08第八章-----钢结构深化设计方案
钢结构深化设计方案
1、钢结构深化设计
1.1、深化设计及施工详图
(1)、深化设计的工作内容及基本原则：
针对部分构件的断面、内力和连接要求，根据设计院提供的设计条件进行节点的连接设计。
主要根据受力状况，依据设计要求的节点连接形式（刚接或铰接等），按照施工方便、受力可靠、经济合理的原则确定采用具体的连接方法并作节点的连接详图。
进一步进行连接构件与被连接构件的受力分析，计算节点中的连接构件与被连接构件承载力，包括焊缝、螺栓、连接板等的强度、刚度稳定性等。
根据计算结果确定节点的最终形式并提交设计院审核。
(2)、施工详图设计参考的重要因素
A、钢结构安装方法及施工措施；
B、与土建专业施工的措施严密配合；
C、幕墙系统及装饰专业的需求；
D、充分考虑机电各专业的需求；
E、钢结构制作工艺及运输所需要考虑的因素；
F、其它施工措施的需求；
(3)、本工程深化工作的主要包括：构件详图、节点详图深化。
深化设计图纸应包括连接类型，杆件的尺寸、材料规格及等级，高强螺栓的规格、数量及强度等级，节点构造、配合现场安装的定位板，焊缝的形式和尺寸等一系列施工所必须具备的信息和数据。
1.2、钢结构加工图施工详图设计组织形式
根据施工详图设计的工作内容，结合本工程项目部管理和各相关专业的承包模式，拟采用“项目部组织及协调、制作单位施工详图深化设计、其它各专业工程参与、设计单位审定”的形式进行钢结构施工详图设计工作。
主要采用Tekla Structures20.0 作为深化设计的主要应用软件。
深化设计的工作是要准确无误地将设计蓝图转化为构件加工图纸，制作厂构件精密加工运输至现场，并依据深化设计图纸指导现场安装。
钢结构深化设计方案.doc
华润置地·万象城工程钢结构深化设计方案审批：审核：编制：中建钢构有限公司华润置地·万象城工程项目部二○一○年三月十一日钢结构深化设计方案一、工程概况本工程位于成都市成华区，西靠二环路，北临双庆路，南临双桂路，东临二十四城居住区，为一栋地下三层，地上 38 层以办公为主的综合性超高层建筑。
其中地下室负二、负三层为车库，局部兼作战时人防地下室，负一层及地上裙房部分为商业用，主楼裙房以上部分为办公用。
地上部分主楼和商业裙房用防震缝隔开，地下部分连为一体。
本工程地上部分从左到右分为五个结构单元，从左到右依次为一~五结构单元 (结构单元示意如下图 )，各单元建筑物高度依次为33.3m(一结构单元 )、23.3m(三结构单元 )、29.1m(四结构单元 )、 33.3m(五结构单元 )，层高以 6.0m、5.7m、5.4m 为主，柱网以 9.0m× 9.0m、9.0m ×11.0m、12.7m×12.7m 为主。
地下室从上到下各层层高依次为 6.50m、4.20m、3.40m，其中负一层局部设置自行车车库夹层。
第二结构单元(主楼 )建筑物高度为 174.10m，层高以 4.2m、4.8m 为主，开间 9.0m，进深 9.6 m、 10.5m、9.9m。
本工程主楼采用全现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构体系 ,裙房及地下室采用全现浇钢筋混凝土框架结构体系;主楼框架柱在下部采用型钢混凝土柱,在上部采用普通混凝土柱,主楼核心筒边缘构件在下部配置构造型钢;裙房少部分框架梁、柱采用型钢混凝土梁、柱,裙房大跨梁部分采用预应力混凝土梁。
二、深化设计1.深化设计依据：本工程深化设计部分将根据业主提供的招标文件、答疑补充文件、技术要求及设计蓝图为依据，结合工厂制作条件、运输条件，考虑现场拼装、安装方案、设计分区及土建条件进行钢结构部分的图纸深化。
深化设计图是作为指导本工程工厂加工制作和现场拼装、安装的施工详图。
深化设计方案思路及流程
钢结构深化设计思路及流程、钢结构单位在拿到图纸后，项目专职深化人员首先要对整套图纸读懂吃透。
对图纸表达不详细或不明白的地方进行归纳整理以书面的形式向总包、设计进行正式提交，在下一个设计周例会上进行答疑再对答疑结果，总包、设计进行签字确认。
钢结构深化单位在拿到正式的签字确认单后，方可进行下一步工作。
、按照深化的程序要求对钢结构制作和安装方案进行会审。
深化设计过程应包含钢结构制作工艺流程、节段划分方案、制作精度控制方案、质量检测方案、关键节点的计算分析以及与深化设计有关的整体分析等内容。
(1)钢结构深化设计开始前，按IS09001的程序文件的要求, 对钢结构制作和安装方案进行会审。
(2)深化设计过程应包含钢结构制作工艺流程、节段划分方案、制作精度控制方案、质量检测方案等内容,⑶深化设计流程图如下:详图设计单位确定杆件分段位置、 加工工艺图纸分批情况及图纸提交时间提交图纸图纸交底及工厂开始下一批图纸设计服务1 P设计结束，提交完整设 计图纸(4) 深化设计出图思路钢结构进行具体深化。
对每个单体的重要关键节点以及构件图重要的焊缝形式等 深化图送*校对、审核并修改根据招标单位提供的本工程钢结构图纸、补充文件及招标文件，对本工程的 完成一批图纸及自校施工图设计方确认施工图设计方确认交设计、业主、监理确认后，方可下料制作作为工程施工及验收依据。
(5)先进的钢结构深化设计软件本工程的深化设计采用CAD4行三维建模。
(6)图纸深化设计进度控制及保证措施1)图纸深化设计进度控制中标后，设计部根据工程总进度和资源情况排出“深化设计进度计划图”，明确本工程各结构设计进度节点，确保满足本工程总体制作进度；在设计院提交总体设计资料前，我公司将组建专项设计组，派1-2名深化设计人员到设计院提前熟悉设计内容，领会设计意图，以确保图纸转化按照总体设计进行；在完成每个分项设计后，即刻向设计院上报并申请深化设计图纸的审批，对审批后需要修改的部分，及时进行修改，直到审批合格；实行“设计倒计时”制度，使每个人明确自己分项设计进度对于总体设计进度的重要性，目标明确，确保节点。
