1工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì) 3 3(二)鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)的技術(shù)應(yīng)用及對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程的指導(dǎo)意義 4(三)深化設(shè)計(jì)軟件 4 5 6 7 7(二)內(nèi)力計(jì)算 7 7 9(三)構(gòu)件設(shè)計(jì) 9 (二)深化設(shè)計(jì)的內(nèi)容 2.深化設(shè)計(jì)的成果至少(但不限于)包括以下內(nèi)容： (二)鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)展望 1.深化設(shè)計(jì)整體化的發(fā)展趨勢(shì) 22.深化設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助的發(fā)展趨勢(shì) 3.深化設(shè)計(jì)人員的發(fā)展趨勢(shì) 20參考文獻(xiàn) 21隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展，鋼架工程也隨之出現(xiàn)，在現(xiàn)代化的建筑業(yè)中，鋼架已逐漸向民用領(lǐng)域發(fā)展。如大型廠房，超市，住宅，體育館，展廳，機(jī)場(chǎng)等建筑中，都采用了鋼制建筑。在日益發(fā)達(dá)震性能好，深受廣大建設(shè)者的喜愛(ài)，而隨著現(xiàn)代建筑業(yè)的迅速發(fā)展，新時(shí)期的鋼架系統(tǒng)變化多樣，形狀多樣，用途多樣，不再是單純的分解原來(lái)的設(shè)計(jì)圖，必須借助科技的手段進(jìn)行拆分，對(duì)于深化設(shè)計(jì)人員的技術(shù)職業(yè)素養(yǎng)要求也越來(lái)越高。而在前期施工時(shí)深化設(shè)計(jì)階段控制及節(jié)約工程成本，提高鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量和進(jìn)度，對(duì)于前期鋼結(jié)構(gòu)深3二十世紀(jì)九十年代以后，我國(guó)的鋼構(gòu)建設(shè)發(fā)展很快，尤其是一些具有代表性的城市地標(biāo)式的大樓的落成，開(kāi)啟了我們國(guó)內(nèi)鋼構(gòu)施工進(jìn)程的一個(gè)全新的階段。比如上海金茂大樓，88層高420米，目前已完工并正式啟用。上海浦東國(guó)際金融城，據(jù)說(shuō)是國(guó)內(nèi)最高的，九十五層樓高460米，占地310,000平方米。大連的總統(tǒng)府大樓，目前正加緊建設(shè)之中，共有95樓，據(jù)說(shuō)竣工后將會(huì)成為全球最高的建筑。而現(xiàn)在，輕型鋼制建筑已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)新的高度，尤其是在一些工廠的建造上。上海市的鋼材生產(chǎn)和建筑公司的規(guī)模已經(jīng)從原來(lái)的數(shù)十個(gè)增加到了420多個(gè)，光是上海的寶鋼區(qū)就有一百多個(gè)。在目前的情況下，我們應(yīng)該抓住機(jī)遇，做好工程建設(shè)的前期工作，提高工程建設(shè)的質(zhì)量，這是我國(guó)目前非常緊迫的問(wèn)題。文章簡(jiǎn)要地闡述了該項(xiàng)目輕型鋼結(jié)構(gòu)在材料選用、設(shè)計(jì)中的應(yīng)用、注意事項(xiàng)、塑性設(shè)計(jì)、強(qiáng)度和剛性的應(yīng)用以及蒙皮的作用，以便使大家更好地理解和理解該項(xiàng)(一)發(fā)展史人類采用鋼結(jié)構(gòu)的歷史和煉鐵、煉鋼的發(fā)展有著很密切的關(guān)系。對(duì)于一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)，還和本國(guó)的鋼鐵產(chǎn)量有關(guān)。在古代，我們中華民族在冶煉技術(shù)方面是處于遙遙領(lǐng)先的地位的。從江蘇六合和湖南長(zhǎng)沙等地春秋時(shí)期的墓葬和遺址中，發(fā)現(xiàn)人工冶煉的鐵塊、鐵條、鐵銷、鐵錛等，說(shuō)明中國(guó)在春秋時(shí)期已使用人工制鐵。中國(guó)發(fā)現(xiàn)的最早生鐵制品，比外國(guó)最先使用生鐵的時(shí)間早一千八百多年。