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1、1重庆来福士广场项目总承包工程（A 标段）技术标第六章 部分深化设计方案第一节 钢结构深化设计1. 钢结构深化设计概述1.1 钢结构深化设计简介钢结构深化设计也叫做钢结构二次设计，是以原设计施工图及相关资料（包括业主提供的招标文件、答疑补充文件、技术要求等，结合钢结构制作、运输、安装条件和土建、各相关专业技术提资）为依据，依托软件平台，在虚拟空间内进行 1:1 平面放样或三维建模，并在此基础上生成图纸和报表清单，完成全套系统化、可实施施工图的过程。钢结构深化设计纽带作用幕墙工程加工制作暖通给排水钢结构安装协 调 管理机电设备采购运输混凝土工程钢结构深化设计纽带作用钢结构深化设计目的：（1）深化
2、后图纸具备可实施性，满足工厂制作及现场施工要求，同时可作为工程结算依据。（2）为物资采购提供精确的材料清单。（3）深化后图纸形成系统化，立足于结构设计单位与施工单位之间的介质，加快推动项目的进展。（4）作为工程竣工验收的重要技术资料存档。1.2 设计能力组建一支学历高、素质硬、发展前景好、战斗能力强的团队。2重庆来福士广场项目总承包工程（A 标段）技术标我司深化设计业务广泛覆盖高层钢结构、大跨度钢结构、异形弯扭钢结构和桥梁钢结构等领域，年深化设计量 60 万吨。节点设计、构造设计、措施设计和详图绘制等均能自行完成。拥有软件开发人员 5 名，能对深化设计软件 Tekla Structures 进
3、行用户功能定制、 AutoCad 进行二次开发等。2. 钢结构深化设计重难点2.1 深化设计协调与技术配合2.1.1 深化设计协调本标段共由 4 栋塔楼、裙房及观景天桥构成，工作面极大；土建、安装、机电、幕墙、装饰等交叉作业多，深化设计与各专业及单位的协调管理工作是本工程深化设计的重难点之一。主要通过以下措施解决：（1）建立深化设计组织管理体系，制定科学合理的管理制度和工作流程。（2）通过技术协调例会及时解决技术问题，确保深化设计及时考虑各专业的相关技术要求。（3）深化设计人员驻钢结构制造厂和施工现场，做好钢结构深化设计的沟通协调工作，及时准确的了解原设计、施工现场等相关单位提出的意见或建议，
4、第一时间反应到深化设计成果中。2.1.2 深化设计与各相关专业的技术配合确保钢结构与其他相关专业的交叉作业顺利实施，是钢结构深化设计工作的又一大重点。主要通过以下措施解决：（1）建立技术配合制度与流程，各专业的技术提资,由相关方统一审核后下发钢结构深化设计实施。（2）各专业如需修改本专业技术提资，或对已经达成共识的其他专业技术提资有变更要求时，需及时告知受影响的相关专业，协商解决。具体配合事项如下：1) 与混凝土结构工程配合a、配合深化设计钢筋与劲性钢构件的连接方式；b、配合深化设计各类开孔及补强；c、配合深化设计各类预埋件；d、其他需配合要点。2) 与钢结构安装专业配合a、配合安装分段方案，
5、确定分段、焊缝形式；b、配合深化设计各类临时连接措施；c、配合确定钢结构制作起拱标高及压缩变形补偿；d、其他需配合要点。3) 与其他专业配合；a、配合深化设计各类开孔补强及预埋件；b、其他需配合要点。2.2 深化设计对钢结构制造的考虑2.2.1 深化设计前进行工艺评审深化设计前开展工艺评审，组织相关部门对重难点部位的节点设计、制作工艺进行分析并提出建议。对暂时不明确的问题由深化设计负责人对外沟通，在深化设计前形成合理的工艺评审文件，并在深化设计文件中得以体现。2.2.2 深化设计过程中与制作工艺联动深化设计人员在充分了解零部件的工厂加工方法、零部件的工厂组装顺序等因素对加工制作的影响的前提下，