钢结构深化设计
钢结构深化设计钢结构深化设计依据（1）工程深化设计部分是依据业主提供的图纸，并充分结合工厂制作工艺条件、运输条件、现场拼装、现场安装条件进行编制的。
（2）本项目深化设计参照的的规范、标准：1.《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068-20012.《建筑抗震设防分类标准》GB 50223-953.《建筑结构荷载规范》GB 50009-20014.《建筑抗震设计规范》GB50011-20015.《钢结构设计规范》GB50017-20036.《建筑地基基础设计规范》GB 50007-20027.《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24:908.《钢结构焊接技术规程》JGJ 81-20029.《钢结构施工质量验收规范》GB 50205-200110.《低合金高强度结构钢》GB/T 1591-9411.《建筑设计防火规范》GBJ16-8712.《厚度方向性能钢板》GB/T 5313-8513.《建筑结构用轧制钢》JIS G 3136-199414.《碳素结构钢》GB/T 70015.《低碳合金高强度结构钢》GB/T 159116.《热轧H型钢和部分T型钢》GB/T 1263-199817.《碳钢焊条》GB/T511718.《低合金钢焊条》GB/T 511819.《熔化焊用钢丝》GB/T 1495720.《气体保护焊用钢丝》GB/T 1495821.《建筑钢结构焊接规程》JGJ 81-200222.《六角头螺栓-A和B级》GB/T 578223.《六角头螺栓-C级》GB/T578024.《钢结构高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈与技术条件》GB/T 1228-123125.《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接幅》GB/T 3632-363326.《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T 892327.《型钢混凝土组合结构构造》04SG523深化设计遵循的原则以施工设计图纸和技术要求为依据，负责完成钢结构的深化设计，并完成钢结构加工详图的编制。
钢结构深化设计
钢结构深化设计第一节钢结构深化设计综述1钢结构深化设计综述钢结构深化设计即钢结构详图设计，在钢结构施工图设计之后进行，详图设计人员根据施工图提供的构件布置、构件截面、主要节点构造及各种有关数据和技术要求，严格遵守钢结构相关设计规范和图纸的规定，对构件的构造予以完善。
根据工厂制造条件、现场施工条件，并考虑运输要求、吊装能力和安装因素等，确定合理的构件单元。
最后再运用专业的钢结构深化设计制图软件，将构件的整体形式、构件中各零件的尺寸和要求以及零件间的连接方法等，详细地表现到图纸上，以便制造和安装人员通过查看图纸，清楚地了解构造要求和设计意图，完成构件在工厂的加工制作和现场的组拼安装。
结合钢结构深化设计的职责和本工程的特点，现对本工程的钢结构深化设计做如下描述：2钢结构深化设计目的3钢结构深化设计依据3.1执行标准按照但不限于以下规范、规程进行深化设计：3.2设计文件3.3工艺文件深化设计前深化人员与工艺人员对本工程的重点部位、典型部位进行工艺探讨、交底，并形成正式文件，作为深化设计技术依据。
第二节深化设计重难点分析及解决措施1.1空间双曲变截面构件的深化设计分析本工程花瓣造型复杂，在设计图中需从多方面、多角度体现空间双曲形态，并体现出花瓣斜交密肋构件的完美样条曲线，难度较大，对深化设计要求高。
解决措施（1）采用Xsteel、SolidWorks等专用设计软件，并密切联系设计院，严格执行相关规范，确保节点深化设计的准确和美观；（2）深化设计时，每段均以控制点绘制圆弧，形成圆弧形弯管，再通过各段圆弧的空间模拟，形成最终的三维曲线；（3）对线型进行合理完善，达到圆弧曲线目的。
解决措施图示多段圆弧控制点模型线型完善后圆弧模拟空间曲线管1.2坐标定位与数据输出量大分析本工程为空间双曲构造形式，定位完全依靠定位点的空间三维坐标，而钢结构成型需要三个阶段：地面拼装、安装就位、合龙卸载，每个阶段对应着不同的定位坐标，定位坐标的确定和数据输出是深化设计的最大难题。
钢结构深化设计方案
钢结构深化设计方案我公司有多家甲级设计院，能够胜任各专业的深化设计工作，如果我公司能够中标，将安排深化人员进驻设计院配合进行深化设计工作，满足设计进度，保证施工组织。
下面主要详述钢结构专业的深化设计方案。
15.1 钢结构详图的深化设计15.1.1 深化设计软件本公司拥有多种钢结构计算及详图设计软件，如STAAD/PRO、SAP2000、MIDAS及3D3S等国内外钢结构设计专用计算软件，以及XSTEEL、AUTOCAD等详图出图软件，完全能够胜任本工程钢结构的二次深化设计。
15.1.2 深化设计人员本公司设计部门人员充足，深化设计部门现有设计人员75人，其中注册结构师12人，高级工程师20人，中级工程师30人，初级职称15人。
由于本工程施工工期十分紧迫，为了使施工准备时间尽量缩短，保证构件加工和安装能提前开工，深化设计工作在本工程项目实施过程中显得尤其重要，为此，必须针对本工程成立钢结构超常规的深化设计部门，并配置具有类似项目深化设计丰富经验的深化设计人员进行对本工程的深化设计，确保在较短的时间内，保证深化设计质量。
