08第八章-----鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計方案-在線瀏覽
2025-06-22 22:49本頁面
【正文】 化設(shè)計目的鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計的目的主要體現(xiàn)以下方面：（1）通過深化設(shè)計，得出桿件的實際應(yīng)力比，比較原設(shè)計使有的截面，使桿件的截面可以適當(dāng)進行改進，以降低結(jié)構(gòu)的整體用鋼量。（3）通過深化設(shè)計，對桿件和節(jié)點進行構(gòu)造的施工優(yōu)化，使桿件和節(jié)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。（5）通過深化設(shè)計，對栓接接縫處連接板進行優(yōu)化、歸類、統(tǒng)一，減少品種、規(guī)格。如需對節(jié)點進行優(yōu)化，事先須得到設(shè)計院、發(fā)包人同意。（3）深化設(shè)計的節(jié)點圖紙應(yīng)包括鋼梁與鋼柱、鋼桁架與柱、主次梁節(jié)點、鋼柱與基礎(chǔ)、鋼梁與混凝土構(gòu)件、預(yù)埋件、支撐桿件等連接詳圖。三. 深化設(shè)計流程深化設(shè)計流程圖四. 深化設(shè)計能力（一） 深化設(shè)計人員的配置為確保本工程的深化設(shè)計質(zhì)量及進度，我們擬投入由具有資深設(shè)計經(jīng)驗的教授級工程師領(lǐng)銜的，包括多名高級工程師在內(nèi)的從事多年深化設(shè)計的專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計人員共計50余人，并可根據(jù)工程需要進行增援。擬投入的深化設(shè)計人力資源配備見下表。名 稱功 能公司現(xiàn)有數(shù)量ANSYS 分析軟件2MIDAS/GEN 分析軟件1MIDAS/GEN 單機版分析軟件4ETABS 分析軟件43D3S 分析軟件4MTS分析軟件4Xsteel 設(shè)計軟件18AutoCAD2004設(shè)計軟件59Pro/Engineer 設(shè)計軟件2五. 深化設(shè)計軟件的選擇與應(yīng)用（一） 深化設(shè)計軟件的選擇目前國際上高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計常用的軟件主要有專業(yè)的結(jié)構(gòu)深化設(shè)計軟件和通用設(shè)計軟件兩大類。常用深化設(shè)計軟件的功能及優(yōu)缺點如下表所示：軟件名稱產(chǎn)地主要功能優(yōu)點缺點BoCAD設(shè)計軟件德國通過三維智能鋼結(jié)構(gòu)建模，迅速得到零件、安裝、總體布置圖及各構(gòu)件參數(shù)，零件數(shù)據(jù)、施工詳圖自動生成，具備校正檢查的功能真正的雙向關(guān)聯(lián)，可以進行較為復(fù)雜的節(jié)點、構(gòu)件的建模剛剛進入中國Xsteel設(shè)計軟件芬蘭國內(nèi)應(yīng)用廣泛復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)建模困難，復(fù)雜節(jié)點、特殊構(gòu)件難以實現(xiàn)Strucad設(shè)計軟件英國專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)軟件，國內(nèi)有部分用戶SDS/2設(shè)計軟件美國具備按美標(biāo)設(shè)計節(jié)點的節(jié)點庫，設(shè)計美標(biāo)節(jié)點快速方便功能相對較弱，國內(nèi)應(yīng)用較少Autocad繪圖軟件美國二維平面圖繪制、三維實體建模復(fù)雜節(jié)點建模、立體建模，應(yīng)用比較廣泛自動化程度不高，出錯率高，效率低根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)形式及構(gòu)件特征，擬選擇Xsteel設(shè)計軟件作為深化設(shè)計的主要應(yīng)用軟件。更為重要的是，Xsteel數(shù)據(jù)可以方便地轉(zhuǎn)化為其他軟件接收的格式，非常適合本工程建筑信息模型系統(tǒng)管理工作。對于本工程所有的深化設(shè)計時必須使用同一個定位軸線空間單線模型。構(gòu)件截面編輯軟件界面3. 