钢结构工程深化设计实施方案.docx

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钢结构工程深化设计实施方案

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。

1.2.典型节点效果渲染图

1.2.1.节点一：

1.2.2.节点二：

1.2.3.节点三：

1.2.4.节点四：

1.2.5.节点五：

1.2.6.节点六：

1.2.7.节点七：

1.2.8.节点八：

1.2.9.节点九：

1.2.10.节点十：

1.2.11.节点十一：

1.2.12.节点十二：

1.2.13.节点十三：

1.2.14.节点十四：

1.2.15.节点十五：

1.2.16.楼层效果图：

2.深化设计说明

2.1.如何理解深化设计的作用及要求

1、深化设计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，从钢结构制造安装角度完全代替了设计图。

2、进一步将设计规范、制造工艺和施工规范综合贯穿到深化设计图纸，提高了工程设计图的适用性。

3、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。

4、与制作安装密切结合，及时协助设计方解决设计及施工中的问题。

2.1.1.如何进行深化设计

1、深化设计的质量保证措施

1）、总则

工程设计的三个环节质量控制，是保证设计质量的主要措施，质量保证体系最终体现在各级岗位责任制和三级审核上，在设计质量全过程中，始终贯彻“预防为主，防检结合”的全面质量管理。

2）、深化设计的基本管理

接到中标通知书后，由公司领导或总工程师下达任务，并确定技术负责人和项目负责人，再由项目负责人确定审核人、校对人和设计人、制图人，按照招标方要求修改已制定的深化设计计划进度，以保证按期完成设计任务。

3）、岗位责任制

各级岗位人员，都应在全面质量管理体制活动中处于受控状态，按岗位责任制的规定，围绕以质量为中心开展生产活动。

4）、审图制度

坚持三审制度并填写工程设计任务书和深化设计审图记录单。

工程设计任务书包包含进度及质量产值评定。

5）、图纸质量与设计人的经济效益挂钩，直接影响个人的经济收入。

6）、出现质量问题的补救措施

深化设计出现质量问题，不论问题发生在构件制作、安装的哪道工序，我们承诺将在第一时间作出反应：

组织技术力量会同各方及时解决具体问题，并对相关批次的图纸重新进行审核，确认无误后以书面形式把问题出现原因、解决方案、解决过程报告给相关各方。

2、深化设计的技术手段和设计方法

1）、公司拥有多种正版钢结构计算及详图设计软件，如PKPM系列计算程序、3D3S、与清华大学共同编制的《高层建筑结构空间弹塑性杆-层模型时程分析程序HBFA》、芬兰TEKLAOY公司的XSTEEL三维智能详图设计程序以及自行编写开发的AUTOLISP程序等。

2）、对于钢框架支撑结构，由于结构框架可以按层高、轴线拆分成相对规则的平面体系，根据当前的实际情况，钢结构的深化设计仍然按照各个加工厂所熟悉的平面放样进行。

3）、对于空间桁架结构、巨型桁架及复杂节点的深化设计，按照建筑轴线及层高要求依次进行单线空间建模和实体空间建模，并按构件受力性能划分主次，使次要杆件被主要杆件裁切（减集），从而自动生成杆件端口的空间相交曲线，最后，将空间模型中的每一个构件以及其连接板、加劲板从空间模型中“吊”出来，投影到各个视图平面上，然后按照平面画法进行标注、整理，形成深化设计图。

2.1.2.深化设计技术说明

1、工程概况

本工程为东莞***建造开发有限公司的东莞***会馆大厦钢结构深化设计，本工程采用圆管柱、圆钢管混凝土柱和钢梁、钢支撑以及带有混凝土内筒的框筒结构体系。

地下为四层，地上六十八层。

2、本投标方案深化设计的侧重点

1）、本投标方案中钢结构深化设计侧重于节点设计，如柱脚节点、柱梁连接、柱拼接、柱梁与支撑连接、支撑节点（桁架节点）、梁梁连接、梁与混凝土墙或梁的连接，尤其是对梁与圆管混凝土柱的连接节点分别按照外加劲环和内加劲环两种方式进行了设计。

