重量计算须按照国家及业主所规定的相应规范和文件进行重量计算。 12. 图纸清单中需包含以下内容:
(1) 应注明详图号, 构件号、数量、重量、构件类别。 (2) 改版号、提交日期, 其它资料。 (二) 图纸及修改
1. 所有图纸和其它相关设计资料均使用A系列纸张,即A0、A1、A2、A3、A4。 2. 原则上图纸尺寸使用A0和A1绘制,文书、资料和清单等使用A4和A3。
A0:841mm×1189mm A1:594mm×841mm A2:420mm×594mm A3:297mm×420mm A4:210mm×297mm 3. 图纸比例:
索引图: 1/200、1/400、1/60 构件详图: 1/20、1/30、1/50 局部详图: 1/5、1/10 4. 书写:
原则上所有文件、资料、图纸均应打印,但技术联络书和草图等可以手写。 5. 图纸、资料的格式:
图纸、资料的格式(如标题、承包商所提及的标记等),需向业主提供样张确认。 6. 编号系统:编号系统应与设计院取得一致。 7. 修改
(1) 无论何种原因需对原详图进行修改,均按以下方法进行:
圈出修改部位,在修改记录栏内写明修改原因、修改时间,更改版本号。 (2) 提供修改图纸清单(图号、版本号)。 (三) 保密
必须对原设计所提供的图纸、规范、资料、技术数据、软件及其信息进行保密处理,不准部分或全部复制、挪作他用。
二. 重要节点的深化设计思路
本工程最重要的节点均位于机械/避难层,其中伸臂桁架与巨柱及核心筒预埋钢柱的节点最为关键。我们将对23~24层的伸臂桁架和环形桁架进行深化设计,重点是对伸臂桁架的节点进行深化。这些伸臂桁架和节点如下图所示:
包含重要节点的伸臂桁架示意图 这些节点均为大型节点,构造复杂,尺寸超大,均由厚板组成,节点板材质为Q345GJC,板件最厚为130mm,材质为,因此深化设计工作主要从以下方面考虑: (一) 节点连接方案的确认
本工程所有节点均属于结构分段的一部分,节点设计首先要考虑在满足原设计要求和结构安全性前提下,保证分段能够满足现场吊机性能的要求,即分段重量应予以控制;其次由于现场没有地面拼装条件,节点设计时必须考虑分段能够满足进入安装现场的运输条件,即分段尺寸必须控制。在满足这两点的情况下明确节点连接方案,在经设计同意的情况下进行节点深化。 (二) 构件分段安装
这些节点均为大型节点,节点所属的钢结构分段也为大型分段,重量大,深化设计应充分考虑安装的便捷性,为安装创造条件。同时充分与安装单位沟通,确定临时安装耳板、安装吊耳的型式、位置及尺寸。
(三) 节点部件的工厂组装顺序
节点内部复杂且大部分部件为异型板,厚度大,重量重,深化设计应考虑组装顺序,保证分段的加工精度。 (四) 厚板焊接处理
节点中大部分为厚度大于40mm的Q345GJC-Z向钢板,节点板很多为90mm以上的Q345GJC-Z35钢板,板件拼焊和对接焊缝等级要求较高,基本为全熔透一级焊缝,焊接时容易产生层状撕裂,对焊接工艺和焊工要求很高,深化设计必须为厚板焊接创造条件。 (五) 节点中零件的组装顺序
因节点内部存在大量的厚板连接件,零件间相互交错,深化设计应考虑组装顺序,选择合适的焊接坡口方向和坡口型式。 (六) 节点空间定位坐标
深化设计应给出节点各类空间定位坐标,使得深化设计图纸能方便、准确的指导工厂组装、预拼装及现场的吊装。
三. 重要节点的主要深化设计方法
(一) 建立精确三维模型 1. 节点会审
在深化设计前期准备工作中,首先以分段安装的可行性和运输的可能性两方面为基础,与结构工艺人员、焊接工艺师等从工厂加工可行性、构件拆分顺序、板件细部尺寸、焊接工艺、焊接顺序及坡口各方面进行分析,拟定初步节点形式;然后与安装单位的技术人员会商,讨论该节点形式对现场安装的影响,明确安装耳板及吊装耳板等辅助构件型式,取得一致后将双方把确定的节点形式交由原设计人员进行审核、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,把节点所有相关信息均反映到实体模型中,如安装耳板、吊装耳板以及辅助连接件的规格尺寸及位置。
节点三维模型图 (二) 深化图纸表达
节点深化设计图纸一般由节点整体轴侧图、部件轴侧图和装配图、零件图组成。 1. 节点整体轴侧图
(1)节点整体轴侧图能形象说明节点各部件的整体外观形状;
(2)给工厂组装人员提供直观的构件特征,便于组装人员理解,给组装带来极大的方便,可以防止原则性的错误发生;提供预拼装及现场安装时所需各类数据。
塔楼主要构件组成图 2. 部件轴侧图和装配图
(1) 准确反映部件的定位尺寸,指导工厂加工人员对部件进行精确组装。
(2) 图中准确、清晰的标示出部件间组装焊缝形式、坡口大小及坡口方向,给工厂加工及预拼装提供准确的安装信息。
塔楼主要构件组成图 3. 部件零件图
(1) 部件零件图能清楚反映部件中各零件间的相对组成关系及位置。