4我國(guó)在這幾年大力倡導(dǎo)節(jié)能、環(huán)保、環(huán)保，發(fā)展鋼鐵結(jié)構(gòu)是發(fā)展的必然趨勢(shì)。它從工業(yè)大樓向民用大樓的滲透，遍及整個(gè)建筑界。因此，深入分析了鋼結(jié)構(gòu)的深層次設(shè)計(jì)、深入研究的思路、深入的軟件開(kāi)發(fā)與運(yùn)用。深化設(shè)計(jì)的基本思路是根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖，將工程圖中的線路、結(jié)點(diǎn)用深化軟件進(jìn)行3D造型轉(zhuǎn)換為加工車(chē)間生產(chǎn)的平面圖形。在進(jìn)行深入的時(shí)候，利用3D模型可以很好的找出施工中出現(xiàn)的問(wèn)題以及潛在的安全隱患，并與設(shè)計(jì)者進(jìn)行交流，從而使問(wèn)題能夠得到較好的處理，從而降低對(duì)客戶的不利影響。改善項(xiàng)目的計(jì)劃并降低費(fèi)用。本文從三個(gè)主要方面來(lái)說(shuō)明(中草藥提取車(chē)間鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目)從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，深化設(shè)計(jì)到圖紙編制再到最后深化詳圖成品這一過(guò)程，并通過(guò)對(duì)某項(xiàng)目所遇到的各類問(wèn)題及解決方案來(lái)具體說(shuō)明深化設(shè)計(jì)對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目所發(fā)揮的橋梁作用以及后期制作、安裝等諸多好處。目前，我國(guó)的鋼架深化全部采用計(jì)算機(jī)繪制，既能提高施工的速度，又能確保精度。由于時(shí)間的推移，手工繪畫(huà)被淘汰了。計(jì)算機(jī)繪圖軟件的應(yīng)用有AUTOCAD,TEKLASTRUCTURES,PKPM-STXT等，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行了深入的繪圖。三個(gè)主要的軟體均能實(shí)現(xiàn)良好的立體模型，并具有其優(yōu)勢(shì)。TEKLASTRUCTURES在確定部件的橫斷面尺寸特性、實(shí)現(xiàn)具體的單行實(shí)體化等方面有著巨大的優(yōu)勢(shì)，不僅快速，而且能夠很好地描繪出對(duì)象的橫斷面特征。TEKLA模型主要應(yīng)用在多高層結(jié)構(gòu)中，彎曲型結(jié)構(gòu)的模型采用了一條直線逼近，而結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)類型也是根據(jù)高層結(jié)構(gòu)的特征而設(shè)計(jì)的。AUTOCAD是一款國(guó)際上最常用的圖形工具，無(wú)論是平面還是三維空間，它都具有很好的建模能力，無(wú)論是單線還是實(shí)體，它都有著特殊的作用，尤其是異形構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)，更適合于復(fù)雜構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)。這個(gè)軟件的使用也與一般公司的模型加深的習(xí)慣相一致。PKPM-STXT的三維立體模型同樣簡(jiǎn)單、易于使用，但繪制的結(jié)果卻不是非常的好，開(kāi)發(fā)人員還需要進(jìn)一步完善。5作為一名優(yōu)秀的鋼構(gòu)深化設(shè)計(jì)師，首先要對(duì)圖紙進(jìn)行全5.《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003);7.《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205-2011);8.《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》(GB50661-2011);6建筑特征：本工程地上一層的輕剛結(jié)構(gòu)，建筑總高度為8m。建筑面積：1493.4m2,使用年限建筑用料：基礎(chǔ)頂~屋頂采用Q235、Q345鋼材(包括型鋼和板材);手工焊接材吊頂材料采用鋁塑板吊頂龍骨采用輕鋼承載龍骨(60*27*1.2中距≤1200m),7鋼質(zhì)建筑通常用于高層建筑，跨度大，起重機(jī)重量大繪圖軟件，振動(dòng)大，要求活動(dòng)，并要求頻繁安裝和拆卸設(shè)備。比如體育館，歌劇院，倉(cāng)庫(kù)，工廠，一些山地建筑，還有一些臨時(shí)建筑。