鋼結構工程深化設計方案深化設計概述鋼結構深化設計即鋼結構詳圖設計，在鋼結構施工圖設計之后進行，詳圖設計人員根據施工圖提供的構件布置、構件截面、主要節點構造及各種有關數據和技術要求，嚴格遵守鋼結構相關設計規范和圖紙的規定，對構件的構造予以完善。根據工廠制造條件、現場施工條件，并考慮運輸要求、吊裝能力和安裝因素等，確定合理的構件單元。最后再運用專業的構件深化設計制圖軟件，將構件的整體形式、構件中各零件的尺寸要求以及零件間的連接方法等，詳細地表現到圖紙上，以便制造和安裝人員通過查看圖紙，能夠清楚地了解構造要求和設計意圖，完成構件在工廠的加工制作和現場的安裝。深化設計的目的及原則序號深化設計的目的1對工程鋼結構進行深化設計，包括完成深化設計模型、深化設計圖、各種報表，按時有效地提供圖紙等相關資料。2在設計過程中結合制作、運輸、安裝、其它相關專業等綜合因素，對構件進行分段分節，配合加工、運輸、安裝等各工序的正常工作。3結構設計無節點設計的，要做節點設計與計算，并報結構設計單位審批。4對深化設計工作進行系統、有效地管理：包括進度和質量控制，滿足材料采購、加工安裝需要，以及審查校核深化設計圖是否符合原設計的節點構造要求。5協調處理土建、幕墻、機電等專業與鋼結構之間的聯系問題，確保鋼結構工程的順利進行，配合現場進行深化設計服務工作。6計算出桿件的實際應力比，比較原設計使用的截面，使桿件的截面可以適當進行改進，以降低結構的整體用鋼量。7對結構的整體安全性和重要節點的受力進行驗算，確保所有的桿件和節點滿足設計要求，確保結構使用安全。8對桿件和節點進行構造的施工優化，使桿件和節點在實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。9將原設計的施工圖紙轉化為工廠標準的加工圖紙，使桿件和節點進行歸類編號，加工形成流水加工，大大提高加工進度。10對栓接接縫處連接板進行優化、歸類、統一。序號深化設計的原則1與建筑師、設計單位、專業工程承包商無條件配合，完善施工圖和加工圖紙，完成含機電留洞、鋼構件吊耳驗算等，并在深化圖中表達相應內容以便進行加工制作。2深化設計文件及其加工制作承包范圍內的工作要符合國家有關法律、法規、規范、合同文件及其補充文件的要求。3確保深化設計的合理性、完整性和可行性，并保證所選用的材料、工藝方法等滿足規范、設計要求及合同的要求。4在深化設計過程中并行開展材料定貨及樣板樣品評審，避免因深化設計進度影響生產進度。5深化設計根據設計院提供的施工圖紙進行，如在節點圖中無相應的節點時，請設計院補圖或按照國家鋼結構設計規范進行設計，但必須提交設計院認可。如需對節點進行優化，事先須得到設計院、發包人同意。6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蓋章。7深化設計圖紙應包括各個節點的連接類型，桿件的尺寸、強度等級，高強螺栓的規格、數量及強度等級，焊縫的形式和尺寸等一系列施工所必須具備的信息和數據。深化設計組織機構及資源配置深化設計團隊組織機構我司在熟悉設計圖紙后，結合工程實際情況，為了使深化設計更加完善，更加方便加工制作、構件運輸以及保證現場安裝的順利進行。將成立以構件深化設計優化負責人為組長的深化設計團隊。主要負責工程的結構計算、三維建模、施工圖繪制、工藝編制、BIM等工作。深化設計資源配置人員配置為確保本工程的深化設計質量及進度，我司擬投入由具有資深設計經驗的高級工程師領銜的，包括多年從事深化設計的專業鋼結構設計人員5人，均為具有豐富構件深化設計經驗的專業技術人員，其中鋼結構高級工程師1人，一級注冊結構工程師1人，工程師3人。