加熱區(qū)受熱膨脹，而周圍的母材還處于冷態(tài)或加熱溫度不高，因而對焊接區(qū)受熱母材的膨脹其約束作用，焊接區(qū)因而受壓應(yīng)力，而母材受拉應(yīng)力。隨著電弧前移，已完成的焊縫和熱影響區(qū)冷卻并收縮，而其周圍的母材此時卻起了約束其收縮的作用。焊縫及近焊縫區(qū)因而受拉應(yīng)力，而周圍的母材金屬受壓應(yīng)力。構(gòu)件焊接時產(chǎn)生瞬時內(nèi)應(yīng)力，焊接后產(chǎn)生殘余應(yīng)力，并同時產(chǎn)生殘余變形，這是不可以避免的客觀規(guī)律。由于本工程的桿件尺寸與結(jié)構(gòu)重量大，因此在長度方向受焊接應(yīng)力的影響大，容易發(fā)生收縮，預(yù)留長度法補(bǔ)償焊縫的縱向收縮變形，深化設(shè)計在構(gòu)件放樣下料圖中考慮縱向的收縮變形影響，管件下料考慮每道拼接焊縫預(yù)留0.5-0.7mm的余量，作為深化設(shè)計下料詳圖的依據(jù)。需預(yù)留的長度需預(yù)留的長度1.4細(xì)化設(shè)計與鋼結(jié)構(gòu)施工方案的結(jié)合1.4.1結(jié)構(gòu)變形是否需要預(yù)起拱設(shè)計結(jié)構(gòu)的變形是大跨度結(jié)構(gòu)需要特別重視的問題，在結(jié)構(gòu)自重作用下，如果結(jié)構(gòu)的變形過大，會影響到整個結(jié)構(gòu)的外形、構(gòu)件的幾何尺寸和受力。因此通過結(jié)構(gòu)的起拱來解決結(jié)構(gòu)的變形問題，是通常采用的控制結(jié)構(gòu)剛度的策略。而一般情況下結(jié)構(gòu)起拱的設(shè)計是結(jié)構(gòu)深化設(shè)計的重要內(nèi)容，結(jié)構(gòu)起拱后，結(jié)構(gòu)的定位坐標(biāo)、桿件的幾何尺寸均有變化。判斷結(jié)構(gòu)是否需要起拱主要考慮結(jié)構(gòu)在自重作用下的變形值，若此結(jié)構(gòu)在平面內(nèi)的變形不是特別大，就不需要起拱。若經(jīng)計算后結(jié)構(gòu)在平面內(nèi)的變形較大，則將計算所得的結(jié)構(gòu)豎向變形值直接反向施加到原結(jié)構(gòu)上對結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)起拱，預(yù)起拱采用工廠制作中的反向變形來處理，以達(dá)到變形后結(jié)構(gòu)合理、工廠加工及現(xiàn)場安裝準(zhǔn)確快速。1.5深化設(shè)計施工詳圖深化設(shè)計的節(jié)點構(gòu)造、放樣設(shè)計、工藝設(shè)計、加工、運輸、吊裝的分段均應(yīng)在施工詳圖中得以體現(xiàn)，施工詳圖是指導(dǎo)工廠加工及現(xiàn)場安裝的有效文件。施工詳圖包括詳圖設(shè)計說明、埋件平面布置圖、構(gòu)件平面布置圖、構(gòu)件立面布置圖、構(gòu)件圖、零件圖、構(gòu)件清單、零件清單、螺栓清單等。1.5.1施工詳圖設(shè)計說明詳圖設(shè)計說明的內(nèi)容一般應(yīng)有詳圖設(shè)計依據(jù)；（按照原設(shè)計圖紙的要求進(jìn)行，包括工程規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定等）主材、焊材、連接件等選用的型號、規(guī)格、牌號、要求及建議；焊接坡口的形式、焊接工藝、焊接質(zhì)量等級及無損檢測要求；構(gòu)件的表示方法及允許偏差；對構(gòu)件加工、預(yù)裝、防銹與涂裝、運輸、安裝等技術(shù)要求及注意事項。1.5.2埋件平面布置圖本工程埋件主要涉及混凝土柱頂?shù)念A(yù)埋件，埋件平面布置圖應(yīng)表示出埋件的軸線相對位置、標(biāo)高、跟其他部件的關(guān)系，對施工的要求及注意事項。1.5.3構(gòu)件平面、立面布置圖本工程構(gòu)件平面、立面布置圖包括下弦桿、上弦桿、腹桿、支座等主要構(gòu)件分布，構(gòu)件編號應(yīng)與成品構(gòu)件圖中編號保持一致。主要提供現(xiàn)場安裝用。依據(jù)鋼結(jié)