6、过程中合理考虑焊缝及过焊孔、构件工厂组装顺序、坡口方向及大小、操作空间，定期联合工艺人员3重庆来福士广场项目总承包工程（A 标段）技术标进行工艺性审查。2.2.3 厚板构造深化设计处理高强度厚板焊接性能相对较差，在边缘位置两侧板与中间板焊接时容易产生裂纹。本工程厚板较多，特别在巨柱、桁架等部位，十字交叉接头多，深化设计从构造上合理处理，尽量避免层状撕裂的发生。不良构造形式 深化设计优化后的构造形式 说明将垂直贯通板改为水平贯通板，变更焊缝位置，使接头总的受力方向与轧制层辊轴方向平行，可大大改善抗层状撕裂性能将贯通板端部延伸一定长度，有防止撕裂的效果。此类节点多用于钢管与加劲板的连接接头将贯通板
7、缩短，避免板厚方向受焊缝收缩应力的作用。此类节点多用于钢板 T 字形连接接头2.2.4 对工艺隔板等制作措施的考虑深化设计过程中根据构件不同的部位，设计合理的工艺隔板，以防止构件在组装、运输、吊运过程中发生变形，同时设置合理的工艺衬板等保证焊接质量。2.3 深化设计对钢结构构件运输、安装方法、施工措施的考虑2.3.1 对分段分节的考虑深化设计前通过沟通协调，确定合理的构件三维尺寸和单元吊装重量要求，考虑压缩变形的影响，在深化设计时，对构件制作单元做合理的划分，在软件三维空间内，对构件安装空间进行放样测量，确保其满足施工过程中的各项要求。2.3.2 临时连接措施及吊耳设计（1）采用以概率理论为基
8、础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。（2）临时措施按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计：（3）计算临时措施的强度、稳定性以及临时连接的强度时，采用荷载设计值（荷载标准值乘以荷载分项系数） 。（4）对于直接承受动力荷载的临时措施：在计算强度和稳定性时，动力荷载设计值应乘以动力系数；在4重庆来福士广场项目总承包工程（A 标段）技术标计算变形时，动力荷载标准值不乘以动力系数。2.3.3 对安装方法及安装可行性的考虑在深化设计建模过程中，对构件安装的可行性逐一验证，确保安装现场顺利施工。具体考虑的因素有：（1）构件重量是否满足吊装要求；（2）构件安装操作空间是否足够；（3）其他
9、需考虑的安装因素等。2.4 节点深化设计本工程由巨柱、伸臂桁架、腰桁架、核心筒体系组成，杆件截面大，交汇点多，使得节点构造复杂、形式多样。对此类节点的深化设计思路考虑如下。2.4.1 复杂节点深化设计步骤5重庆来福士广场项目总承包工程（A 标段）技术标节点形式的确定由深化设计提出原设计审核安装单位确认建立节点实体模型形成节点整体轴测图 、 部件轴测图和装配图 、 零件图按要求转化图纸及模型校对 、 有限元验算、 构件位置 、 规格深化设计步骤（1）节点设计审核确认：在深化设计前期准备工作中，首先按运输的可行性及安装的可操作性为基础进行分段，并与工艺人员、焊接工艺师等从工厂加工可行性、构件细部尺
10、寸、焊接工艺、焊接顺序及坡口等各方面进行分析，拟定初步节点形式；然后与安装单位的技术人员沟通，讨论节点形式对现场安装的影响，并明确安装耳板及吊耳板等临时连接措施，取得一致后将双方确定的节点形式交给原设计人员审核、确认。（2）建立节点实体三维模型：根据最终确认的节点形式建立包含这些节点的钢结构分段实体三维模型，为使后续的深化图纸准确完善，把节点所有相关信息均反映到实体模型中，包括安装耳板、吊装耳板等临时连接措施以及辅助连接件、钢筋连接器、栓钉、钢筋连接板等的规格尺寸及位置。2.4.2 部分节点深化设计方法节点原型 深化模型6重庆来福士广场项目总承包工程（A 标段）技术标设计方法 轴测模型位置：T
11、4N 塔楼巨柱第 29 层处特点：由一根十字柱及三根型柱转换为一根 型柱与一根型柱，钢柱外轮廓线向内收缩。方法：十字柱及两侧 型柱外侧翼缘向上延伸，折点处设置过渡段，腹板在过渡段合并；中间 型柱折点处过渡段延长，腹板及翼缘经过渡段向上延伸；所有翼缘折点处，柱内部设置横向加劲板。节点原型 深化模型设计方法 轴测模型7重庆来福士广场项目总承包工程（A 标段）技术标位置： T4N 塔楼巨柱第 43 层处特点：由一根 型柱与一根 型柱转换为一根 型柱，钢柱外轮廓线向内收缩。方法： 型柱向上延伸参考01SG519 图集中十字柱转箱型柱做法，翼板向上过渡，腹板向上延伸一倍截面高度； 型柱窄翼缘向上延伸至