擬投入的深化設計人力資源配備見下表：序號人員職稱要求人數崗位職責1深化設計負責人一級注冊結構工程師1負責制定本項目深化設計的總體原則、設計關鍵節點形式及關鍵工藝的圖紙表達形式，把控深化圖紙整體質量，審定最終圖紙，負責與原設計單位的配合和溝通。2工藝工程師高級工程師1具體負責執行焊接原則工藝，并根據焊接原則工藝編制焊接工藝評定計劃書，制定各部位、各焊接位置、各板厚、各焊接方法、各材質的焊接工藝，確定不同焊縫的具體坡口形式、各種焊縫的標注形式等，校對深化設計圖紙。3結構計算組工程師1在深化設計負責人的指導下對設計完成的典型、重要節點及工裝、臨時加強構件進行驗算及其他結構分析和設計，反饋計算結果，提出修改建議，編制計算書，提交項目負責人及原設計單位審核。4施工圖繪制組助理工程師或工程師2在深化設計負責人的指導及三維建模組的配合下，從三維模型導出相應圖紙，并對圖紙進行校對及調整，反饋錯誤信息，添加工藝信息，并最終完成整個鋼結構的深化設計圖紙的出圖工作。軟件配備針對本工程深化設計優化要求，擬投入TeklaStructures、AutoCAD、MIDAS、SAP2000、MidasFEA等五大類設計軟件，分別作BIM管理、深化設計、結構驗算、有限元分析。序號軟件名稱功能數量備注1TeklaStructures19.0深化設計軟件2組建模型2AutoCAD2014建模繪圖軟件2輔助繪圖3SPA2000結構設計軟件2結構計算4MIDASGen8.36結構設計軟件2工況驗算5MidasFEA有限元分析軟件2節點分析深化設計工作流程深化設計流程深化設計流程圖深化準備階段序號準備階段1正式版鋼結構施工圖及設計變更單等設計文件由業主方以藍圖的形式提供給項目部，然后由項目部分發至構件深化設計部門。2項目部應在規定時限內收集土建結構、機電、幕墻及裝飾等專業對構件深化設計的要求，初審后以正式文件的形式提交構件深化設計部門實施。3構件分段分節方案和安裝臨時措施由安裝單位根據安裝方案并結合其施工方案進行編制，并報原設計批準后，以正式文件形式提交深化設計部門進行實施。4認真仔細熟悉圖紙、各專業要求、分段分節等技術資料，對發現的圖紙錯誤或疑問，以書面形式提交設計方，待解決后可進行深化設計。5由業主方組織設計方進行結構設計技術交底，對交底內容做好記錄，并形成書面的《交底會議紀要》。6根據結構設計圖、設計交底資料和工程合同等資料的相關規定和要求，依照相關規范編制《深化圖設計準則》。7深化設計前，深化人員應和工藝人員熟悉圖紙，對圖紙中的信息進行整理，開展工藝評審；同時，物資、商務、生產、檢測等相關部門應共同參與，對重難點部位的制作工藝進行分析。深化設計階段序號設計階段1設計人員必須按《施工詳圖設計制圖標準》的規定進行設計和繪圖，以保證深化圖的正確性和整個工程項目深化圖的圖面統一性。2設計人員在建模時，應充分考慮運輸、安裝對深化設計的要求，并緊密結合制作工藝。3深化圖必須經指定的校對審核人員校對審核，經審核無誤后報深化設計責任人審定。4經審定批準的圖紙，按程序分批提交設計方審批。深化建模出圖步驟a.命令“創建軸網”及“修改截面目錄”。操作對話框如下圖所示。該命令分別用于創建軸線及創建、設定本工程中所要用到的截面類型、幾何參數等：桿件截面目錄b.在整體模型建立后，需要對每個節點進行裝配，結合工廠制作條件、運輸條件及基礎施工條件，考慮現場拼裝、安裝方案。建模時用到的典型節點對話框如下圖所示：節點參數對話框c.節點裝配完成之后，根據深化設計準則中的編號原則對構件及節點進行編號。d.將AutoCAD中的單線布置圖導入到TeklaStructures中，并進行相應的校核檢查，可以保證兩套軟件設計出來的構件理論上完全吻合，從而保證了構件拼裝的精度。e.編號后生成布置圖、構件圖、零件圖等。