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本工程规模大、施工周期长、图纸深化优化对工程的工程质量及工期等都有着重要的作用。我们的深化设计理念和方式在国内行业中一直处于领先地位,有一整批实力雄厚的的深化设计队伍,同时有着全国各区域我司直属设计单位作为技术依托,相信凭借多年丰富的深化设计经验和实力,本工程的深化设计管理定会顺利的实施。
本着“以满足建筑结构要求为前提、提高施工效率为目标”的原则,公司将组织强有力的设计深化队伍对设计图纸进行深化设计,采用软件出图与专家意见相结合的方式,对深化出的节点再进行验算和经验分析,保证深化内容的可操作性。
总承包将从公司抽调钢结构、幕墙、机电安装等专业的资深专家对本工程专业分包深化设计进行技术支持,同时项目将委派专业工程师全程对专业分包及独立专业承包的深化设计进行协助,过程中向其提供合理化建议。
工程的深化设计工作内容主要表现在:混凝土结构工程深化设计、钢结构安装及加工制作深化设计、幕墙工程深化设计、机电工程(含综合布线)的深化设计以及各专业之间的设计协调。
深化设计流程
』代d专业分包及独立专业承包
—协片深化设计协调组
总承包深化设计负责人
下发
总承包深化设计部
下发
专业分包及独立专业承包
深化设计协调组
第一节钢结构深化设计
深化设计概况
本标段钢结构深化设计涉及杆件多、节点多且复杂。钢结构主要分布在A楼4-9层、B楼4-8层中,包括钢柱、钢梁、钢桁架、钢楼梯等结构,构件形式包括热轧H型钢梁、焊接箱型钢梁、焊接箱型钢柱、十字形钢柱等结构,构件截面较大,其中焊接箱型钢梁柱最大截面为口850X350X22X35,钢梁最大截面为H900X500X30X40,十字柱最大截面为十1100X1100X300X300X30X30。
本深化设计部分是以业主提供的招标文件和图纸为依据,结合本单位工厂制作条件、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设计、计算及分析结果基础上进行编制的,是指导本工程的工厂加工制作和现场拼装、安装的施工深化。
深化设计重难点
(1)重难点一:
本工程连接节点形式多,梁与梁、梁与柱连接形式主要采用焊接连接和螺栓连接,焊缝的尺寸、长度以及螺栓的数量、排布、节点板几何尺寸都需要由深化设计的计算结果来确定。故对深化设计进度及节点深化准确性要求高。
解决策略:
发挥我司的人才优势,专门挑选多名经验丰富的结构计算人员来对工程节点进行受力计算,使节点计算走在深化设计的前面,以便对深化设计节点中所需要的节点板尺寸、螺栓规格及数量、焊缝尺寸及长度提出准确的信息。
(2)重难点二:
由于A、B楼结构以及构件截面长度等不一样,故考虑运输以及现场吊装设备,对构件分段需要十分详细。
解决策略:深化设计中对构件进行分段需要综合考虑加工制作、运输分段,安装方案,节点划分,制作工艺,焊接收缩及变形,结构预起拱等因素。
加工制作分段(运输分段)的拆分原则:详图设计应该是在充分考虑并结合了原材料规格、运输的各种限制以及最终确定的安装方案的基础上进行的。
施工阶段
协调内容
安装深化
设计阶段
施工工艺方法及变形
部分
吊装设备(塔吊)的起重性能。
施工安装方案的选择与经济性比较。
安装预留结构孔洞(配合其他专业)的布设。
现场高空焊接工艺设计。
主要钢构件制作工艺的设计。
制作深化
设计阶段
加工及焊接工艺、质
量标准、验收标准
确定原材料检验工艺设计,下料工艺设计。
钢构件装配方案设计。
钢构件焊接工艺设计。
深化设计图
结构完善部分
角焊缝、构造焊缝焊高的确定。
现场吊装吊点的设计和计算。
铰节点、焊接节点中螺栓的数量、连接板的设计。
结构构造节点板和加劲板的计算与完善。
封闭截面构件(箱型梁柱)内工艺隔板的设计。
预埋件、地脚螺栓支撑架的设计。
钢结构施工详图设计
总说明
遵循原设计图纸的要求,对工程概况进行充分了解。
严格执行规范、标准、规程和特殊规定。
了解总说明中对主、辅材等的型号、规格和建议。
了解总说明中对焊接坡口形式、焊接工艺、焊接质量等级及检测要求。
了解总说明中对构件的几何尺寸及允许偏差。
