第六章 钢结构深化设计方案(最终版)

钢结构深化设计方案钢结构深化设计是指在初步设计阶段确定的框架结构方案基础上，对各种构件进行详细设计和优化，包括结构承载力计算、连结和节点设计、构件尺寸确定、材料选用等。

下面是一个钢结构深化设计方案的例子，以展开对深化设计的介绍。

1.结构承载力计算：根据实际的荷载情况和结构的使用功能，进行结构承载力计算。

这包括对荷载进行分类和计算、确定每个构件的轴力、剪力和弯矩，以及通过有限元分析进行结构整体的稳定性计算。

2.连结和节点设计：根据结构的构件布局和力学要求，设计连接和节点的细节。

这包括对连接方式进行选择和优化、确定连接材料和尺寸、以及进行强度计算和评估。

3.构件尺寸确定：根据结构的力学性能和材料强度要求，确定每个构件的尺寸。

这包括对截面形状进行选择和优化、计算面积和惯性矩、确定构件的高度和宽度等。

4.材料选用：根据结构设计的要求和材料的可行性，选择合适的钢材料，并考虑其强度、耐久性、可加工性和经济性等因素。

对于不同的构件，可以选择不同的材料。

5.制造和施工考虑：在进行深化设计时，需要考虑到构件的制造和施工过程中的实际情况。

这包括对构件的可制造性进行评估、确定合适的制造工艺和设备、以及对施工过程中的运输和安装进行规划。

6.健康与安全考虑：在进行深化设计时，需要充分考虑到结构的健康与安全。

这包括对结构的可靠性进行评估、确定适当的安全系数、并采取必要的措施来确保结构在使用过程中的安全性。

总之，钢结构深化设计是一个综合性的工作，需要考虑到结构的力学性能、材料特性、制造和施工的实际情况、以及结构的健康与安全等方面。

只有进行全面的深化设计，才能确保结构的安全、可靠和经济。

引言概述：钢结构深化设计是指在初步设计的基础上，进一步进行精细化设计和参数优化，以确保结构的安全、经济和可行。

在深化设计中，设计人员需要根据具体的结构要求和使用环境，采用适当的设计方法和技术，进行结构的细节设计、性能分析和工艺优化。

本文将以钢结构深化设计为主题，从概论、荷载分析、构件设计、连接设计和材料选型等五个大点进行详细阐述。

正文内容：一、概论1.钢结构深化设计的重要性和作用钢结构的优点和优势深化设计对结构性能的影响深化设计的目标和原则深化设计与初步设计的关系2.深化设计前的准备工作收集和分析初步设计的相关信息确定结构荷载和组合荷载确定结构的使用性能和受力要求评估材料性能和施工工艺3.深化设计中的设计方法和技术结构分析方法和软件的选择构件设计的方法和原则连接设计的方法和原则钢结构工艺和施工技术的优化二、荷载分析1.静力荷载分析自重和附加荷载的计算水平荷载和风荷载的计算温度荷载和地震荷载的计算荷载组合的确定和验算2.动力荷载分析振动荷载和地铁荷载的计算动态风荷载和地震荷载的计算动力荷载对结构的影响分析考虑结构减振和隔振措施的荷载分析3.持久性荷载分析腐蚀和疲劳荷载的计算不均匀沉降和变形的计算荷载持久性对结构的影响分析考虑结构保护和维护措施的荷载分析三、构件设计1.框架结构构件的设计柱和梁的剪力与弯矩设计程间与梁间的连接设计柱和梁的稳定性设计框架结构构件的验算与优化2.钢板结构构件的设计钢板的受弯与剪力设计钢板与支撑系统的连接设计钢板的稳定性设计钢板结构构件的验算与优化3.薄壁结构构件的设计钢管和钢管混凝土的设计原则薄壁构件的稳定性设计薄壁构件的截面设计薄壁结构构件的验算与优化四、连接设计1.铰接连接的设计铰接连接的构造形式铰接连接的设计原则铰接连接的应力计算铰接连接的验算与优化2.刚性连接的设计刚性连接的构造形式刚性连接的设计原则刚性连接的应力计算刚性连接的验算与优化3.膨胀连接和螺栓连接的设计膨胀连接和螺栓连接的构造形式膨胀连接和螺栓连接的设计原则膨胀连接和螺栓连接的应力计算膨胀连接和螺栓连接的验算与优化五、材料选型1.钢结构材料的性能要求钢材的强度和塑性指标钢材的耐蚀性和耐疲劳性钢材的可焊性和可加工性钢材的可回收性和可持续性2.钢结构材料的选择原则结构荷载和使用环境的要求结构构件和连接件的功能要求结构材料的经济性和可行性结构材料的质量和安全性3.常用钢材型号和规格的选择常见型钢和板材的选择高强度钢和低合金钢的选择不锈钢和耐磨钢的选择钢材的品牌和供应商选择总结：钢结构深化设计在结构工程中扮演着至关重要的角色。