从施工进度角度考虑，本项目地下室第一节钢柱深化时间决定现场钢结构开工时间，结构图报批后，根据结构图预排版、套料，提出材料采购计划，同时组织深化设计人员预计15～20天完成出图工作，保证现场工期。
15.1.3 深化设计目的1)通过深化设计，得出构件的实际应力，比较原设计使有的截面，使构件的截面可以适当进行改进，以优化结构的整体用钢量。
2)通过深化设计，对结构的整体安全性和重要节点的受力进行验算，确保所有的构件和节点满足设计要求，确保结构使用安全。
3)通过深化设计，对构件和节点进行构造的施工优化，使构件和节点在实际的加工制作和安装过程中能够变得更加合理，提高加工效率和加工安装精度。
4)通过深化设计，将原设计的施工图纸转化为工厂标准的加工图纸，使构件和节点分区域进行归类编号，加工形成流水加工，大大提高加工进度并与现场安装进度衔接。
第八章钢结构深化设计方案
钢结构深化设计方案第八章钢结构深化设计管理第一节钢结构深化设计管理组织体系一. 鉴于本工程新颖、复杂的钢结构体系，为保证不规则空间构件加工制作、现场安装的顺利进行，保证钢结构的施工质量，我们在总承包部框架下专门设置深化设计部，受项目总工程师直接领导，进行钢结构深化设计的对口管理。
深化设计部的主要职责是对深化设计专业分包商进行系统、有效地管理；包括深化设计进度控制，满足材料采购、加工安装需要；审查校核深化设计图的质量，是否符合原设计的节点构造要求；并协调处理与其他专业之间的矛盾。
保证图纸的正确性；确保钢结构工程的顺利进行。
我们将依托中建集团所属的，具有国家甲级建筑设计资质的中国建筑设计研究院的设计技术管理力量，在本工程项目总工程师的直接领导下，承担本工程的深化设计管理工作。
深化设计管理二.钢结构深化设计图和文件审批（一）（二）深化图设计的进度管理深化设计分包商提交深化图和文件，供总承包商初审，如初审不合格，退回分包商整改1.由深化设计部根据工程总体进度计划编制统一的钢结构深化设计出图计划，编制步骤后重新送审。
如下：初审合格的深化图和文件，由总承包商签章发送原设计广州市设计院审批，审批结果分2.1.根据施工总计划，统—编制年、季、月出图计划，发给深化设计分包商，并要求其按此 CB为A、、三个等级：进度进行出图。
级图纸和文件为正确无误，可以实施；A）(12.总承包商主管钢结构副总工程师，按期进行对口督促和检查；深化设计部及时与工程管级图纸和文件原则上可以接受，但须稍加修改，经总承包商复审后方可交付施工；B）(2理部等部门协调，并及时调整落实出图计划。
级图纸和文件错误较大，不予接受，须重新设计，再经总承包商初审后发送原设C）(33.总承包商深化设计部按时认真填写出图计划的实施记录。
计师审批。
（三）深化图设计的质量管理级图纸和文件经复审无误后须由总承包商加盖施工图批准章，方可出图交付施级和BA3.钢结构加工安装质量的好坏，在一定程度上与深化图设计质量有关，如果图纸不能保工。
钢结构深化设计实施方案(含示意图)
钢结构深化设计实施方案本工程钢结构全高304.85m，总重量约15000吨。
主楼钢柱18根钢管柱最大断面为φ1400×25mm、约5500吨，28根H型钢柱分节后最大净重量17.5吨，单根钢管柱是由许多根直线段组成的折线型，单根钢梁最重是15.5吨。
H型钢采用Q345-B，钢管采用Q345-B，预埋件采用Q235-B，连接件采用Q345，普通螺栓采用1.6-C级，高强螺栓采用10.9级。
1.钢结构深化设计包括的范围和成果内容根据业主及设计院提供的资料，在不改变结构形式、结构布置、受力杆件、构件型号、材料种类、节点类型的前提下，对各节点（连接节点和支座节点）的细部尺寸、焊缝坡口尺寸、杆件分段等进行了整栋大厦钢结构部分的深化设计。
1.1. 深化设计包括的范围钢结构深化设计的主要目的是将施工图细化，以利于工厂加工及安装。
本工程深化设计的难点在于主楼部分空间渐变的钢管混凝土柱、梁柱节点构造和桁架的深化以及屋顶造型钢架的深化设计。
本次深化设计进行了整个结构的三维整体模型结构的静、动力分析，三维实体模型的建立，施工验算和最不利工况下的节点强度验算；劲性柱、圆管柱、钢管混凝土柱柱脚的做法、柱子分段拼接、柱身的组装焊缝、柱与梁连接节点域等的深化；主梁与柱的连接节点、主次梁的连接节点、钢梁的组装焊缝、钢梁与混凝土剪力墙的连接节点等的深化；带状伸臂桁架与柱的连接节点、桁架与混凝土剪力墙的连接节点、桁架弦杆腹杆相交节点域、桁架分段拼接、桁架杆件的组装焊缝等的深化；支撑与梁的连接节点、支撑杆件的组装焊缝等的深化；以及预埋件的连接节点、楼承板连接节点、楼面四周及楼面洞口边模连接节点等等的深化。
通过以上范围的深化设计，进一步掌握了整个工程的结构特点、节点造型，解决了多根杆件空间相互交错的难题；通过对整个结构的受力分析、验算，对复杂节点的最不利工况强度的验算，也进一步验证了深化设计的安全性和合理性，确保了施工过程的安全可靠，确保了本工程质量和进度。
钢结构深化设计方案
钢结构深化设计方案
一、钢结构深化设计指导原则
首先必须保证结构工程安全可靠；
钢结构设计要充分体现方案的意图、设计理念和建筑风格；
与其它专业设计（土建工程、装饰工程、机电工程等）相协调；
钢结构设计要进行科学合理的深化和优化，充分体现其经济合理性；
施工设计应以方案图为依据，加工安装详图设计应以施工图为依据；设计图纸必须保证工厂加工和现场安装的要求；
严格遵循设计程序，与业主、设计院、总承包方密切配合，保证设计工作的顺利进行。
二、深化设计工作流程
由具有丰富钢结构设计经验的专家牵头，组织有钢结构设计能力的结构工程师及熟练详图设计的工程师，深入学