圖紙列表對話框見下圖，在這個對話框中可以修改要繪制的圖紙類別、圖幅大小、出圖比例。圖紙列表對話框f.用鋼量等資料統計。可以統計所選定構件的用鋼量，并按照構件類別、材質、構件長度進行歸并和排序，同時還可輸出構件數量、單重、總重及表面積等統計信息。軟件還能把表格內的統計信息轉換為多種格式的文件，以便于制作各種材料統計報表：用鋼量及其它統計報表對話框材料統計清單g.所有加工詳圖（包括布置圖、構件圖、零件圖等）利用三視圖投影原理、剖切生成。圖紙上的所有尺寸，包括桿件長度、斷面尺寸、桿件相交角度均是在三維實體模型上直接投影產生的。因此，完成的鋼結構深化圖在理論上是沒有誤差的，可以保證鋼構件精度達到理想狀態。深化設計交底實施序號深化設計交底實施1深化設計成果文件的發布實行“統一發布，統一管理”的原則，即深化設計成果文件經深化設計審批流程審批同意后，由項目部統一發布、統一管理，并按圖紙管理辦法的相關規定執行。2深化設計成果應在項目部組織下，召集所有相關專業部門，進行深化設計交底，交底內容應包括深化設計條件圖、深化設計基本原則、主要施工工藝要求、材料要求、配合要求等。3制作部門組織對工廠加工制作人員、運輸人員、工程現場配合人員的深化設計專項技術交底。4交底完成后，方可實施。深化圖表達原則1每批圖紙、計算文件等應具有配套的封面，封面中簡明扼要地表達本批文件名，提交時間，批次號等。2圖紙目錄a、本批每頁圖紙文件名；b、深化設計結構安裝圖名、圖號、頁數；c、深化設計構件詳圖圖名、圖號、構件數、構件類別；d、圖紙的版本號以及提交的日期；e、其它臨時要求的相關信息。3鋼結構深化設計總說明a、深化設計依據、基本參數、技術要求、材料要求；b、工廠制作、現場安裝的工藝要求及其檢查驗收標準。構件焊縫要求；焊縫檢測要求；現場焊縫技術要求；鋼骨柱現場拼接坡口要求；現場安裝臨時措施的設置方法及要求。4深化設計結構安裝圖a、結構平面、立面安裝圖；b、結構平面、立面安裝圖中標示每個節點的做法索引；c、安裝圖中應具有：完整的平、立、剖面表達圖；構件編號、安裝方向、標高、安裝說明、所安裝構件編號列表；5構件詳圖及一般要求a、構件三維軸測圖及完整的平、立、剖面表達圖；b、構件細部尺寸、重量表、材質及說明、構件編號、焊接要求及標記，連接細部尺寸、坡口形式和索引詳圖等；c、螺栓統計表，螺栓標記、螺栓直徑及螺栓孔開孔尺寸；d、軸線號及相對應的軸線位置；e、加工、安裝所必須具有的尺寸；f、構件的方向、對稱和相同標記；g、圖紙標題、編號、版本號、出圖日期；h、會簽、審核及出圖標記；i、詳圖中應對所有焊縫進行標注，焊縫標注應符合《建筑鋼結構焊接技術規程》；j、加工、安裝所需要的其它信息。深化設計變更、圖紙審核及節點設計流程圖設計變更處理流程設計變更處理流程圖紙審核流程圖紙審核流程圖節點設計流程節點設計流程圖深化設計過程管理深化設計管理要點序號管理要點1深化設計的依據是國家建筑施工有關規范和地方標準，設計院發出的設計圖。2鋼結構深化施工圖，在保證其專業符合有關規范的基礎上還應按照綜合協調圖的要求進行修正。結構深化施工圖應按照綜合圖協調專業給定的顏色、線型、圖層等規定繪制鋼結構專業的深化圖，任何不符合要求的圖型，綜合圖繪制單位有權退回重新修正。3工程設計單位提供的施工圖紙，設計深度只給出構件的軸線尺寸，深化設計團隊需對施工圖紙進行大量的深化設計，方可加工制作。深化設計質量管理鋼結構加工、安裝的質量，在一定程度上與深化圖設計質量有關，如果圖紙不能保證應有的質量，必然影響構件的加工與安裝質量，并導致不必要的返工現象。構件深化設計組為提高深化圖的設計質量，具體做法是：序號質量管理1組織專題會，對設計結構圖、建筑圖等輸入文件進行審核論證，明確原設計意圖。