節(jié)點參數(shù)化自動生成 鋼梁及鋼柱創(chuàng)建好后，在鋼柱、鋼梁間創(chuàng)建節(jié)點，在Xsteel節(jié)點庫中有大量鋼結(jié)構(gòu)常用節(jié)點，采用軟件參數(shù)化節(jié)點能快速、準(zhǔn)確建立構(gòu)件節(jié)點，能大大減少深化時間。參數(shù)化節(jié)點軟件界面4. 構(gòu)件編號 當(dāng)節(jié)點全部創(chuàng)建完畢，將對整體工程構(gòu)件進行編號。從而大大減少構(gòu)件人工編號時間，減少人工編號錯誤。 構(gòu)件自動出圖軟件界面6. 圖紙更新、調(diào)整自動生成深化圖紙具有很強的統(tǒng)一性及可編輯性，軟件導(dǎo)出的圖紙始終與三維模型緊密保持一致，當(dāng)模型中構(gòu)件有所變動時，圖紙將自動在構(gòu)件所修改的位置進行變更，以確保圖紙的準(zhǔn)確性。塔樓中主要構(gòu)件的外形尺寸超大，如巨型箱形鋼柱其凈尺寸達到35005600mm，環(huán)形桁架均為跨樓層的大型桁架，平面尺度較大，另外核心筒內(nèi)的轉(zhuǎn)角型箱形剪力墻板外形尺寸也較大，特別是桁架區(qū)域，構(gòu)件構(gòu)造比較復(fù)雜，主要構(gòu)件體現(xiàn)了超大、超重、超寬的特點，主要構(gòu)件截面分布和形式見下圖示。對本工程主結(jié)構(gòu)起關(guān)鍵作用的受力復(fù)雜、難度較大的節(jié)點主要有：巨柱與伸臂桁架相交節(jié)點、巨柱與環(huán)形桁架相交節(jié)點、伸臂桁架與核心筒預(yù)埋箱型剪力墻相交節(jié)點、角柱與環(huán)形桁架相交節(jié)點等重要節(jié)點。具體分布和形式如下所示：主要節(jié)點分布與形式巨型柱與環(huán)狀桁架、伸臂桁架相交節(jié)點核心筒內(nèi)剪力墻與伸臂桁架連接節(jié)點角柱與環(huán)狀桁架連接節(jié)點環(huán)狀桁架中主要連接節(jié)點第四節(jié) 深化設(shè)計重點、難點分析本工程結(jié)構(gòu)體系為巨型框架、巨柱、伸臂桁架和核心筒體系結(jié)合而成，主要結(jié)構(gòu)為鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面尺寸大、節(jié)點復(fù)雜，與伸臂桁架相連的巨柱及預(yù)埋鋼柱大部分節(jié)點尺寸超出極限運輸尺寸，造成分段無法直接運至現(xiàn)場，而現(xiàn)場并不具備拼裝條件，這給鋼結(jié)構(gòu)制作及安裝帶來了極大的困難；同時，本工程為超大型綜合工程，鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝、混凝土施工、幕墻以及設(shè)備安裝各專業(yè)工種均緊密相關(guān)，互相影響，存在大量的交叉施工。具體體現(xiàn)在以下幾個方面：一. 節(jié)點深化（1）本工程中巨柱與伸臂桁架、環(huán)形桁架等相連的關(guān)鍵節(jié)點尺寸大部分均為超寬、超高、超重，造成包含這些節(jié)點的柱分段尺寸超限，無法整體運輸。典型桁架區(qū)節(jié)點示意圖（2）上述節(jié)點構(gòu)造較為復(fù)雜，內(nèi)部加勁板較多，尤其大量使用了130mm厚的Q345GJC鋼板，節(jié)點組裝時焊接量大，焊縫處理要求高，特別是130mm厚板有許多十字型焊縫，容易產(chǎn)生層狀撕裂，造成節(jié)點破壞。輔助連接件安裝示意圖二. 與其他工種的配合本工程為超大型綜合工程，結(jié)構(gòu)主體采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)制作尤其和鋼結(jié)構(gòu)安裝以及混凝土澆筑關(guān)系密切，同時還要考慮壓型鋼板施工、幕墻工程、管道設(shè)備工程等的有關(guān)要求，并予以積極溝通、配合。（一） 與現(xiàn)場安裝的配合本工程很多關(guān)鍵節(jié)點均須現(xiàn)場高空焊接，由于節(jié)點復(fù)雜，節(jié)點鋼板較厚，導(dǎo)致節(jié)點及桿件現(xiàn)場焊接操作困難。本工程核心筒內(nèi)有鋼板剪力墻，深化設(shè)計時必須考慮鋼板剪力墻現(xiàn)場連接節(jié)點，不僅要保證鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量，還要安裝
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