习、消化、领会原设计图的设计意图及要领，对设计要点、难点、重点进行剖析，发现并解决设计疑难问题，做到参与设计的每一位工程技术人员精通原设计图纸，能精确把握设计要领。
由专家及设计人员针对该工程的每一不同连接接头，根据原设计图提供的构件断面、受力特点、内力大小进行节点连接设计，形成节点大样图，供原设计单位审核。
节点设计的原则是：安全可靠、受力明确，构造简单合理，易于施工，便于质量检查与验收。
节点设计图经原结构设计单位审查通过后，交由详图设计工程师进行详细设计。
开展详图设计前，请专家及节点设计人员给详图设计人员交底。
详图设计期间，专家及结构设计师进行指导、检查并进行成图后的校审，审查合格后，交原设计单位确认。
经原设计单位确认后的图纸，交给制作安装部门实施。
对施工中发现的问题，及时跟踪解决并备案，直致完成竣工图。
详细深化设计流程下图所示：
三、点设计质量管理流程
四、深化设计图纸质量管理流程。
钢结构深化设计方案
钢结构深化设计方案
1.1.1 钢结构深化设计
深化设计概况及总体思路
本工程深化设计部分将根据业主提供的招标文件、答疑补充文件、技术要求及图纸为依据，结合制作单位工厂制作条件、运输条件，考虑现场拼装、安装方案及土建条件，同时针对本工程所作的计算、分析结果基础上进行编制，本工程深化设计作为指导本工程的工厂加工制作和现场拼装、安装的施工详图。
深化设计概况本工程结构体可能系为钢结构和钢筋混凝土的复合结构体系。
钢结构部分主要为H 型钢梁、型钢柱、钢梁间隅撑、柱间钢支撑、钢桁架、钢网架和压型钢板等。
钢柱主要截面形式为工字型、圆型和十字型。
钢结构耐火极限为1~3 小时。
深化设计总体思路
深化设计遵循的原则
我公司将以原施工设计图纸和技术要求为依据，负责完成钢结构的深化设计，并完成钢结构加工详图的编制。
我公司将根据设计文件、钢结构加工详图、吊装施工要求，并结合制作厂的条件，编制制作工艺书包括：制作工艺流程图、每个零部件的加工工艺及涂装方案。
加工详图及制作工艺书在开工前经详图设计单位设计人、复核人及审核人签名盖章，报原设计单位审核同意，招标人盖章确认后才开始正式实施。
原设计单位仅就深化设计未改变原设计意图和设计原则进行确认，投标单位对深化设计的构件尺寸和现场安装定位等设计结果负责
深化设计流程。
钢结构深化设计方案
钢结构深化设计1深化设计准备（1）深化设计软件的选定目前国内三维建模常用的软件主要有两个，分别为AUTOCAD 和XSTEEL，这两种软件均能进行三维建模，各自有各自的特点，其中AUTOCAD主要是平面绘图功能强大，而XSTEEL在赋予构件截面特性、实现单线实体化方面具有很大的优势，不但速度快，而且可以对其截面特性进行详细直观的描述，XSTEEL主要适用于规则的多、高层结构，其对曲线形构件的建模是通过短折线来近似模拟，而其节点类型也均针对多、高层结构节点设置的。
因此经过对比后，决定采用XSTEEL进行本工程的三维建模工作。
（2）三维模型的建立根据原设计提供的轴线、各层的平面布置图、立面图和相关的剖面图将结构的框架利用XSTEEL软件建立。
根据原设计提供的节点图和钢结构高层节点设计图集将各部位相连接的节点在软件中形成标准节点。
逐个根据软件中的节点进行节点配置。
根据设计节点形式形成便于安装和制作的节点。
（3）深化设计与制作加工工艺及安装方案的配合在深化设计过程中将结合制作工艺要求，确定深化设计图纸的表达方法，设置接头位置及绘制杆件详图。
对制作分段的划分将根据安装分段的划分及结构要求进行。
绘制现场安装分段的拼接接头形式2深化设计要求1.深化设计部门必须有应具有相应的资质。
2.本工程图纸为施工图，制作施工前必须进行详图深化设计及工艺加工设计，方能进行批量加工，详图深化设计根据原设计图所提供的节点进行，并将图纸递交设计确认后方能进行施工。
3.详图设计必须给出完整的明确的加工尺寸和数据以及各种制作和焊缝符号。
节点图内容应包括各个节点的连接类型，连接件的尺寸，高强度螺栓的直径和数量，焊缝的形式和尺寸等一系列施工详图设计所必须具备的信息和数据。
4.深化设计包括本工程深化设计范围主要包括以下内容:（1）钢结构与土建混凝土相搭接的所有埋件的深化设计；（2）钢柱、钢梁、短柱、支撑、楼梯等钢结构深化设计；（3）节点的深化设计5.根据施工详图编制工艺流程图，设计工装、夹具、胎架等有关技术文件。
钢结构深化设计方案
第一章钢结构深化设计方案本工程钢构件主要类型包括：钢管桩、热轧H型梁等，材质为Q235和Q345B。
第一节深化设计目的及要点1、深化设计目的深化设计是钢结构建筑设计与施工中必不可少的一个重要环节。
深化设计的质量，直接影响着钢结构的制作和安装质量。
深化设计要详细到每一个零部件和节点，为钢结构的制作和安装提供支持性文件。
设计的主要内容包括钢结构包括安装布置图设计、详图深化设计、放样和胎架设计，其目的主要体现以下方面：(1) 通过深化设计，对杆件和节点进行构造的施工优化，使杆件和节点在实际的加工制作和安装过程中能够变得更加合理，提高加工效率和加工安装精度。
(2) 通过深化设计，将原设计的施工图纸转化为工厂标准的加工图纸，使杆件和节点进行归类编号，加工形成流水加工，大大提高加工进度。
(3) 通过深化设计，对构件在制作、运输和安装过程中所需的构造措施节点的受力进行验算，确保节点满足设计要求，保构件在制作、运输和安装过程中的安全，并绘制安装节点图。
总而言之，深化设计是为钢结构制作和安装提供必要的、详尽的、便于进行施工操作的技术文件。
通过深化设计，使复杂分散的节点细化成为有规律的、一目了然的施工详图。
