1钢结构深化设计概述
在对项目整体设计的进一步完善过程中,会在设计师提供的设计方案上根据建设地点的具体情况采用计算机模拟技术来创建和实体项目一致的钢构三维真实模型。在这个过程里,需要考虑到制造、运送、装配、基础建造、装饰、机械设备、供水系统、空调设施、外壳等方面的要求及其相互关系,最终形成符合所有钢构采购、生产、运输、安装等方面具体需求的专业报告和详细图纸,也就是所说的钢结构详图深化设计。
在钢结构深化设计时,应当充分考虑设计初衷,满足设计和规范要求,首要保证结构工程的绝对安全可靠,同时确保结构完整性、合理性,以及满足建筑使用功能和造型效果的要求。
为了有效地减少整个钢构建筑项目的时间消耗,需要对设计过程进行深入研究并确保设计的合理性和易于生产及组装。同时,也必须通过科学的方法来优化深度设计,以最大限度地实现其实用价值。因此,应该严格按照设计流程执行,积极与设计师、业主方、监督机构保持紧密合作,确保工地与制造商之间的顺畅沟通、协作和对接,从而保障深层设计、制作、安装等环节的工作得以顺利推进。
在深化设计的流程中,注重识别和揭示潜在的问题,并且提供有效的解决方案。在这个寻找和反馈问题的过程里,深度设计提供了有益的意见,供主导的设计团队借鉴,以助其快速且高效地处理难题,从而加速工程进程。
在进行钢结构的深化设计时,需要充足地考虑各相关专业之间的联系并保持协调。通过钢结构深化设计,在设计的过程中,能够及时发现各个专业之间的施工穿插时间节点,保证各个专业有序穿插作业,合理安排施工。
2确定深化设计原则
2.1在深化钢结构设计过程中,需要遵循的规则
防止不合理的设计节点造成板材焊接后出现分层撕裂;避免焊缝重叠;注重柱端铣削的加深;关注过焊孔的加深;关注吊耳(或定位连接板)的安装。
2.2与土建结构施工衔接的配合原则
在深化设计时,需考虑到工地现场难以进行焊接操作的螺栓;模板固定可能需要的连接件;钢柱底板灌浆时必须预留的孔洞;楼板混凝土施工可能需要增加的钢支撑(包括永久性和临时性)。
在圆管柱、箱形柱和十字形钢柱混凝土构造中,钢柱与混凝土部件的交叉性相当明显。在深度设计建模过程中,需要将所有的钢筋进行放样,并根据布置钢筋和梁柱节点的构造需求,参照三维实体模型,合理调整两者之间的联系。
2.3与机电设备、幕墙及装饰专业的配合原则
关注机械电气线路穿越钢构件所产生的预留孔并采取相应的补强处理方式;考虑到需要事前准备的联接件;考虑机械装置的基础部分如何与钢构件相连的板片;考虑起重设备安装过程中可能需要的暂时性的与钢构件之间的联系板片;考虑升降梯子系统的链接和固定板片;考虑外壳体系和装修项目如何与钢构件相互衔接、固定板片、打孔等等,务必使钢构件的开孔及补强工作能在制造厂内完成,从而保障建设品质。
3.主要技术内容
在原始的设计方案中,需要根据项目实际情况、钢结构生产流程、物流配送与安装步骤及其他相关领域的需求来对设计进行深度优化。这包括利用深化设计的工具创建出建筑物的三维立体模型或者通过电脑绘制模板并生成详细的施工蓝图,同时也要准备必要的零部件列表和设计注释以满足制作和安装的要求。
深化设计包含以下内容:首先是建筑物的平面与立体布局规划,这涵盖了各个构件的位置、朝向、基准点高度、构件连接方式、构件区段划分、构件安装单位等等;其次是具体连接部件，如支撑梁、横隔板、装饰板和填充材料的分布和结构、部件组成元素的大小、零件切割大小、组装空隙和最终产品全长;再次就是焊接连接中所涉及到的焊缝类型、开口形状、焊缝等级;最后则是关于螺丝连接中的螺栓孔直径、数量、排序模式,螺栓的等级、长度、初拧扭矩和终拧扭矩参数;此外还包括人员入口、操作窗口、水泥灌注孔、悬挂设备、临时固定装置的设计和安排;再者还有对钢材表面的预处理水平、防锈油漆种类的选择、喷刷层数、喷刷区域等等;另外还要考虑销轴、铆钉的直径规格、加工长度和精确度,以及它们的数量和安装定位情况。
构件清单的主要部分包括:构件编号、构件数量、每个构件的重量以及总重量,还有材料的种类等。此外,构件清单也应涵盖所有的螺栓、支座、减震器等配套设备。
主要的设计说明包括:整体结构设计的相关规定、应用准则与标准、质量检验和验收准则,以及对深化设计图的使用提供建议。
深化设计贯穿于整个项目设计及建设过程中,除了生成详细的深化设计图纸以外,还包括了协助规划合适的建造策略、施工的安全评估、结构变化的研究和管理、以及结构装配模拟等任务。这项技术的使用对提升设计效率和施工进度、优化施工品质、减少项目成本、确保施工安全具有重要价值。
4钢结构深化设计的方法
4.1设计图的自审
成立深化小组后,即刻组织人员进行图纸会审,如有疑问,提交设计单位确认,并在深化前与土建、幕墙、机电等其他参建单位进行协调沟通,以确保图纸准确无误。图纸自审具体内容见表1。
4.2深化设计建模
利用Tekla软件来完成钢结构深化设计工作流程,对于深化设计的建模小组来说,协作和配合是非常关键的;此外,各个分区的任务衔接也需要特别关注。深化设计中的建模环节应主要通过以下几个步骤进行管理:
(1)每个模型制作者需要接受技术指导,明确各区域的划分、人员职责以及对接人员,同时也需要清楚地了解质量标准和部件编号规则。
(2)在重要的工作环节,例如构件轴线、柱脚节点以及典型连接节点等创建完毕后,安排专人进行复核,确保无误之后再开始下一步操作。
(3)在建模过程中,对于复杂的节点,内部加强板的数量较多,需要注意检查是否有遗漏或者构件是否被焊接成整体。
(4)对于设计人员来说,必须清楚了解外框柱的扭曲变形状况和截面改变,并且正确地定位以及处理过渡节点,以防止错误。
结语
为了确保一项建筑项目圆满完成,各个环节都必须齐心协力,这包括对实践操作技巧的掌握,以及精准的结构理论指导。在此过程当中,钢构深化设计起着关键性的影响。本文主要探讨了中国当前钢结构深化的状况,并且提出了一系列提升钢结构深化设计能力的相关意见，为进一步提高工程建设的质量，提供了相应的参考价值。
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