天津某塔樓鋼結(jié)構(gòu)施工詳圖設(shè)計(jì)創(chuàng)優(yōu)方案

天津某塔樓鋼結(jié)構(gòu)的施工詳圖設(shè)計(jì)創(chuàng)優(yōu)方案天津xx廣場項(xiàng)目基地位于xxxx交叉口，呈“凸”字形狀，建筑主要功能為國際標(biāo)準(zhǔn)5A級(jí)寫字樓及附屬設(shè)施，包括寫字樓、商業(yè)裙房、地下室及連接本地塊及外部區(qū)塊的步行連廊系統(tǒng)。我司承接的范圍為xx廣場A區(qū)塔樓及附屬連廊部分鋼結(jié)構(gòu)工程的施工詳圖深化設(shè)計(jì)、制作及安裝。一、施工詳圖設(shè)計(jì)的重要性和必要性施工詳圖的深化設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工中不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件制作及安裝必須有安裝布置圖及制作詳圖，施工詳圖要詳細(xì)地設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)的每一個(gè)構(gòu)件，其目的是為鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝提供必要的、更為詳盡的、便于進(jìn)行施工操作的技術(shù)文件。施工詳圖設(shè)計(jì)的質(zhì)量，直接影響著鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作和安裝質(zhì)量。二、設(shè)計(jì)遵循的原則我司以施工設(shè)計(jì)圖紙及技術(shù)要求、國家各類設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程為依據(jù)，負(fù)責(zé)完成鋼結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計(jì)，并完成鋼結(jié)構(gòu)詳圖的編制。其中，主要依據(jù)的國家規(guī)范、規(guī)程有：《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50105-2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001（2008年版）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010－2002《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-2001《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GB50018-2002)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99-98《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范》JGJ82-91《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81-2002《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》CECS28:1990《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS159:2004《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700-2006《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591-94《厚度方向性能鋼板》GB5313-85《電弧螺栓焊用圓柱頭焊釘》GB/T10433-2002三、設(shè)計(jì)流程我司按以下設(shè)計(jì)流程進(jìn)行深化設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)人員熟悉圖紙施工圖設(shè)計(jì)單位進(jìn)行施工圖交底設(shè)計(jì)人員熟悉圖紙施工圖設(shè)計(jì)單位進(jìn)行施工圖交底安裝單位進(jìn)行安裝方案交底詳圖設(shè)計(jì)人員再次熟悉圖紙，并提交圖紙中問題書面報(bào)告詳圖設(shè)計(jì)單位確定桿件分段位置，加工工藝、圖紙分批情況及圖紙?zhí)峤粫r(shí)間設(shè)計(jì)過程中碰到圖紙問題，向施工圖設(shè)計(jì)單位提交書面報(bào)告施工圖設(shè)計(jì)方確認(rèn)詳圖設(shè)計(jì)人員進(jìn)行詳圖設(shè)計(jì)工藝審核結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)圖紙未明確的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，提交施工圖設(shè)計(jì)單位確認(rèn)完成一批圖紙及自校圖紙校對(duì)、審核按設(shè)計(jì)院審核意見修改修改施工圖設(shè)計(jì)方審核提交圖紙?jiān)O(shè)計(jì)結(jié)束，提交完整設(shè)計(jì)圖紙圖紙交底及工廠、工地服務(wù)開始下一批圖紙?jiān)O(shè)計(jì)四、設(shè)計(jì)過程：本節(jié)將以一節(jié)箱型鋼柱為例說明施工詳圖的設(shè)計(jì)過程。