2、深化设计要点（1）满足结构设计要求，体现结构设计意图钢结构深化设计应以结构设计图纸为依据，并针对钢结构工程的特点（工程采用的钢材材质、连接件和焊材要求、摩擦面抗滑移系数和焊缝等级以及油漆涂装和防火要求）进行更为详尽的阐述与说明。
对结构图中简化表述的各类钢构件精确的进行空间定位以及尺寸计算，各类构件尺寸造型以及连接形式必须以符合设计图纸的要求为基本原则。
当出现无法满足结构图纸设计要求的情况时，应及时与设计方沟通，以便进行调整或优化。
最终出具的深化设计图纸必须由设计单位确认后方可实施制作与安装施工。
（2）符合工艺要求，简化施工流程钢结构深化设计的合理与否都将经历由制作到现场安装施工的各个环节的检验，不能满足施工工艺的深化设计都是失败的。
第8章 钢结构工程
8.5.2、高强螺栓连接
1、高强度螺栓： 也称为高强螺栓连接副。分为：8.8级和10.9级。
（a）大六角头螺栓 （b）扭剪型螺栓
2.高强螺栓与普通螺栓的区别
1）普通螺栓可重复使用，高强螺栓一般用于永久连接，且 不可重复使用。
2）高强螺栓一般由高强钢材制成，是预应力螺栓，摩擦型 用扭矩扳手施加规定预应力，承压型拧掉梅花头。普通螺栓 一般由普通钢材(Q235)制成，只需拧紧即可。
3、对低温冷脆的影响 对于厚板或交叉焊缝，将产生三向焊接残余拉应力
，限制了其塑性的发展，增加了钢材低温脆断倾向。 所以，降低或消除焊接残余应力是改善结构低温冷
脆性能的重要措施。
4、对疲劳强度的影响 在焊缝及其附近主体金属焊接残余拉应力通常达到
钢材的屈服强度，此部位是形成和发展疲劳裂纹的敏感 区域。因此焊接残余应力对结构的疲劳强度有明显的不 利影响。
正确，以防产生错误，造成废品；
※放样时，铣、刨的工作考虑加工余量，焊接构件要按工艺要
求放出焊接收缩量，高层钢结构的框架柱尚应预留弹性压缩
量；
※号料时要根据切割方法留出适当的切割余量；
※如果图样要求绗架起拱，放样时上、下弦应同时起拱，起拱 后垂直杆的方向仍然垂直于水平线，而不与下弧杆垂直；
3．切割
下料划线以后的钢材，必须按其所需的形状和尺寸进行 下料切割。钢材的下料切割可以通过冲剪、切削、摩擦等机 械力来实现，也可以利用高温热源来实现。常用的切割方法 有：气割、机械切割、氧离子切割等。
（二）、减小焊接残余应力和焊接变形的措施
1、设计上的措施； （1）焊接位置的合理安排 （2）焊缝尺寸要适当 （3）焊缝数量要少，且不宜过分集中 （4）应尽量避免两条以上的焊缝垂直交叉 （5）应尽量避免母材在厚度方向的收缩应力 2、加工工艺上的措施 （1）采用合理的施焊顺序 （2）采用反变形处理 （3）小尺寸焊件，应焊前预热或焊后回火处理
浅谈钢结构深化设计及方案优化
建筑设计Architectural Design– 48 –现如今，随着时代的发展与社会的进步，人们越来越追求建筑设计理念，要求除了满足最基本的功能需求之外还需要确保其外观美、形式美，再加上现代建筑设计的发展方向日趋多元化、智能化、高精尖，因此对于结构外观所提出的要求更为严谨、更高。
由于钢结构工程比较复杂，受力复杂、节点繁琐等，因此有必要详细的拆解每个复杂构建，如此才能更好的进行制作与施工。
基于此，在钢结构施工之前进行深化设计十分有必要，如此一来能够对原设计图进行仔细的检索与核校，通过对图纸的补充与完善，从而能够取得理想的设计效果[1]。
1 深化设计的内容与意义1.1 内容在原有设计图纸上开展深化设计工作，需要结合相关施工工艺流程与专业配合做好二次优化设计工作，即项目特点、构件加工、现场施工条件、运输与安装等。
具体内容较多，如绘制加工详细图、优化钢结构节点、解决混凝土结构碰撞、穿筋孔预留、结合型钢桁架相互配合屋面桁架和装饰幕墙结构。
同时，还包括优化处理节点、分段长度与重量合理，确保能够更加方便的加工、运输构件，为现场施工提供极大便利。
1.2 意义钢结构二次深化设计贯穿到设计、加工到结束施工的整个环节中，这是构件加工与施工的重要内容，能够提供施工布置图与构件加工图来方便施工，在制定安装方案时能够结合现场实际情况，方便更好的布置临时辅助支撑，为此在施工过程中需做好相关工作，即验算施工过程、分段安装结果、变形分析与控制、虚拟动画模拟等。
为保证整体的设计质量、加快施工进度、控制安装质量，就必须进行深化设计，如此一来有助于降低成本和确保安全。
换言之，钢构件加工、安装精度在一定程度上直接取决于钢结构的设计深度与层次细节[2]。
2 钢结构深化的原则与方法2.1 原则第一，严格按照施工设计蓝图、会议纪要与图纸答疑，在维持原设计结构布局与形式、原构件截面、材料等级与节点类型等都不变的情况下，放样处理各个细部节点，二次深化设计标注尺寸与分段杆件标号等，且确保符合工程作业计划高效实施要求。
浅谈钢结构深化设计及方案优化
浅谈钢结构深化设计及方案优化钢结构是一种常见的建筑结构形式，具有优秀的性能和广泛的应用。
随着建筑设计和施工技术的不断发展，钢结构深化设计及方案优化成为了一个重要的问题。
本文将就钢结构深化设计及方案优化进行讨论。
钢结构深化设计是指在初步设计的基础上，对结构进行更进一步的细化和完善。
它主要包括以下几个方面的内容：首先，是结构模型的细化。
在初步设计中，往往根据建筑的功能和荷载情况，对结构模型进行初步的划分。
而在深化设计中，需要对结构进行更细致的划分和建模，以满足设计要求和工程实际。
其次，是结构计算的深化。
在初步设计中，我们通常只进行一些简单的计算和验算。
而在深化设计中，需要进行更为详细和全面的计算，包括静力和动力计算、稳定性分析、疲劳和振动分析等，以保证结构的安全性和可靠性。
再次，是结构细部构造的设计。
在初步设计中，我们往往只考虑了结构整体的布置和功能，而在深化设计中，需要对结构的各个细部构造进行更加细致和精确的设计，以满足结构的工作要求和施工要求。