了解总说明中防腐、防火方案,施工技术等作进一步的说明。
构件图
标明构件的编号、几何尺寸、截面形式、定位尺寸等。
确定分段点、节点的位置和几何尺寸、连接形式及位置。
显示焊缝形式、坡口信息。
显示螺栓的数量、连接形式等信息。
标明构件长度、重量、材料等。
零件图
所有组件的编号、几何尺寸。
开孔、斜角、坡口等详细尺寸。
材料的材质、规格、数量、重量等材料表。
深化设计概述
总体思路
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,并完成钢结构加工深化的编制。
我公司将根据设计文件、钢结构加工深化、吊装施工要求,并结合公司制作厂的条件,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。
加工深化及制作工艺书在开工前将由总承包单位审批,深化设计图纸由原设计单位确认和批准后才开始正式实施。
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,我公司对深化设计的构件尺寸和现场安装定位等设计结果负责。
深化设计的原则:
(1)深化图中钢筋排布在扣除保护层厚度后应尽量均匀。;。
(2)当梁、柱钢筋在节点处受其他构件内型钢阻挡或其他方向钢筋阻挡无法按照原图纸要求穿插时,可以对钢筋进行调整,一般情况下只对梁钢筋进行调整。钢筋调整时应优先考虑调整钢筋排布,特别注意尽量保持节点钢筋贯通。如确需对钢筋直径作出代换,需要遵循等强代换的原则。同时尽量只代换支座钢筋,贯通筋不做调整。
(3)当梁钢筋的排布受型钢柱的阻挡时应优先按照两边对称的原则与型钢钢骨连接。
(4)梁、柱纵筋的排布要注意保护层的要求。
(5)箍筋在型钢上穿孔的排布时需要避开型钢焊缝位置。梁、柱节点处需注意各个构件箍筋穿孔,避免遗漏。
(6)在型钢本体深化过程中要注意混凝土浇筑、振捣的需要,选取合理的加劲肋形式或在加劲肋适当部位预留混凝土浇筑孔。
深化设计的流程
深化设计的软件运用
结合我们以往的深化工程设计经验,对于本次钢结构项目的深化设计,采用芬兰Tekla公司的软件Xsteel进行钢结构的深化设计。
我公司为泰科拉软件公司的授权使用商,具体设计步骤如下:
Xsteel程序设有适合中国标准的钢结构设计环境,所有的型材规格、节点形式都是按钢结构设计规范要求来设置,所以建模时选用的构件及截面规格严格按照原结构设计文件的要求,对于非标准的节点,也可以按要求进行自定义节点的设计。整个节点的“加装”是全参数化的。
结合各种钢结构工程特点,该程序可以设定多用户环境,即整个建模工作可以通过局域网由多人分区分楼层进行,将其中的一台电脑用户设定为主服务器,由于整个深化设计使用程序来完成,钢结构模型经过多次校对审核,若不考虑工厂加工的误差,按深化图加工制作的所有构件至现场是能够准确无误的安装就位。对施工过程中的修改或调整,依然是根据修改或变更的内容先修改好整体模型,然后再次运行“重新编号”,程序会以原来的编号继续顺延下去,并将与之相关联的梁柱的修改以“更新标记”的形式出现,使修改内容一目了然,整个深化图始终保持最终最新的版本。
深化设计方案
加工制作深化图纸的设计:建立结构整体模型f现场拼装分段(运输分段)f加工制作分段f分解为构件与节点f结合工艺、材料、焊缝、结构设计说明等f深化设计深化。
整体建模
建实体建模前,对设计院提供的钢结构施工图进行仔细的阅读,将图中有不明确或有疑点的问题逐一列出,形成文件资料,并及时以向负责该项目的总工程师汇报,在与设计院对问题进行核实后再进,整个工程建模用Xsteel平台下完成,建模工作可以通过局域网由多人分区分楼层进行,将其中的一台电脑用户设定为主服务器,可以随时观察和校对其他用户已经完成的模型。在Xsteel平台下建模,建模时应结合安装方案、制作工艺在模型中就进行构件的分段处理。
平面、立面结构布置图:分层进行梁构件图布置,分轴线进行柱及斜撑构件布置对各层、各区的构件进行编号。
构件图:在Xsteel模型中可直接生成构件图,构件编号与布置图相对应。
