鋼結構深化設計的技術應用研究

李艷敏+李偉群

摘 要：鋼結構深化設計技術正處于前所未有的高速發展階段，國內鋼構市場，國際業內同行，傳統改良技術、新興軟件模型技術等方方面面均給我們的鋼結構深化設計工作提出了更多更高的要求。文章結合筆者工作實際情況就鋼結構深化設計的技術應用做了分析和研究。

關鍵字：鋼結構;深化設計;建筑工程

中圖分類號：TU758.11 文獻標識碼：A

鋼結構深化設計是連接設計圖紙與工程施工的橋梁，工程施工過程中，深化設計人員要注重與設計單位的溝通，不斷對設計圖紙補充和完善，確保工程順利高效地完成。因此，對合格設計人員的培養也是一項長期工作，設計人員只有通過不斷對新技術、新材料、新工藝的學習和進行在職培訓，積累設計和施工經驗，逐步提高業務水平，才能滿足深化設計工作的要求。

1.鋼結構深化設計概念

鋼結構深化設計即鋼結構詳圖設計， 在鋼結構施工圖設計之后進行， 設計人員根據施工圖提供的構件布置、構件截面與內力、主要節點構造及各種有關數據和技術要求及相關圖紙和規范的規定， 對構件的構造予以完善。根據制造廠的生產條件和現場施工條件的原則， 并考慮運輸要求、吊裝能力和安裝條件， 確定構件的分段。最后將構件的整體形式、梁柱的布置、構件中各零件的尺寸和要求、焊接工藝要求以及零件間的連接方法等， 詳細的表現并體現到圖紙上， 以便制造和安裝人員通過圖紙， 能夠清楚的領會設計意圖和要求便于制造和安裝人員準確的制作和安裝。由此可見， 鋼結構圖紙深化設計是鋼結構工程技術一項重要的工作， 它并非僅僅是對設計圖紙的簡單解剖， 它涉及到加工設備條件、工廠行車荷載條件、運輸限制、吊裝方案、設計圖紙等多方面的因素， 它直接影響著鋼結構工程的安裝、運輸、施工質量和工程成本。

2.鋼結構深化設計的技術分析

我國鋼結構深化設計行業自90 年代中后期逐漸引入CAD 工作模式，但這次引入也引發了一場空前的技術革命。深化設計人員從此擺脫了笨拙低效的手工繪圖模式。以往枯燥辛苦的描圖工作也開始淡出我們的視野并逐漸銷聲匿跡。運用CAD 技術深化設計師可以用更短的時間完成更加復雜的工程圖紙，同時每個設計師可獨立承擔的設計任務也將更多，所繪制的圖紙較以往無論從美觀還是清晰程度都有著質的飛躍。隨著時間的推移，人們已不能滿足于簡單的運用CAD 完成鋼結構工程的計算機輔助繪圖。于是人們開始憑借CAD 開放式的內核平臺，依據各個專業的特定需求開發出了眾多效率更高，功能更完善的專業軟件，在鋼結構行業中具有代表性的軟件有PKPM、3D3S、中望CAD、天正結構、探索者等等，這些軟件在構件力學計算，常用節點的參數化繪制，空間結構體系的自動化設計流程以及2 維平面輔助繪圖工具等方面均有很好的建樹。為從業人員提供了不可或缺的輔助工具。鋼結構深化設計可以依據各項目的實際特點來選擇符合自身需要的行業軟件。由于鋼結構深化設計所針對的結構類型非常豐富，因此，任何一款CAD 行業軟件都無法滿足所有功能需要。但鋼構設計人員卻可以通過一些易學易用的程序語言如LISP 等編寫出簡單易用的工具程序。實現參數化自動繪圖，運用CAD 二次開發，讓電腦自動完成重量計算和匯總度，并可大幅減少出錯率，提高工作質量。比如運用CAD 輔助設計中運用AUTOLISP 程序編制了如材料表自動計算運用CAD，零件號自動繪制，自動放樣等諸多小巧實用的軟件工具，為深化設計工作帶來了極大的便利。同時，CAD 的三維建模功能并配合AUTO LISP 開發平臺或如AUTO POL 等軟件，可以完成復雜的雙向彎曲結構的深化設計。

3.鋼結構深化設計的對策分析

3.1加強圖紙表達要點

深化設計過程中，要領會設計意圖，準確把握各構件外形及尺寸;標注尺寸為圖示構件的最后完工尺寸，否則應另加說明;每一構件至少應有一個基準，基準的確定根據構件在工程中的作用、位置和保證構件性能的條件。圖樣或標題欄內的圖名應能準確表達圖樣、圖紙構成的內容，做到簡練、明確。

3.2完善工作內容細節

深化設計人員應以認真、負責、仔細的態度做好每一頁加工詳圖;深化設計人員須讀懂設計文件中每一項內容，發現問題，及時與設計單位協商解決;鋼結構深化設計總說明，應包括設計依據、制作安裝說明、構件材質要求的一般原則、表面處理要求及油漆種類、焊接要求等內容;構件有分段，需提供總裝圖。總裝圖應包含工廠生產的分段構件在現場拼裝的一切控制性數據;構件圖應包含工程現場拼裝信息和在工廠驗收檢驗中所需的全部數據信息、安裝位置的相對具體關系、構件的安裝方向、材料表等，對特殊焊接點應注明焊接要求;構件安裝布置圖應包括柱、梁等主要構件位置分布，構件編號應與構件圖的構件編號保持一致;材料表上應注明構件和零件的編號、規格、材質、數量、單重、總重等內容。

3.3健全圖紙會審機制

加工詳圖的編制工作瑣細、費工，所以有一定的設計周期，深化前應收集相關信息，如構件加工時間、進場時間、吊裝計劃及竣工時間，評估深化需用時間是否滿足工程進展需要，前提以不影響加工和安裝進度為宜。評估現有深化人員的工作分量及能力，判斷深化人員有無能力接收如重鋼、空間桁架等項目的深化任務。鋼結構圖紙會審是工程開工前的關鍵工作，是全面解決設計問題、做到工程相關方協調統一的主要途徑，深化設計人員應在會審前找出設計問題，在會審中及時解決，避免在深化過程中口頭聯系或頻繁的書面確認。

4.結束語

鋼結構深化設計的合理與否都將經歷由制作到現場安裝施工的各個環節的檢驗，不能滿足施工工藝、工法的深化設計都是失敗的。深化設計必須考慮包括如構件分段分節必須滿足運輸和起重設備要求以及安裝環節構件吊裝校正措施等等一系列問題。同時鋼結構深化設計應特別注意細節處理，比如勁性構件表面的油漆涂裝區域標注，鋼構件軸線標高定位示意圖等。由于從事鋼結構制作、安裝一線作業工人一般不會深入研究結構圖紙，因此，鋼結構深化圖紙更應該針對各個易出問題的工序進行詳細標注，確保在施工中不出現遺漏與錯誤。

參考文獻：

[1]張琪，北京世貿大廈結構設計[J].建筑科學，2014

[2]韓蕾，箱型多角度空間節點制作技術[J].科技與企業，2013