最后，是结构材料和施工工艺的选择。
在初步设计中，我们往往只考虑了结构的荷载和功能，而在深化设计中，需要考虑更多的因素，包括材料的选用、施工的工艺和方法等，以达到结构的经济性和可施工性。
钢结构方案优化是指对初步设计方案进行评估和优化，以得到更优的结构方案。
它主要包括以下几个方面的内容：首先，是方案的经济性评估。
在方案优化中，我们需要对不同方案的成本进行比较和评估，以选择最经济的方案。
这包括材料成本、施工成本和维护成本等。
其次，是方案的可行性评估。
在方案优化中，我们需要对不同方案的施工方法和工艺进行评估，以选择最可行的方案。
这包括施工的技术要求、施工时间和施工条件等。
再次，是方案的安全性评估。
在方案优化中，我们需要对不同方案的结构安全性进行评估，以选择最安全的方案。
这包括结构的承载能力、抗震能力和疲劳能力等。
最后，是方案的环境友好性评估。
在方案优化中，我们需要对不同方案的环境影响进行评估，以选择最环保的方案。
04---钢结构深化设计方案
第四章钢构造深化设计方案4.1 深化设计总体思路及组织管理体系4.1.1 深化设计总体思路4.1.2 深化设计工作总流程4.1.3 深化设计组织管理体系4.1.3.1 公司层面深化设计组织管理体系我司重大项目实行需编制《深化设计方案》，会审图纸后，由各专业副总工程师部门根据合同及施工图规定旳设计工作内容、范畴、工期、质量原则、服务规定，并结合我司旳实际生产设备及工艺技术方案，分别编制《设计配合及优化方案》、《现场安装配合求》、《工艺技术配合规定》、《详图设计方案》，汇編形成《深化设计方案》后报总工程师审批，由深化设计部贯彻执行。
4.1.3.2 项目层面深化设计组织管理体系深化设计是钢构造工程实行旳源头，针对本工程地上钢构造旳深化设计，我司将从各专业技术线抽调骨干力量组建本工程深化设计部，由深化设计部长亲自兼任深化设计负责人，对设计方案编制、审批、执行等环节进行全过程管控，为工程旳顺利实行打下坚实旳基础。
图：深化设计组织架构4.1.3.3 岗位职责4.1.3.4 人员配备我公司为本工程旳深化设计组织了精良旳深化设计队伍，项目深化设计总负责人为专家级高工职称，从事专业工作年限46年；设计负责人、详图设计负责人、工艺负责人均为本科以上学历，从事专业工作年限均在6年以上；成员基本都为本科以上学历，深化设计工作年限基本在6-以上，为图纸深化设计旳质量提供了可靠旳人力保证。
根据本工程旳重要性，对本工程旳深化设计人员投入进行如下安排。
学历比例图工作年限比例图职称比例图4.1.3.5 硬件配备（一）电脑硬件配备考虑到诸暨市都市建设投资发展有限公司-剧院A、B区，地下室建设工程（钢构造制作与安装工程）重要限度，我公司配备了1台联想（Lenovo）锋行K330至尊版台式电脑作为本工程深化设计服务器，40台联想（Lenovo）扬天T3900d台式电脑作为本工程深化设计一般PC，为图纸深化设计旳质量提供了可靠旳电脑硬件保证，保证该工程深化设计旳圆满完毕。
08第八章 钢结构深化设计方案.
第八章钢结构深化设计方案第一节钢结构深化设计管理一. 钢结构深化设计管理组织体系鉴于本工程新颖、复杂的钢结构体系,为保证不规则空间构件加工制作、现场安装的顺利进行,保证钢结构的施工质量,我们在总承包部框架下专门设置深化设计部,受项目总工程师直接领导,进行钢结构深化设计的对口管理。
深化设计部的主要职责是对深化设计专业分包商进行系统、有效地管理;包括深化设计进度控制,满足材料采购、加工安装需要;审查校核深化设计图的质量,是否符合原设计的节点构造要求;并协调处理与其他专业之间的矛盾。
保证图纸的正确性;确保钢结构工程的顺利进行。
我们将依托中建集团所属的,具有国家甲级建筑设计资质的中国建筑设计研究院的设计技术管理力量,在本工程项目总工程师的直接领导下,承担本工程的深化设计管理工作。
二. 深化设计管理(一钢结构深化设计图和文件审批1.深化设计分包商提交深化图和文件,供总承包商初审,如初审不合格,退回分包商整改后重新送审。
2.初审合格的深化图和文件,由总承包商签章发送原设计广州市设计院审批,审批结果分为A、B、C三个等级:(1A级图纸和文件为正确无误,可以实施;(2B级图纸和文件原则上可以接受,但须稍加修改,经总承包商复审后方可交付施工;(3C级图纸和文件错误较大,不予接受,须重新设计,再经总承包商初审后发送原设计师审批。
3.A级和B级图纸和文件经复审无误后须由总承包商加盖施工图批准章,方可出图交付施工。
下图为深化设计管理流程图,该流程经过国内一些类似超高层工程项目的实践中,得到了充分的运用。
实践证明该流程便于深化设计的质量、进度控制。
方案设计图深化设计图案总承包审核协调中建集团设计研究院设计审批广州市设计院同意非原则性正式施工业主设计监理吊装总承包制作商深化设计管理流程图(二深化图设计的进度管理由深化设计部根据工程总体进度计划编制统一的钢结构深化设计出图计划,编制步骤如下:1.根据施工总计划,统—编制年、季、月出图计划,发给深化设计分包商,并要求其按此进度进行出图。
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第八章钢结构深化设计方案第一节钢结构深化设计管理一. 钢结构深化设计管理组织体系鉴于本工程新颖、复杂的钢结构体系，为保证不规则空间构件加工制作、现场安装的顺利进行，保证钢结构的施工质量，我们在总承包部框架下专门设置深化设计部，受项目总工程师直接领导，进行钢结构深化设计的对口管理。
深化设计部的主要职责是对深化设计专业分包商进行系统、有效地管理；包括深化设计进度控制，满足材料采购、加工安装需要；审查校核深化设计图的质量，是否符合原设计的节点构造要求；并协调处理与其他专业之间的矛盾。