零件图:根据构件图、参照节点、分段等要素在Xsteel的构件模型中直接生成进零件图和材料清单。
照上述步骤完成后,将最后完成图纸的进行“自校——互校——校对——审核——签字”。
深化设计保证措施
进度
(1)在确认中标后,我公司将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。
(2)在设计院提交总体设计资料前,组建专项设计组,派专业设计人员到设计院提前熟悉设计内容,领会设计意图,以确保转化设计按照总体设计进行;
设计转化工作,在完成每分项设计后,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。
质量我公司为本工程的深化设计组织了强大的队伍,为图纸深化设计的质量提供了人力方面的保证。
为了做好本工程钢结构深化设计工作,结合我司丰富的钢结构工程制作施工经验,确保迅捷高效地完成各项设计深化任务,专门成立深化设计项目组。
钢结构深化设计组织机构图
除了个人能力,对深化设计来说严格合理的工作流程、体制和控制程序是保证深化设计质量的关键因素。我公司根据中国钢结构行业的具体情况,制定了符合建设部颁布的各项制图标准和设计规范的本公司的深化设计标准,建立完善的三级审核制度。
深化设计图纸管理流程
深化设计联络和派驻服务措施
1
对加工制作的技术服务
组织主要的设计人员在开始加工制作前进行深化设计交底,与加工制作人员共同组织一次图纸会审,并安排深化设计人员长驻工厂,对加工制作过程中出现的图纸问题随时予以解答。
2
对运输的技术服务
根据运输中构件的摆放位置及构件的重量进行吊耳的设计,为保证构件的安全装卸,详图设计中应给出每个运输单元的重心位置,且喷涂时应进行明确的标记。
3
对现组装及安装的技术服务
组织主要设计人员在开始组拼和安装前对组拼和安装人员进行设计交底,与组拼和安装人员组织图纸会审,并根据会审意见进行图纸的修改,并安排深化设计人员常驻现场,协助解决组拼和安装过程中出现的问题。
4
对现场其他专业的技术服务
派驻现场人员作好与土建、幕墙、机电装修等专业的沟通和协调,定期参加其专业的图纸会审、技术交流会、交底会,将与钢结构相关联的变更、修改等第一时间传达到深化设计部,以便钢结构深化设计及时修改、落实。
型钢混凝土钢筋穿插的深化设计采用五种方法解决此问题,即:钢筋绕过型钢、钢筋伸至型钢边弯锚、钢筋穿过型钢腹板、钢筋与型钢通过连接板焊接连接、钢筋与型钢通过焊接套筒连接。
钢筋绕过型钢适用于钢筋能绕过型钢或钢筋按照筋按照最大1:6弯折后能绕过型钢的情况,一般情况下构件的外排钢筋多能符合此要求。钢筋绕过型钢,则型钢混凝土钢筋穿插问题即转化为普通钢筋穿插的问题,只需考虑钢筋与其他构件钢筋之间的相互穿插关系即可。此类处理方式对钢筋加工要求低,钢筋没有与型钢的连接关系,施工简便,因此条件允许时应优先采用。
钢筋伸至型钢边弯锚
这类处理方式仅适用于梁筋,。此类处理方式会导致节点区钢筋密集。当梁筋为两排时,可采用上排钢筋向上弯锚,下排钢筋向下弯锚的方式进行处理,避免钢筋过于密集。但有多向梁在节点相交时,梁筋伸至型钢边弯锚后可能会对其他方向钢筋穿插造成影响。
钢筋穿过型钢腹板这类处理方式适用于钢筋穿插位置与型钢腹板相交并且直锚长度不够时或钢筋穿过型钢后可贯通排布的情况。腹板应在构件加工厂采用机械开孔。
钢筋与型钢通过连接板焊接连接适用于构件型钢外边缘距离混凝土外边缘距离较大的情况。
钢筋与型钢通过焊接套筒连接适用于构件型钢外边缘距离混凝土外边缘距离较小的情况。采用的套筒为专用的焊接套筒,套筒钢材为不低于Q345B的低合金高强度结构钢。焊接套筒长度为40mm,—端预制为45°坡口,用于与型钢焊接连接,另一端与普通直螺纹套筒相同,用于与钢筋连接。焊接套筒均在钢构件加工厂与型钢焊接,现场施工中只能旋转钢筋将钢筋与套筒丝扣相扣,因此在深化设计中应避免构件同一根钢筋两端均采用焊接套筒与型钢连接的情况。
考虑套筒与型钢连接时焊缝需要,深化设计中套筒与套筒之间净距不得少于30mm,套筒边缘距离
型钢边不得少于25mm。焊接套筒与型钢翼缘焊接连接后两者垂直相交,因此仅钢筋穿插方向与翼缘方向正交时可以使用套筒连接。