并與建筑師、顧問及設計單位緊密配合，同時協調各專業工程承包商之間的交叉工作范圍，完善構件深化設計圖紙，完成相關專業留洞及埋件、鋼構件吊耳驗算等，并在深化圖中表達相應內容以便進行加工制作。2深化設計文件及其加工制作安裝承包范圍內的工作要符合國家有關法律、法規、規范，合同文件，及其補充的要求。同時確保深化設計的合理性、充分性、整體性、耐久性和可行性，并保證所選用的材料、貨物、工藝方法等滿足規范、設計要求及本合同的要求。3堅持深化設計圖紙的會簽制度，只有當圖紙準確無誤且相關人員會簽后才出圖交付施工。深化設計信息管理對于本工程而言，構件深化設計圖紙的信息量較大，因此對優化后的深化圖設計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驗，運用現代化的計算機信息管理系統，高效、準確地管理鋼結構深化圖設計信息。具體的管理措施如下：序號信息管理1信息輸入文件的管理：此類文件是我司在深化圖設計管理中收到的由業主、設計師發來的有關深化圖的各種信息。我司收到此類文件后，由收發員統一登記，上網流轉，經部門簽發后，隨即轉發相關專業技術管理人員。最終處理意見和文件原本返回信息收發處集中轉發和歸檔備案。2信息輸出文件的管理：此類文件是我司在深化圖設計管理中向業主、設計師和各分包商發出的各種有關深化圖設計協調信息。我們將采用整合了深化設計管理流程的現場OA管理系統，統一進行信息化管理。文件最終由項目及公司領導審批簽發，網上備案，統一輸出，同時原稿裝訂成冊。3圖紙管理：由深化設計組提交的正式施工圖，一經設計師審批同意，我司加蓋施工章批準后，統一由深化設計部發送加工廠及鋼結構安裝部，深化底圖由我司負責分類歸檔。深化設計所需考慮的問題組織相關人員進行工藝評審制作工藝是鋼結構加工制作的直接指導文件，鋼構件加工制作前，首先需要對制作工藝評審，得出可實施的具體方案。深化設計前，深化人員應和工藝人員熟悉圖紙，對圖紙中的信息進行整理，開展工藝評審，物資、商務、生產、檢測等相關部門共同參與，對重難點部位的制作工藝進行分析，如特殊的板材、板幅要求、檢測要求做等予以明確，并提出相關建議，對暫時不明確的問題由深化設計負責人與設計、現場、業主等進行溝通，在深化設計前形成合理的工藝評審文件，在深化設計文件中得以體現。深化建模、出圖時要考慮工藝制作方案深化設計人員在建模過程中要了解零部件的工廠加工方法，車間施工用器具的使用方法，零部件的工廠組裝順序，厚板的焊接處理方法、季節變化對加工制作的影響。通過對這些的了解使建模時在依據原設計意圖的前提下，結合工藝方案，對節點進行構造等處理。深化圖中對每種類型的構件焊縫考慮焊縫深化是深化設計的一大重點，在深化設計過程中由專門的焊接工程師作為指導，對每種構件類型的焊縫進行指導，厚板焊接時需從構造上加以處理，防止厚板層狀撕裂，最終設計出合理的焊縫形式，并反映到深化圖紙中去，報設計審批后執行。節點部件的工廠組裝順序深化設計應考慮組裝順序，保證分段的加工精度。節點中零件的組裝順序因節點內部存在大量的厚板連接件，零件間相互交錯，深化設計應考慮組裝順序，選擇合適的焊接坡口方向和坡口型式。防止厚板層狀撕裂的構造處理焊縫交叉重合容易造成應力集中，影響焊接質量及結構安全，所以在深化設計過程中應注意每條焊縫的位置，施焊空間，并在構造上予以處理，盡量避免焊縫交叉重合。不良構造形式深化設計改善后構造形式說明將垂直貫通板改為水平貫通板，變更焊縫位置，使接頭總的受力方向與軋層平行，可大大改善抗層狀撕裂性能。將貫通板端部延伸一定長度，有防止啟裂的效果。將貫通板縮短，避免板厚方向受焊縫收縮應力的作功用。深化設計與相關專業的配合鋼結構構件在制作時必須考慮相關專業與工種的需求，為后道工序創造條件。鋼結構制作尤其