保证图纸的正确性；确保钢结构工程的顺利进行。
我们将依托中建集团所属的，具有国家甲级建筑设计资质的中国建筑设计研究院的设计技术管理力量，在本工程项目总工程师的直接领导下，承担本工程的深化设计管理工作。
二. 深化设计管理（一）钢结构深化设计图和文件审批1.深化设计分包商提交深化图和文件，供总承包商初审，如初审不合格，退回分包商整改后重新送审。
2.初审合格的深化图和文件，由总承包商签章发送原设计广州市设计院审批，审批结果分为A、B、C三个等级：(1）A级图纸和文件为正确无误，可以实施；(2）B级图纸和文件原则上可以接受，但须稍加修改，经总承包商复审后方可交付施工；(3）C级图纸和文件错误较大，不予接受，须重新设计，再经总承包商初审后发送原设计师审批。
3.A级和B级图纸和文件经复审无误后须由总承包商加盖施工图批准章，方可出图交付施工。
下图为深化设计管理流程图，该流程经过国内一些类似超高层工程项目的实践中，得到了充分的运用。
实践证明该流程便于深化设计的质量、进度控制。
（二）深化图设计的进度管理由深化设计部根据工程总体进度计划编制统一的钢结构深化设计出图计划，编制步骤如下：1.根据施工总计划，统—编制年、季、月出图计划，发给深化设计分包商，并要求其按此进度进行出图。
2.总承包商主管钢结构副总工程师，按期进行对口督促和检查；深化设计部及时与工程管理部等部门协调，并及时调整落实出图计划。
3.总承包商深化设计部按时认真填写出图计划的实施记录。
（三）深化图设计的质量管理钢结构加工安装质量的好坏，在一定程度上与深化图设计质量有关，如果图纸不能保证应有的质量，必然影响构件的加工与安装质量，并导致不必要的返工现象。
总承包商为提高深化图的设计质量，具体做法是：1.根据原设计师要求，统一深化图的格式、表达方式及送审份数。
2.认真初审深化图及文件，严格遵循原设计意图。
3.坚持深化设计图纸的会签制度，只有当深化设计图纸准确无误、各工种都满意会签后才出图交付施工。
4.对已经广州市设计院审核批准的A类深化图，由总承包商统一发送加工、安装方组织施工。
同时，细致复核已经广州市设计院审核批准的B类深化图。
（四）深化图设计的信息管理对于广州东塔这样规模庞大的工程，钢结构深化设计图纸的数量相当可观，因此对深化图设计的文档和信息管理也显得尤为重要。
我们将借鉴以往大型工程的管理经验，运用现代化的计算机信息管理系统，高效、准确地管理钢结构深化图设计信息。
具体的管理措施如下：1.深化图设计信息的输出文件的管理此类文件是总承包商在深化图设计管理中向业主、设计师和各分包商发出的各种有关深化图设计协调信息。
我们将采用整合了深化设计管理流程的现场OA管理系统，统一进行信息化管理。
文件最终由项目及公司领导审批签发，网上备案，统一输出，同时原稿装订成册。
2.深化图设计信息输入文件的管理此类文件是在深化图设计管理中，总承包商收到的由业主、设计师和各分包商发来的有关深化图的各种信息。
总承包商收到此类文件后，由收发员统一登记，上网流转，经部门签发后，随即转发相关专业技术管理人员。
最终处理意见和文件原本返回信息收发处集中转发和归档备案。
3.深化图设计图纸管理由深化设计分包商提交的正式施工图，一经设计师审批同意，总承包商加盖施工章批准后，统一由深化设计部发送加工厂及钢结构安装分包商，深化底图由总承包商负责分类归档。
第二节钢结构深化设计实施深化设计工作为工程设计与工程施工的桥梁，需要准确无误地将设计图转化为直接供施工用的制造安装图纸。
同时，深化设计还将按照规范规定及安全、经济的原则，从节点构造、构件的结构布置、材质的控制等方面对设计进行合理优化，使设计更加完善。
为确保广州东塔项目钢结构工程的顺利开展，我们已经着手开始深化设计工作。
我们将在最短的时间内提供阶段性的深化设计图纸，提交结构设计师审核，以及时为落实备料和工厂加工做好图纸准备。
一. 钢结构深化设计目的钢结构深化设计的目的主要体现以下方面：（1）通过深化设计，得出杆件的实际应力比，比较原设计使有的截面，使杆件的截面可以适当进行改进，以降低结构的整体用钢量。
（2）通过深化设计，对结构的整体安全性和重要节点的受力进行验算，确保所有的杆件和节点满足设计要求，确保结构使用安全。
（3）通过深化设计，对杆件和节点进行构造的施工优化，使杆件和节点在实际的加工制作和安装过程中能够变得更加合理，提高加工效率和加工安装精度。
（4）通过深化设计，将原设计的施工图纸转化为工厂标准的加工图纸，使杆件和节点进行归类编号，加工形成流水加工，大大提高加工进度。
（5）通过深化设计，对栓接接缝处连接板进行优化、归类、统一，减少品种、规格。
二. 深化设计原则深化设计具体原则如下：（1）深化设计根据设计院提供的施工图纸进行，如在节点图中无相应的节点时，请设计院补图或按照国家钢结构设计规范进行设计，但必须提交设计院认可。
如需对节点进行优化，事先须得到设计院、发包人同意。
（2）所提交的设计必须包含详细的计算书及图纸，计算书及图纸必须由设计院签字及盖章。
（3）深化设计的节点图纸应包括钢梁与钢柱、钢桁架与柱、主次梁节点、钢柱与基础、钢梁与混凝土构件、预埋件、支撑杆件等连接详图。
（4）深化设计图纸应包括各个节点的连接类型，杆件的尺寸、强度等级，高强螺栓的规格、数量及强度等级，焊缝的形式和尺寸等一系列施工所必须具备的信息和数据。
三. 深化设计流程四. 深化设计能力（一）深化设计人员的配置为确保本工程的深化设计质量及进度，我们拟投入由具有资深设计经验的教授级工程师领衔的，包括多名高级工程师在内的从事多年深化设计的专业钢结构设计人员共计50余人，并可根据工程需要进行增援。
