1、建筑鋼結構深化設計的探討-精品資料 本文檔格式為WORD,感謝你的閱讀。 摘要：本文提出鋼結構深化設計的目的，從高層建筑鋼結構的設計重點出發，進而提出鋼結構深化設計圖內容和構造節點優化。 關鍵詞：鋼結構 深化設計 節點 優化 Abstract: This paper presents the design of the purpose of deepening the steel structure, starting from the design of high-rise steel structures, and then put forward to deepen the design

2、 content and structure optimization of steel structure.Key words: steel structure; detailed design; node; optimization TU391 A 2095-21042021 引言： 建筑工程設計文件編制深度規定中，對鋼結構工程設計制圖也有明確的界線劃分，在業主委托設計單位進行結構設計時，假設合同中沒有具體關于深化設計的要求，那么鋼結構的設計內容僅為鋼結構設計圖。因此，鋼結構深化設計在更多時候需由加工、安裝單位來完成，這也給加工、安裝單位提出了較高的要求，特別是針對許多復雜的鋼結構。由于深

3、化設計人員缺乏對結構設計圖的理解，在加工和施工經驗方面較欠缺，因此對節點、構件深化設計在圖紙表達、節點構造設計方面并不一定合理。 1.深化設計的目的近年來，中國的鋼結構開展迅速，鋼結構深化設計作為一個新興行業也得到了開展壯大。深化設計水平正在逐年提高，隨著設計手段的不斷完善，計算機輔助設計的推廣，超大規模、超大跨度鋼結構工程經驗的積累，中國的鋼結構深化設計能力已根本接近國際先進水平。同時，隨著中國鋼結構的不斷開展，結構形體的日益復雜求新，工程質量要求的不斷提高，加工安裝手段的不斷提高和完善，各環節對鋼結構深化設計的要求和依賴也在不斷提高，其在整個鋼結構鏈中的作用也日益顯現。深化設計已由傳統的構

4、件拆圖延伸到節點及構造計算及設計、材料準備及優化、施工詳圖產生、各類報表統計、預拼裝及吊裝方案設計及計算、工程量統計及索賠資料的整理等鋼結構的方方面面。 2.高層建筑鋼結構設計重點 2.1高層結構設計應注意以下六個比值：軸壓比：主要為控制結構的延性。剪重比：主要為控制各樓層最小地震剪力，確保結構平安性。剛度比：主要為控制結構豎向規那么性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層。位移比：主要為控制結構平面規那么性，以免形成扭轉，對結構產生不利影響。周期比：主要為控制結構扭轉效應，減小扭轉對結構產生的不利影響。剛重比：主要為控制結構的穩定性，以免結構產生滑移和傾覆。 2.2風荷載與地震荷載組成的結構水平荷載

5、是結構設計的主要控制因素，結構內力與位移一般采用彈性方法計算，對于有抗震設防要求的結構，除進行地震作用下的彈性階段計算外，還應驗算可能進入的彈塑階段狀態。風振驗算時對于建筑主體結構局部頂部有小型突出建筑時，應計入鞭梢效應，特別是對于頂部有桅桿類的結構的應著重分析。 2.3高層建筑鋼結構計算模型根據具體結構形式和計算內容確定，一般可采用平面抗側向力結構空間協同計算模型。當結構布置規那么，質量及剛度沿高度分布均勻時可采用平面結構計算模型；當結構平面或立面不規那么，無法劃分為平面抗側力單元時，考慮采用空間結構計算模型。 2.4高層建筑的根底設計，應綜合考慮建筑場地的地質狀況、上部結構的類型，確保建筑

6、物不致發生過量沉降或傾斜，滿足建筑物正常使用要求。還應注意與相鄰建筑的相互影響，尤其是周邊高層建筑影響，宜采用筏形根底，必要時可采用箱形根底。當地質條件好、荷載較小，且能滿足地基承載力和變形要求時，也可采用交叉梁根底或其他根底形式；當地基承載力或變形不能滿足設計要求時，可采用樁基或復合地基。 3.深化設計圖內容鋼結構深化設計圖是構件下料、加工和安裝的依據，深化設計的內容至少應包含以下內容：圖紙目錄、鋼結構深化設計說明、構件布置圖、構件加工詳圖、安裝節點詳圖。3.1鋼結構深化設計說明。設計說明一般作為工廠加工和現場安裝指導用，說明中一般都應包含有：設計依據、工程概況、材料說明(鋼材、焊接材料、螺

7、栓等)、下料加工要求、構件拼裝要求、焊縫連接方式、板件坡口形式、制孔要求、焊接質量要求、拋丸除銹要求、涂裝要求、構件編號說明、尺寸標注說明、安裝順序及安裝要求、構件加工安裝過程中應注意的事項等。通過鋼結構深化設計說明歸納匯總，將工程的根本要求展現給加工、安裝人員。 3.2構件布置圖設計。構件布置圖主要作為現場安裝用，設計人員根據結構圖中構件截面大小、構件長度、不同用途的構件進行歸并、分類，將構件編號反映到建筑結構的實際位置中去，采用平面布置圖、剖面圖、索引圖等不同方式進行表達，構件的定位應根據其軸線定位、標高、細部尺寸、文字說明加以表達，以滿足現場安裝要求。當對結構構件進行人工歸并分類時，要特