（一）.構(gòu)件編號(hào)施工詳圖的設(shè)計(jì)首先要給每一個(gè)構(gòu)件編號(hào)，編號(hào)的原則必須使制作、安裝人員能非常清晰、快速的找到對(duì)應(yīng)的位置。例如：10GZ1-1-A2為箱型柱的構(gòu)件號(hào):注：1.柱的型號(hào)表示第十節(jié)鋼柱中對(duì)應(yīng)的一種截面規(guī)格的鋼柱；1.流水號(hào)表示該截面規(guī)格鋼柱的一種具體構(gòu)件形式；2.定位號(hào)表示該構(gòu)件為了在整個(gè)工程中的唯一性，此處采用軸線號(hào)作為構(gòu)件的流水號(hào)，即確定了構(gòu)件的唯一性，又保證安裝人員正確快速地定位該構(gòu)件。鋼柱布置圖如圖1所示：圖1xx區(qū)第十節(jié)鋼柱平面布置圖（二）.確定構(gòu)件截面尺寸根據(jù)設(shè)計(jì)院的施工設(shè)計(jì)藍(lán)圖確定鋼柱為箱型截面，10GZ1截面尺寸見圖2，為口1100X600X30X35；圖2（三）.梁柱連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)單位在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中原計(jì)劃采用貫通式隔板節(jié)點(diǎn)。國內(nèi)外對(duì)矩形鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)的一些形式進(jìn)行了受力特點(diǎn)、破壞特征及抗震性能的研究，但尚不完善和成熟。我國《矩形鋼管混凝土技術(shù)規(guī)程》（CECS159：2004）推薦的內(nèi)隔板式節(jié)點(diǎn)形式得到了較多的應(yīng)用與研究。對(duì)于貫通式隔板節(jié)點(diǎn)，由于要求矩形鋼管柱在隔板處斷開，應(yīng)用研究較少。因此要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)這種節(jié)點(diǎn)形式進(jìn)行應(yīng)用就需要對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)研究為了解貫通式隔板節(jié)點(diǎn)的受力、抗震等性能，并與內(nèi)隔板節(jié)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比。對(duì)此，本工程委托xxxx大學(xué)進(jìn)行了節(jié)點(diǎn)性能對(duì)比試驗(yàn)。進(jìn)行試驗(yàn)的三種形式節(jié)點(diǎn)試件（共四組）鋼材均為Q345B，柱截面均為700×500×30×35，梁截面均為700×300×13×24，主要幾何尺寸見表1及圖3-1~3-5。表1試件構(gòu)造形式表節(jié)點(diǎn)號(hào)柱截面尺寸梁截面尺寸隔板厚度梁柱連接形式施工條件mmmmmmJD-1700×500×30×35700×300×13×2424一般外伸隔板剛接實(shí)驗(yàn)室模擬JD-3700×500×30×35700×300×13×2424隔板梯形外伸施工現(xiàn)場JD-5700×500×30×35700×300×13×2424內(nèi)隔板加楔形板剛接施工現(xiàn)場JD-6700×500×30×35700×300×13×2424內(nèi)隔板加楔形板剛接實(shí)驗(yàn)室模擬JD1和JD3這兩種節(jié)點(diǎn)均采用貫通式隔板節(jié)點(diǎn)。圖3-1JD-1節(jié)點(diǎn)圖3-3aJD-3節(jié)點(diǎn)圖1-3bJD-3節(jié)點(diǎn)JD-5和JD-6采用內(nèi)隔板節(jié)點(diǎn)。圖5-1aJD-5、JD-6節(jié)點(diǎn)圖5-1bJD-5、JD-6節(jié)點(diǎn)通過對(duì)以上幾種隔板貫通節(jié)點(diǎn)與內(nèi)隔板節(jié)點(diǎn)在低周反復(fù)荷載作用下的試驗(yàn)，得出以下試驗(yàn)結(jié)論：1、通過在鋼梁翼緣兩側(cè)設(shè)置加強(qiáng)腋，JD3、JD5和JD6均比普通隔板貫通節(jié)點(diǎn)的滯回曲線更加飽滿，體現(xiàn)了更強(qiáng)的耗能能力。2、各節(jié)點(diǎn)破壞時(shí)，JD3、JD5和JD6具有較好的延性和塑性變形能力。3、JD5和JD6節(jié)點(diǎn)具有較強(qiáng)的能量耗散能力。4、JD3在荷載作用下，強(qiáng)度退化相對(duì)較大。JD1、JD5和JD6在各級(jí)荷載作用下，強(qiáng)度退化不明顯，甚至略有提高，說明節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)較為合理，使得試件在卸載及再加載至歷史最大應(yīng)變前，沒有對(duì)節(jié)點(diǎn)區(qū)的連接產(chǎn)生新的損傷。