這些都符合鋼制建筑本身的優(yōu)勢(shì)。該項(xiàng)目主要應(yīng)用于工廠，因此對(duì)安全性、消防等級(jí)、通風(fēng)、采光都有較高的要求。鋼結(jié)構(gòu)的工廠可以采用大跨徑，與水泥柱子相比，鋼柱數(shù)目較少，占地更廣。通風(fēng)系統(tǒng)使用的是不帶功率的風(fēng)扇，根據(jù)需求安裝、開(kāi)窗或者上下窗來(lái)達(dá)到要求。使用1.2毫米日光燈，可有效地改善照明效果。綜合各種因素AUT的影響，選擇了一種較為合理的輕鋼門(mén)式框架。參見(jiàn)圖4-1的門(mén)型剛框架的例子：圖0.1門(mén)式剛架形式示例(二)內(nèi)力計(jì)算1.結(jié)構(gòu)型號(hào)選擇及布置是對(duì)結(jié)構(gòu)的定性因?yàn)樗鼱可娴降姆秶艽?，所以必須在一位鋼?gòu)工程師的帶領(lǐng)下進(jìn)行。在鋼8結(jié)構(gòu)的初始設(shè)計(jì)的整個(gè)程序中，"概念設(shè)計(jì)"的作用尤為突出，特別是在結(jié)構(gòu)的選擇和布局方面，對(duì)于某些難以準(zhǔn)確、精確的分析或不明確的問(wèn)題，可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的總體系統(tǒng)和子系統(tǒng)的力學(xué)關(guān)系、破壞機(jī)制、震害、試驗(yàn)現(xiàn)象和從工程建設(shè)的實(shí)踐中得到的設(shè)計(jì)思路，從總體和總體的觀點(diǎn)來(lái)決定。早期快速有效地進(jìn)行概念設(shè)計(jì)、材料對(duì)比和篩選，得到的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖易于手工計(jì)算，力學(xué)性能清晰，定性準(zhǔn)確，從而可以避開(kāi)結(jié)構(gòu)計(jì)算過(guò)程中繁瑣的計(jì)算過(guò)程。它是判定由電腦進(jìn)行內(nèi)力分析的結(jié)果是否可信的一個(gè)重要因素。鋼制建筑一般分為：輕鋼梁、框架、平面桁架、網(wǎng)架(殼)、索膜等。它的科技思想和技術(shù)基本已經(jīng)比較完善。還有一些問(wèn)題，還沒(méi)有得到很好的解決方案，例如，網(wǎng)殼的穩(wěn)定性問(wèn)題。2.結(jié)構(gòu)計(jì)算信息結(jié)構(gòu)類型：門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范：按《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GB51022-2015)計(jì)算活荷載計(jì)算信息：考慮活荷載不利布置[2風(fēng)荷載計(jì)算信息：計(jì)算風(fēng)荷載梁柱自重計(jì)算信息：柱梁自重都計(jì)算恒載作用下柱的軸向變形：考慮鋼結(jié)構(gòu)凈截面面積與毛截面面積比：0.90門(mén)式剛架梁平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性：按壓彎構(gòu)件驗(yàn)算鋼結(jié)構(gòu)受拉柱容許長(zhǎng)細(xì)比：4009鋼結(jié)構(gòu)受壓柱容許長(zhǎng)細(xì)比：180地震影響系數(shù)取值依據(jù)：10抗規(guī)(2010版)地震作用計(jì)算：計(jì)算水平地震作用計(jì)算振型數(shù)：3場(chǎng)地土類別：Ⅱ類附加重量節(jié)點(diǎn)數(shù)：0設(shè)計(jì)地震分組：第一組地震力計(jì)算方法：振型分解法結(jié)構(gòu)阻尼比：0.050截面號(hào)截面信息H*B1*B2*Tw*T1*T2=350*200*200*空心圓管截面圓鋼角鋼表0.1結(jié)構(gòu)基本信息(三)構(gòu)件設(shè)計(jì)鋼構(gòu)件的選材，要依據(jù)構(gòu)件的受力及構(gòu)造特點(diǎn)，選擇合格的鋼筋，如Q235,Q345,Q390,Q420等。特別構(gòu)造時(shí)，要選擇專用的鋼板，比如45#鋼可以作為高硬度的銷軸。1.2、各部件的橫斷面不應(yīng)少于∠45x4或∠56x36x4(焊接構(gòu)造),或°50x5(螺栓鏈接),但對(duì)于輕鋼質(zhì)建筑則不適用。受力部件的鋼板不得少于4毫米，而鋼管的壁厚度不得低于3毫米。