8、別注意構件的關聯性，否那么很容易誤編而導致構件拼裝錯誤。構件的外形可采用粗單線或簡單的外形來表示，在同一張圖或同一套圖中不應采用相同編號的構件。因細節或孔位不同的梁就應單獨編號。對安裝關系相反的構件，編號后可采用加后綴的方式來區別。 3.3構件詳圖設計。構件詳圖主要作為生產車間加工組裝用，根據鋼結構設計圖和構件布置圖采用較大比例來繪制，對組成構件的各類大、小零件均應有詳細的編號、尺寸、孔定位、坡口做法、板件拼裝詳圖、焊縫詳圖，并應在構件詳圖中提供零件材料表和本圖的構件加工說明要求，材料表中應至少包含零件編號、厚度、規格、數量、重量、材質等。在表達方式上可采用正視圖、側視圖、軸側圖、斷面圖、索引

9、詳圖、零件詳圖等。每一構件編號均應與構件布置圖中相對應，零件應盡可能按主次部件順序編號。構件詳圖中應有定位尺寸、標高控制和零件定位，構件重心位置等。構件繪制時應盡量按實際尺寸繪制，對細長構件，在長寬方向可采用不同的比例繪制。對于斜尺寸應注明斜度，當構件為多弧段時，應注明其曲率半徑和弧高。總之，構件詳圖設計圖紙表達深度應該以滿足構件加工制作為最低要求，在圖紙表達上應盡量做到詳細。 3.4安裝節點詳圖設計。當結構施工圖中已經有節點詳圖時，在深化設計時，可不考慮這些節點的設計、繪制。但當結構設計圖中節點不詳或屬于深化設計階段增加的節點圖，那么在安裝節點詳圖中還應該表達出來，以滿足現場安裝需要。節點詳

10、圖應能明確表達構件的連接方式、螺栓數量、焊縫做法、連接板編號、索引圖號等。節點中的孔位、螺栓規格、孔徑應與構件詳圖中統一。鋼結構深化設計是一項消耗大量人力物力的工作，國內目前有采用以下幾種方式來做鋼結構深化設計：AUTOCAD、struCAD、Xsteel等專業軟件，大大提高了鋼結構深化設計的出圖效率。 4.構造節點優化4.1鋼筋與柱腳底板穿孔塞焊后作為整體預埋件先預埋，然后圓管柱與埋板現場焊接，并且需將柱腳鋼筋與圓鋼柱內壁焊接，按節點做法要求，在實際操作中也會遇到很多問題，埋板頂標高會有施工誤差，鋼柱安裝時柱底標高沒法調節，且不易定位，鋼管直徑為600毫米800毫米，鋼筋與圓管柱內壁現場根本

11、沒法焊接。針對該節點做法，經與設計屢次溝通，最后達成如下做法，先預埋地腳錨栓，鋼柱安裝時通過地腳錨栓調整標高，鋼柱調整到位后將鋼筋與柱內壁焊接，由于柱內鋼筋已加長至1100毫米左右，從圓管柱上端進行鋼筋與柱內壁焊接。總的來說，既到達了柱腳受力要求，也到達了現場安裝方便的目的。 4.2構件制作、加工難以實現，焊縫密集，應力集中。某多層鋼結構箱形柱與鋼梁剛性連接，梁翼緣對應的橫隔板貫穿箱形柱，由于與柱相連的鋼梁截面不完全相同(有些梁高僅差50毫米或100毫米)，所以有些橫隔板相距很近，鋼柱都被橫隔板分成一小段，由于鋼柱均為40毫米厚以上的鋼板，因此當橫隔板間距在100300毫米左右時，鋼柱節點域處

12、焊縫非常多，應力集中也很明顯，為保證節點傳力，也為盡量減少焊縫，我們建議設計單位將其改為如下做法，隔板間距小于150毫米時，與鋼柱相連接的鋼梁采用變截面，當隔板間距不小于150毫米以上時，在箱形柱焊接內隔板，這種做法受力較合理，又能方便加工、制作，減少焊接量。運輸、安裝工藝的特殊要求構件深化、加工完成只是完成了整個工程的一局部工作，很多工作還需在現場完成，能不能順利完成安裝，這也說明深化設計是否合理、構件加工是否滿足精度要求。由于運輸、安裝要求，諸如：構件分段點的選擇，構件單元運輸長度確實定，構件在工廠組裝還是現場散裝，安裝吊點位置和做法確定，構件最大重量確定，工具施擰的最小空間考慮，復雜鋼結

13、構在深化設計階段預起拱考慮等等，所有這些工作要在深化設計階段考慮完全。 5.結語： 總之，鋼結構深化設計作為介于施工圖設計與加工安裝的一個中間過程，其工作內容主要包含兩方面，一是根據鋼結構施工圖進行深化設計，二是進行與上述各專業的配合和效勞工作。深化設計人員必須充分發揮自身的工程經驗，認真的完成工程的深化設計及相關配合效勞工作。 參考文獻： 1劉曉峰;高層民用建筑結構設計J;科技信息;2021年20期 2謝暾;鄭炘;鋼結構構件的連接設計J;建筑師;2006年05期 3張淑玉;謝永增;孫明凱;李會軍;Xsteel在鋼結構深化設計中的應用J;冶金標準化與質量;2007年02期 閱讀相關文檔:淺談TBM電氣系統 鄉鎮環境污染問題與策略探究 建筑結構設計研究 利用Excel 公式完成污水計算 論電梯日常維護 淺談公路與橋梁施工中機械的選擇和配置 淺析現代城市規劃 建筑結構設計分析 高層建筑混凝土結構的優化設計與施工探析 起伏中的感知體驗 淺談鋼筋混凝土橋梁裂縫產生原因及處理措施 淺談建筑結構加固 淺談工程勘察行業開展現狀及行業開展趨勢 怎樣當一名合格的基