(2) 反映零件的规格及尺寸,反映零件间的焊缝形式及其坡口的方向和大小。 (3) 图中材料表能准确反映构件中各零件的尺寸、数量及构件重量。
(4) 图中说明能清楚表达通用技术说明及用图形无法表达的零件加工相关信息。
塔楼主要构件组成图 四. 重要节点的深化设计步骤
原设计审核节点形式的确定初步方案由深化设计提出安装单位确认建立节点实体模型 节点模型的校对(检查构件位置、规格尺寸)形成节点整体轴测图、部件轴测按照BIM要求转化图和装配图、零件图图纸及模型五. 重要节点的深化设计图纸(详见另册)
第六节 深化设计流程及质量控制
一. 深化设计实施流程
施工图安装方案讨论制作方案讨论设计节点讨论建立三维实体模型三维实体模型的数据输出、分解钢结构详图绘制 校对总承包设计研究院审图送广州市设计院审图出图深化设计实施流程图 二. 质量控制
设计人员必须按照设计准则的规定进行设计和绘图;必须对详图中的结构尺寸、材料选用的正确性、详图中所有数据是否满足设计要求、详图中的焊接形式、焊接要求的完整性和正确性进行检查;必须对详图图面标识和标记的统一性和正确性进行检查。
校对人员必须对每一张详图进行校对;必须对设计人员的所有检查工作进行校对;通过安装布置图对详图进行一一对应的图纸上安装。对所有焊接及安装方向等进行全面考虑,使构件连接形式和焊接位置更加合理。
审核人员对结构中重要、特殊及关键部位的合理性和经济性、工艺可行性进行核查。对详图是否满足结构的总体要求进行核查。
第七节 钢结构深化设计中要注意的关键问题
根据我们多个超高层建筑的实践感受,超高层钢结构的深化设计中,以下几个关键点必须引起足够的重视,并需要提前在深化设计过程中予以解决。
一. 关键问题一 —— 钢结构与土建钢筋之间的界面协调
在劲性钢结构中,钢筋混凝土构件中钢筋与劲性钢构件之间的矛盾是比较突出的问题。本工程中地下室钢柱外包钢筋混凝土。上部结构中巨型柱为复合柱,尤其在端部支撑区域,
节点体量大,钢筋并存,钢结构与钢筋之间的矛盾突出。根据招标图纸,KPF及广州市设计院已经在这些矛盾区域作了深入考虑。但是我们觉得,作为承包商,在钢结构的深化设计
过程中同样需要得到足够的重视。
我们在以往的工程中也积累了一些解决钢结构与钢筋之间矛盾的做法,列于下面供业主、设计参考。
(一) 钢构件增设钢筋连接板
做法一:钢构件上事先在钢筋连接位置增设连接板。现场施工时钢筋断开,焊接于连
接板上;或工厂加工时将钢筋接驳器焊接在连接板上,现场钢筋与接驳器连接,此法有利于施工进度。
钢构件增设连接板法 上图为圆钢管柱与钢筋混凝土梁的主筋采用连接板焊接固定的解决实例,对于H型、箱形构件可以同样处理。 (二) 钢构件开孔
上述方法是将钢筋断开来解决矛盾,也可以采用钢筋不断,钢构件开孔的方法解决。
钢构件开孔法 二. 关键问题二 —— 钢结构与机电管线之间的界面协调
超高层建筑楼层内机电等管线众多,受层高限制,很大部分需要从钢梁腹板穿过,由此削弱了钢梁的截面。为保证钢梁的承载力,需要在穿孔处进行处理。为保证钢梁留孔数量的正确及预留位置的准确,在钢结构深化设计阶段必须及时与机电安装的深化设计紧密联系。
为保证各专业深化设计单位之间紧密联系和有效协调,我们在总承包组织体系中设置了专业的深化设计部,配备各专业的资深工程师,在项目总工程师的领导下,统一管理和协调各专业之间的矛盾。
三. 关键问题三 —— 钢结构与幕墙节点之间的界面协调
钢结构与幕墙连接节点之间的矛盾也是一个非常重要的问题。本工程塔楼采用了特殊的幕墙体系,幕墙节点与钢结构的关系密切,需要在钢结构深化设计阶段就着手解决两者之间的界面协调问题,将矛盾消除在深化设计阶段,确保现场实施的顺利及保证质量。
四. 关键问题四——深化设计对焊接变形、压缩变形、沉降量预调值的考虑
对于超高层建筑而言,钢构件制作和安装应考虑接头处的焊接变形收缩量与竖向荷载作用下的压缩变形量和沉降量,可通过设计计算得到变形预调值,再结合现场施工过程中测量得出的精准数据,反馈到深化设计,并在深化设计过程中得到有效补偿,以达到设计要求的总高度。
在项目正式施工前期,我司可在得到整体设计计算模型后,通过ANSYS与SAP2000等结构分析软件,先计算出精准的压缩变形量,再在施工过程中结合我司在上海环球、广州
西塔、央视、深圳京基工程对压缩变形、沉降量的研究结果和实践,各个施工阶段考虑实际变形监测结果并对预调值进行修正,最终在工厂制作时将钢柱作加长补偿。但具体的变形预调值需事先得到原设计、业主、监理等各方的统一意见,最后将预调值仅反映在钢结构深化图中,由制作厂按图施工。
五. 关键问题五 ——深化设计对应力集中的考虑
构件在制作过程中,应考虑消减应力集中问题,不但要做好焊前预热,焊后保温等措施外,在深化设计阶段,同样需对各个部件的相关部位在构造上进行处理,以达到消减应力集中的目的。例如因板厚度、宽度不同的对接需按要求进行过度处理;工厂焊接、现场
焊接的相关部位,需按照规范要求设计合理的弧形过焊孔;深化建模时应多和设计沟通,尽量避免焊缝交叉,消减应力集中现象。