上述計(jì)算的結(jié)果見(jiàn)圖4-2剛架詳圖H350x200x6x8H①者9.600[請(qǐng)旅齡600ACB圖0.2剛架詳圖老半材老n回HR四DzM四0Z2圖0.3結(jié)構(gòu)立面布置圖(1)對(duì)工程鋼構(gòu)件進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，主要包括：深化設(shè)計(jì)模型，深化設(shè)計(jì)圖，各類報(bào)表，及時(shí)、高效地供應(yīng)有關(guān)材料；(2)在進(jìn)行裝配、運(yùn)輸、安裝等相關(guān)專業(yè)時(shí)，將各部件按零件進(jìn)行分段劃分，以配合加工、運(yùn)輸、安裝等各環(huán)節(jié)的工作；(3)對(duì)于沒(méi)有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，應(yīng)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和計(jì)算，并上報(bào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部門(mén)批準(zhǔn)；(4)系統(tǒng)有效地管理深化設(shè)計(jì)工作：包括工程的計(jì)劃與品質(zhì)管理，滿足材料采購(gòu)、加工安裝需求，審核與原結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的要求；(5)負(fù)責(zé)處理土建、幕墻、機(jī)電等專業(yè)與鋼構(gòu)部門(mén)的關(guān)系，保證施工進(jìn)度，并協(xié)助施工單位做好深化設(shè)計(jì)；(6)對(duì)鋼筋的真實(shí)應(yīng)力率進(jìn)行了分析，對(duì)原有的設(shè)計(jì)斷面進(jìn)行了對(duì)比，從而合理地改善了鋼筋的斷面，減少了結(jié)構(gòu)的總鋼材用量；(7)檢查結(jié)構(gòu)的總體安全性及關(guān)鍵部位的應(yīng)力，以保證各構(gòu)件及連接構(gòu)件符合規(guī)范，保證工程的正常運(yùn)行；(8)在實(shí)際的制造、裝配工藝中，對(duì)桿構(gòu)件和結(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá)到更好的工藝效果和裝配的效果；(9)將原始的建筑圖紙轉(zhuǎn)換為廠內(nèi)的制程圖，對(duì)桿、結(jié)構(gòu)件進(jìn)行分類、編碼、工序的連續(xù)處理，極大地加快了工藝進(jìn)程；(10)優(yōu)化、歸類、統(tǒng)一栓接接頭接縫處。1.工程深化設(shè)計(jì)范圍主要包括以下內(nèi)容：(1)結(jié)構(gòu)整體驗(yàn)算，對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化由于鋼架的設(shè)計(jì)大多采用電子計(jì)算，計(jì)算過(guò)程中難免會(huì)有一些細(xì)微的誤差，為防止計(jì)算失誤造成的安全隱患，在進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)時(shí)，還可以使用深化對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，如果有什么問(wèn)題，可以與設(shè)計(jì)方進(jìn)行交流，進(jìn)行修正。(2)鋼結(jié)構(gòu)與土建混凝土相搭接的所有埋件的深化設(shè)計(jì)1)與鋼構(gòu)相比，在砼工程中存在著很大的偏差，因此，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖進(jìn)2)前期根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整后的預(yù)埋件，在進(jìn)行鋼梁和鋼梁深化時(shí)，(3)柱、梁構(gòu)件等鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)柱構(gòu)件和梁構(gòu)件是鋼構(gòu)件中的重要構(gòu)件，在構(gòu)件的加固中，構(gòu)件的橫斷面和構(gòu)件的排列不能任意改變。嚴(yán)格依照建筑圖紙進(jìn)行深入，若出現(xiàn)與實(shí)際樣板相抵觸的(4)節(jié)點(diǎn)的深化設(shè)計(jì)(包括節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化、深化)鋼構(gòu)件的結(jié)點(diǎn)形式多種多樣，按規(guī)范要求進(jìn)行的計(jì)算程序有時(shí)候會(huì)比較繁瑣，而且規(guī)格也比較豐富。