12、型柱的斜边；柱内部设置横向加劲板。节点原型 深化模型设计方法 轴测模型位置： T4N 塔楼避难层特点： 一端与巨柱相连，一端与核心筒伸臂墙内预埋的钢构件连接，桁架跨越上下楼层之间的夹层，高度约为 8600mm方法： 巨柱牛腿与伸臂桁架之间为耗能段，拟安装软钢阻尼器，牛腿上下各安装一个阻尼器与伸臂桁架相连节点原型 深化模型8重庆来福士广场项目总承包工程（A 标段）技术标设计方法 轴测模型位置：T5 塔楼外框柱特点：两根 H 型钢柱交汇合并为一根 H 型钢柱，节点处理前两根外框钢柱交汇长度位于 6-10层之间。方法：交汇处腹板合并为整板；双 H 型钢柱内侧翼缘板在交汇点下方打断，打断处在新合并的
13、H 型钢腹板处设置双加劲板，对应原 H 型钢柱位置设置加劲肋。节点原型 深化模型设计方法 轴测模型位置：景观天桥支座处特点：由六根箱型构件柱相贯连接，立柱底端与摩擦摆式支座连接方法：中间立柱贯通，并从下弦杆下表面向下延伸，以方便与摩擦摆支座连接；平行于主桁架方向的斜腹杆与立柱连接节点按标准桁架节点考虑；平行于次桁架方向的斜腹杆与弦杆均为箱型，相贯角度小，采用节点区将腹板合并为整板，对应节点区内部设置加劲板。节点原型 深化模型9重庆来福士广场项目总承包工程（A 标段）技术标设计方法 轴测模型位置：景观天桥机电夹层处特点：由主梁、次梁、水平支撑构成，其中次梁及水平支撑均连接在主梁侧面。方法：主梁贯
14、通，次梁通过连接板与主梁铰接；节点区侧面设置封板，即节点区域形成 型截面；水平支撑分别相贯与连接板及主梁侧面板；对应节点区内部设置加劲板。节点原型 深化模型设计方法 轴测模型位置：景观天桥主桁架弦杆处特点：由 2 根箱型构件、4根圆钢管及 1 根柱同时连接到弦杆位置，各构件交叉相贯位置较多。方法：主弦杆贯通，箱型构件与主弦杆相贯，牛腿适当加长以保证现场施焊空间；为避免隐蔽焊缝，圆钢管与节点间采取插板连接，插板平面外设置加劲板以防止平面外失稳。3. 钢结构深化设计资源配置3.1 深化设计人员配置A 标段深化设计工作由 25 人完成，工程进行中按需增加人员，组织架构如下：10重庆来福士广场项目总承
15、包工程（A 标段）技术标工艺技术组钢结构深化设计部专家顾问组结构计算组三维建模组图纸绘制组深化审核组协调服务组对各岗位人员的配备要求与数量，以及各岗位职责，说明如下：序号 人员 人数 岗位职责1深化设计负责人 1负责制定本项目深化设计的总体原则、设计关键节点形式及关键工艺的图纸表达形式，负责本项目深化设计图纸的整体质量，审定深化设计图纸，负责与原设计单位的配合和沟通，负责深化设计的进度和质量控制。2 专家顾问 1 对整个工程的结构、施工、制作等进行评审，提出合理化建议，指导各项工作。3工艺工程师 1 负责指导关键部位的工艺方案、进行工艺评定等，提出合理化建议，指导各项工艺工作。4工艺技术组 2
16、具体负责执行焊接工艺原则，并根据焊接工艺原则编制焊接工艺评定计划书、制定各部位、各焊接位置、各板厚、各焊接方法、各材质的焊接工艺，确定不同焊缝的具体坡口形式、各种焊缝的标注形式等。5结构计算组 2在项目负责人的指导下对设计完成的典型、重要节点及工装、临时加强措施等进行验算及其他结构分析和设计，反馈计算结果，提出修改建议，编制计算书，提交项目负责人及原设计单位审核。6三维建模组 8在项目负责人的指导下进行本工程整个钢结构的三维建模，复验原设计的图纸尺寸，检查设计的节点形式，反馈错误信息，并最终完成包括详细节点在内的整个结构的模型，作为施工图出图的依据。7施工图绘制组 7在项目负责人的指导及三维建模组的配合下，从三维模型导出相应图纸，并对图纸进行校对及调整，反馈错误信息，添加工艺信息，并最终完成整个钢结构的深化设计图纸的出图工作。8审核组 2跟踪整个设计过程，深入了解原施工图与深化设计三维模型，对结构计算文件，深化图纸，加工图纸等进行跟踪审核工作。9深化服务组 1负责制造厂车间和施工现场技术服务