拟投入本项目的主要深化设计人员具有多年大型钢结构设计经验，曾参与完成广州新电视塔、广州珠江城烟草大厦、北京电视台新大楼、珠江西塔等代表性超高层钢结构的深化设计，与包括KPF、广州市设计院等在内的众多国内外知名设计机构有深厚的交流，对像广州东塔这样的领先潮流的设计有深刻地理解，这对本工程钢结构深化设计的开展有着非常重要的帮助。
拟投入的深化设计人力资源配备见下表。
（二）深化设计软件资源配备拟投入的深化设计主要软件资源配置见下表。
五. 深化设计软件的选择与应用（一） 深化设计软件的选择目前国际上高层、超高层钢结构深化设计常用的软件主要有专业的结构深化设计软件和通用设计软件两大类。
前者在国内应用最为广泛的是Xsteel ，部分用户在用Strucad ；后者以AutoCAD 为代表。
常用深化设计软件的功能及优缺点如下表所示：软件名称产地主要功能优点缺点BoCAD 设计软件德国通过三维智能钢结构建模，迅速得到零件、安装、总体布置图及各构件参数，零件数据、施工详图自动生成，具备校正检查的功能真正的双向关联，可以进行较为复杂的节点、构件的建模刚刚进入中国Xsteel 设计软件芬兰 国内应用广泛复杂空间结构建模困难，复杂节点、特殊构件难以实现Strucad 设计软件英国 专业的钢结构软件，国内有部分用户 SDS/2设计软件美国具备按美标设计节点的节点库，设计美标节点快速方便功能相对较弱，国内应用较少 Autocad 绘图软件美国二维平面图绘制、三维实体建模复杂节点建模、立体建模，应用比较广泛 自动化程度不高，出错率高，效率低根据本工程的结构形式及构件特征，拟选择Xsteel 设计软件作为深化设计的主要应用软件。
使用Xsteel 不仅是考虑到能方便、快捷的进行整体模型、能准确快捷的导出深化图纸，主要考虑该软件在国内应用广泛，可以与参与本工程的相关单位共享数据。
更为重要的是，Xsteel 数据可以方便地转化为其他软件接收的格式，非常适合本工程建筑信息模型系统管理工作。
（二） 深化设计软件的应用Xsteel 软件应用时一般按以下6个步骤进行： 1. 结构整体定位轴线的确立首先必须建立结构的所有重要定位轴线空间单线模型，该模型必须得到原设计的认可。
对于本工程所有的深化设计时必须使用同一个定位轴线空间单线模型。
定位轴线创建软件界面2. 结构整体初步建模在Xsteel 截面库中选取钢柱或钢梁截面，进行柱、梁等构件的建模。
构件截面编辑软件界面3. 节点参数化自动生成钢梁及钢柱创建好后，在钢柱、钢梁间创建节点，在Xsteel 节点库中有大量钢结构常用节点，采用软件参数化节点能快速、准确建立构件节点，能大大减少深化时间。
当节点库中无该节点类型时，而在该工程中又存在大量的该类型节点，可在软件中创建人工智能参数化节点以达到设计要求。
参数化节点软件界面4.构件编号当节点全部创建完毕，将对整体工程构件进行编号。
Xsteel可以自动根据预先给定的构件编号规则，按照构件的不同截面类型对各构件及节点进行整体编号命名及组合（相同构件及板件所命名称相同）。
从而大大减少构件人工编号时间，减少人工编号错误。
构件编号软件界面5.出构件深化图纸Xsteel能自动根据所建的三维实体模型对构件进行放样，其放样图纸的准确性极高。
构件自动出图软件界面6.图纸更新、调整自动生成深化图纸具有很强的统一性及可编辑性，软件导出的图纸始终与三维模型紧密保持一致，当模型中构件有所变动时，图纸将自动在构件所修改的位置进行变更，以确保图纸的准确性。
图纸更新软件界面第三节构件及节点特点分析本工程钢结构主要由巨柱、角柱、伸臂桁架、环形桁架、核心筒预埋钢柱、核心筒钢板剪力墙、楼层梁等组成，如下图所示：塔楼主要构件组成图一. 构件特点分析本工程构件主要截面形式多样，主要截面形式有巨形双箱体、单箱体角柱、矩形、异形H型以及普通H型，其中巨形双箱体、单箱体角柱主要分布在外框筒，转角型箱形仅在混凝土核心筒内，其余主体结构构件均为各类拼接或轧制H型构件。
塔楼中主要构件的外形尺寸超大，如巨型箱形钢柱其净尺寸达到3500×5600mm，环形桁架均为跨楼层的大型桁架，平面尺度较大，另外核心筒内的转角型箱形剪力墙板外形尺寸也较大，特别是桁架区域，构件构造比较复杂，主要构件体现了超大、超重、超宽的特点，主要构件截面分布和形式见下图示。
构件类型截面形式截面尺寸分布钢板剪力墙-20、-16 107层~屋顶核心筒角部劲性柱H1100×600/300×20×40～H250×400/200×20×40等7种截面规格33层～106层核心筒角部劲性柱H1100×300×20×40～H250×200×20×40等7种规格33层～106层环形桁架共计6榀；23～24层、40～41层、56～57层、67～68层、79～80层、92～94层500×700×30×30~200×200×16×16等多种规格伸臂桁架共计4道；23～24层、40～41层、67～68层92～94层角柱2000×1500×25~800×1100×30等多种规格角柱(B5～68层)角柱(68～94层)角柱(94～106层)角柱(106～顶层)箱型剪力墙-50、-40、-25、-20、-16等（B5～32层）核心筒内劲性柱-50、-40、-25、-20、-16等（B5～11层）巨形箱型柱5600×3500×50~2400×1150×20等多种规格(B5～68层)(68～94层)(94～106层)(106～顶层)二. 节点特点分析本工程在23、40、56、67、79、92层设有6道巨型框架式强力结构，这些结构由巨柱、角柱、伸臂桁架、环形桁架、核心筒体系组成，构件大，交汇点多，导致此处节点复杂且尺寸大，形式多样。