與工藝、建設(shè)相比，有較大的困難和較大的投資。在進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)與設(shè)計(jì)者進(jìn)行交流，并對(duì)其進(jìn)行合理的優(yōu)化。比如說(shuō)，當(dāng)一個(gè)(5)附屬構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)(6)其它2.深化設(shè)計(jì)的成果至少(但不限于)包括以下內(nèi)容：1)圖紙目錄2)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說(shuō)明3)構(gòu)件清單4)三維軸側(cè)圖5)平、立面布置圖(必要時(shí)要作出剖面布置圖)6)構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)加工詳圖7)零件詳圖8)其他需要表達(dá)的內(nèi)容(1)圖紙的目錄，圖紙清單至少應(yīng)包含以下內(nèi)容：1)應(yīng)注明詳圖號(hào)2)構(gòu)件號(hào)、數(shù)量、重量、構(gòu)件類別3)其它資料(2)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)總說(shuō)明，主要應(yīng)包含以下內(nèi)容：1)工程概況及設(shè)計(jì)依據(jù)2)鋼材、焊接材料、螺栓、涂料選用說(shuō)明及依據(jù)；3)加工、制作、安裝及涂裝(包括防火)的技術(shù)要求和說(shuō)明；4)焊接、除銹、涂裝等工藝的質(zhì)量要求；5)加工、制作、安裝及涂裝(包括防火)需要特別強(qiáng)調(diào)的事宜；(1)構(gòu)件比較通過(guò)3D立體造型來(lái)進(jìn)行，通過(guò)模型的本體來(lái)與客戶進(jìn)行交流，從而問(wèn)題并進(jìn)行快速的處理。正如在5-1中所示的實(shí)體三維模型鼎圖0.1實(shí)體模型三維圖(2)節(jié)點(diǎn)比較1)在施工圖中，鋼柱和鋼梁的連接處如圖紙5-2,在施工圖中，所有的節(jié)點(diǎn)都用平面圖來(lái)標(biāo)注，而在這個(gè)節(jié)點(diǎn)上，鋼梁和鋼程中處于核心地位，鋼結(jié)構(gòu)工程中節(jié)點(diǎn)與混凝土建筑相比鋼梁連接節(jié)點(diǎn)見(jiàn)圖5-3實(shí)體模型節(jié)點(diǎn)圖析。pooioq77圖0.2施工節(jié)點(diǎn)平面圖圖0.3實(shí)體模型節(jié)點(diǎn)圖(3)深化設(shè)計(jì)成果(加工圖紙)深化設(shè)計(jì)的最后結(jié)果就是制作、加工圖紙，將復(fù)制出的需要檢驗(yàn)的孔徑偏差、剖面符號(hào)偏差、零件標(biāo)志不正確或缺失、多個(gè)尺寸、少尺寸等等，有時(shí)會(huì)比新標(biāo)出的圖紙更加細(xì)致，以免出現(xiàn)工藝上的差錯(cuò)。將加工好的零件運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行精密裝配，直到工程完成并通過(guò)驗(yàn)收才能投入使用。1)構(gòu)件詳圖，圖紙里面必須包含的信息：圖簽、構(gòu)件位置、材料表等。ww惠住TrLr四型LN整圖0.4鋼梁深化詳圖2)零件詳圖，圖紙里面必須包含的信息：圖簽、零件尺寸、材料表等。L圖0.5零件詳圖3)整體布置圖，圖紙里面必須包含的信息：圖簽、構(gòu)件編號(hào)等。圖0.6整體布置圖本文從深入設(shè)計(jì)的目標(biāo)、內(nèi)容到最后對(duì)平面進(jìn)行和效率。所以，一名優(yōu)秀的深化設(shè)計(jì)工作者，不僅要(1)在鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目中，從方案到施工完成全流程都需要雙方共同努力。。1)在圖紙上各部分的表述要準(zhǔn)確，不得含糊；深化設(shè)計(jì)者應(yīng)向設(shè)計(jì)單位(2)深化設(shè)計(jì)與加工的一體化1)將深化設(shè)計(jì)之后的實(shí)體進(jìn)行建模，將所需要求處理的部件直接反映到3.深化設(shè)計(jì)人員的發(fā)展趨勢(shì)由于鋼構(gòu)的發(fā)展，對(duì)建筑材料的美學(xué)和應(yīng)用需求日益提高，對(duì)其進(jìn)行造型的復(fù)雜性，對(duì)其進(jìn)行深入的研究，首先要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)和技術(shù)進(jìn)行全面的了解