這說明JD5、JD6在承載力的提高和延性的增加方面還能有更理想的結(jié)果。5、JD5和JD6剛度退化最為平緩，其次為JD3。剛度退化平緩，保證了梁上塑性鉸的產(chǎn)生，有利于提高節(jié)點(diǎn)的抗震性能?；谝陨显囼?yàn)結(jié)果及結(jié)論，設(shè)計(jì)方天津建筑設(shè)計(jì)院濱海分院結(jié)合各試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)，在本工程中采用了以下梁柱連接節(jié)點(diǎn)型式：圖4-1工程采用梁柱節(jié)點(diǎn)圖4-2工程采用梁柱節(jié)點(diǎn)此節(jié)點(diǎn)形式經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，性能良好。（四）.柱柱現(xiàn)場拼接節(jié)點(diǎn)箱型柱的現(xiàn)場拼接節(jié)點(diǎn)為全熔透剖口對(duì)接焊，具體節(jié)點(diǎn)形式做法必須參考《多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》，在鋼柱端頭需設(shè)置工藝隔板，并且在隔板上開φ20的透氣孔，連接耳板需在柱對(duì)接焊接完,冷卻后割除,并清理焊跡.見圖5。圖5柱柱現(xiàn)場拼接節(jié)點(diǎn)（五）.鋼梁與混凝土墻連接節(jié)點(diǎn)本工程存在大量的鋼結(jié)構(gòu)梁與混凝土墻的連接，本次設(shè)計(jì)采用了預(yù)埋件的連接方法，并且考慮到現(xiàn)場施工誤差及混凝土墻體并不平整的問題，梁連接板采用了與預(yù)埋件錨板現(xiàn)場焊接的做法并在焊接端預(yù)留了一定的調(diào)節(jié)尺寸，具體做法見圖6；圖6鋼梁與混凝土墻連接節(jié)點(diǎn)（六）.焊縫標(biāo)注焊縫的標(biāo)注對(duì)構(gòu)件的制作、安裝均非常重要，直接影響其制作質(zhì)量和安裝的質(zhì)量，因此施工詳圖中的每一條焊縫都應(yīng)準(zhǔn)確的標(biāo)注。焊縫代號(hào)及其表示方法，見國家標(biāo)準(zhǔn)《技術(shù)制圖焊縫符號(hào)尺寸比例簡化表示法》（GB12272-90）的規(guī)定。非節(jié)點(diǎn)區(qū)域的鋼柱的組裝焊縫采用部分熔透焊縫，熔深不小于板厚的1/2，且不小于16mm。而節(jié)點(diǎn)區(qū)域的鋼柱壁板之間的連接焊縫、鋼柱現(xiàn)場拼接焊縫、鋼柱與鋼梁間的連接焊縫采用開坡口的全熔透一級(jí)焊縫。鋼柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域內(nèi)隔板與壁板的連接焊縫隙采用開坡口的全熔透二級(jí)焊縫。五、校對(duì)、審核施工詳圖的繪制工作，是在原設(shè)計(jì)圖的基礎(chǔ)上為構(gòu)件制作和安裝提供直接和詳細(xì)的依據(jù)。在鋼結(jié)構(gòu)施工詳圖的設(shè)計(jì)過程中，圖紙的三級(jí)審核非常重要，它是詳圖質(zhì)量的保證。對(duì)深化設(shè)計(jì)來說，除了人員的能力，嚴(yán)格合理的工作流程、體制和控制程序是保證深化設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。我司根據(jù)國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的具體情況，制定了符合建設(shè)部頒布的各項(xiàng)制圖標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范的本公司的深化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，建立了完善的三級(jí)審核制度。設(shè)計(jì)制圖人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、國家和部委的規(guī)范、規(guī)程以及本公司的深化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)完成自己負(fù)責(zé)的設(shè)計(jì)制圖工作后，要經(jīng)過以下檢查和審核過程：（一）、設(shè)計(jì)制圖人員自審：設(shè)計(jì)制圖人將完成的圖紙打印白圖（一次審圖單）。把對(duì)以下內(nèi)容的檢查結(jié)果用馬克筆做標(biāo)記：1、筆誤、遺漏、尺寸、數(shù)量；2、施工的難易性（對(duì)連接和焊接施工可實(shí)施性的判斷）；3、對(duì)于發(fā)現(xiàn)的不正確的內(nèi)容，除在電子文件中修改圖紙外，還要在一次審圖單上用紅筆修改，并做出標(biāo)記；（二）、審圖人員校核：審圖人員的檢查內(nèi)容和方法同自審時(shí)基本相同，檢查完成后將二次審圖單交設(shè)計(jì)制圖人員進(jìn)行修改并打印底圖，必要時(shí)要向制圖人將錯(cuò)誤逐條指出，但對(duì)以下內(nèi)容要進(jìn)一