2）、对屋顶桁架及中庭采光顶进行优化设计，并给予合理化建议。

3）、本投标方案钢结构设计的原则及方法

4）、本工程的深化设计采用平面放样和空间建模相结合的方法来保证设计的精确度。

5）、根据招标图纸和相关规范、规程及建设部标准图集，参考部分优化设计的设计文件并结合我们以往工程的经验，进行了典型构件施工详图的绘制。

深化图纸经过设计单位确认后达到工厂可以直接按图加工的深度。

3、在深化设计阶段与主设计单位的配合

1）、由于本工程规模较大，从招标文件中的图纸资料深度看直接进入深化设计阶段，将有许多节点需要设计单位确认。

我们承诺，在中标后，将无偿协助原设计单位共同完成钢结构连接节点的优化设计。

2）、本工程钢结构难度及技术含量比较高，为保证结构安全经济，我们在中标后将从节点构造、构件布置、材质的控制等方面进行优化考虑。

3）、本公司将在深化阶段将与设计单位密切配合，并就有关钢结构工程的进一步完善提出一些设想、建议，以使本工程钢结构深化设计尽量达到合理、安全、经济。

4）、为使与施工图设计单位协调配合更加方便有效，本公司设立专门联系人，深化设计部主任为本工程的具体联系人。

4、本深化设计方案的依据：

《深圳市****设计有限公司结构设计文件》

《东莞***建造开发有限公司的招标文件》

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98

《钢结构制作安装施工规程》YB9254-95

《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002

《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95

《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82-91

《钢结构工程施工质量验收规程》GB50205-2001

《刚-混凝土组合楼盖结构设计与施工规程》YB9238-92

《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》01SG519

《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版）

《普通碳素钢技术条件》GB700-88

《优质碳素钢结构技术条件》BG699

《低合金结构技术条件》GB1591-94

《合金结构钢技术条件》GB3077

《结构用无缝钢管》GB8162

《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB1228

《普通螺栓基本尺寸》GB196

《钢的化学分析试样、取样及成品化学成分允许偏差》GB222

《钢的力学及工艺性能试验取样定》GB2975

《焊条分类及型号编制方法》GB980

《碳素焊条》GB5117

《低合金钢焊条》GB5118

《焊接用钢丝》GB1300

《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》GB98

《埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》GB986

《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11545

《焊缝接头机械性能试验取样法》GB2649

《钢熔化焊接接头射线照和质量分级》GB3323

《钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》JB1152

《网架结构工程质量检验评定标准》KBK79-8-91

《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88

《防腐标准》ISO/EN12944

《美国钢结构防护涂层协会标准》SSPC

《钢铁结构构件防腐保护涂层应用指南》BS5493：

1997

《网架设计与施工规程》JGJ7－91

5、材料要求

1）、梁、柱钢结构构件除注明外均采用Q345B钢制造，其抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验及碳硫磷的含量须符合GB1591-94的规定。

Q235B钢的抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验及碳硫磷的含量须符合GB700-88的规定。

对厚度大于等于40mm且承受沿板厚方向拉力的钢板，钢材的板厚方向截面收缩率不应小于国家标准《厚度方向性能钢板》GB50313关于Z25级规定的容许值，材质为Q345GJZ。

2）、锚栓采用Q345钢制造，其抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验及碳硫磷的含量须符合GB1594-94的规定。

3）、本设计图中的高强螺栓采用10.9级高强螺栓，其型式与尺寸及技术条件应符合《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T1229、《钢结构用高强度垫圈》GB/T1230、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术》GB/T1231、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T3632或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GB/T3633等等的规定。

4）、普通螺栓除注明者外均采用4.6级C级螺栓。

所有普通螺栓在连接构件校正固定后应将丝扣打毛或与螺母点焊以防止松动。

5）、栓钉采用《圆柱头焊钉》（GB/T10433-1989）规定制成的栓钉，规格为φ16、φ19。

6、焊接材料：

1）、焊接接头的焊缝坡口形式按《气焊，手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB985--88）和《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB986--88）的要求选用。

手工焊接：

对于Q235钢，采用E43系列焊条；对于Q345B钢，采用E50系列焊条；对于Q235钢和Q345B钢的焊接，采用E43系列焊条。

各种焊条应符合《低合金钢焊条》（GB/T5118-1995）或《碳钢焊条》（GB/T5117-95）的要求。

2）、自动焊接或半自动焊接时采用的焊丝和焊剂，应与主体金属的强度相匹配,并符合现行标准《熔化焊用钢丝》（GB/T14957-1994）或《气体保护焊用钢丝》（GB/T14958-1994）的规定。

7、焊接要求：

所有对接焊缝均为全熔透焊缝，焊缝质量等级为二级，受拉部分100%超声波探伤；角焊缝质量等级为三级；相贯焊缝为组合焊缝。

钢结构焊缝的外观检查和超声波探伤检查应符合《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-2001）的规定,对于焊