1、钢结构深化设计
1.1、深化设计及施工详图
(1)、深化设计的工作内容及基本原则：
针对部分构件的断面、内力和连接要求，根据设计院提供的设计条件进行节点的连接设计。

主要根据受力状况，依据设计要求的节点连接形式（刚接或铰接等），按照施工方便、受力可靠、经济合理的原则确定采用具体的连接方法并作节点的连接详图。

进一步进行连接构件与被连接构件的受力分析，计算节点中的连接构件与被连接构件承载力，包括焊缝、螺栓、连接板等的强度、刚度稳定性等。

根据计算结果确定节点的最终形式并提交设计院审核。

(2)、施工详图设计参考的重要因素
A、钢结构安装方法及施工措施；
B、与土建专业施工的措施严密配合；
C、幕墙系统及装饰专业的需求；
D、充分考虑机电各专业的需求；
E、钢结构制作工艺及运输所需要考虑的因素；
F、其它施工措施的需求；
(3)、本工程深化工作的主要包括：构件详图、节点详图深化。

深化设计图纸应包括连接类型，杆件的尺寸、材料规格及等级，高强螺栓的规格、数量及强度等级，节点构造、配合现场安装的定位板，焊缝的形式和尺寸等一系列施工所必须具备的信息和数据。

1.2、钢结构加工图施工详图设计组织形式
根据施工详图设计的工作内容，结合本工程项目部管理和各相关专业的承包模式，拟采用“项目部组织及协调、制作单位施工详图深化设计、其它各专业工程参与、设计单位审定”的形式进行钢结构施工详图设计工作。

主要采用Tekla Structures20.0 作为深化设计的主要应用软件。

深化设计的工作是要准确无误地将设计蓝图转化为构件加工图纸，制作厂构件精密加工运输至现场，并依据深化设计图纸指导现场安装。

钢结构工程深化设计方案一、设计目的本文旨在为钢结构工程深化设计提供参考，包括设计原则、计算方法、结构选型、构造方案、材料选择、施工要求等方面。

二、设计原则1. 安全性原则保证钢结构工程的安全性是设计的首要原则。

在设计中，必须用实际的数据和方法计算和验证结构的稳定性、强度和抗震性能，确保结构的安全性能符合国家规定要求和标准，满足特殊情况下的耐震、抗风、防火、防水等要求。

钢结构工程设计中应具体实行《建设工程安全生产标准化管理条例》。

2. 经济性原则在保证安全的前提下，尽量使钢结构工程的总投资低，并努力降低运营、维护成本。

为此，应设计优化形式和结构宽度、厚度的比例；采用适宜的接头形式和尽量减少了工程中的不必要的节点等。

3. 可行性原则从实用的角度出发，设计合理、方便施工的钢结构工程方案。

在设计中需要根据具体工程的实际情况，考虑技术、经济、工期、现场施工条件等因素，使整个钢结构工程方案具有较强的可行性。

三、计算方法1. 承载力设计方法钢结构工程的承载力设计采用极限状态设计法。

在计算过程中，应捆绑考虑极限状态的各种影响因素，确保钢结构的能够承受各种荷载状态下的承载力。

2. 稳定性设计方法钢结构工程的稳定性设计应采用弹性稳定分析和弹塑性分析相结合的方法。

在计算过程中，必须综合考虑如下因素：•材料的初始不均匀性、缺陷和瑕疵等因素；•由荷载引起的纵向、横向和扭曲等稳定失稳模式；•基础刚度和稳定性、土壤或岩层的强度等因素。

四、结构选型在钢结构工程的深化设计阶段，必须选定合适的结构类型。

选择结构类型时需综合考虑各种因素，如建筑物用途、建筑物形式、施工条件、钢材可得性、经济性等因素。

1. 钢框架钢框架结构的优点是能够满足高层建筑的要求，可根据建筑物的高度和荷载要求灵活地铺设和布置框架，提高钢结构的使用寿命和稳定性。

2. 钢柱-钢梁钢柱-钢梁结构的优点是拥有很高的抗震性能，能够承受较大的水平力，同时也适用于多种建筑物的结构形式，易于设计和施工。

钢结构深化设计方案我公司有多家甲级设计院，能够胜任各专业的深化设计工作，如果我公司能够中标，将安排深化人员进驻设计院配合进行深化设计工作，满足设计进度，保证施工组织。

下面主要详述钢结构专业的深化设计方案。

15.1 钢结构详图的深化设计15.1.1 深化设计软件本公司拥有多种钢结构计算及详图设计软件，如STAAD/PRO、SAP2000、MIDAS及3D3S等国内外钢结构设计专用计算软件，以及XSTEEL、AUTOCAD等详图出图软件，完全能够胜任本工程钢结构的二次深化设计。

15.1.2 深化设计人员本公司设计部门人员充足，深化设计部门现有设计人员75人，其中注册结构师12人，高级工程师20人，中级工程师30人，初级职称15人。

由于本工程施工工期十分紧迫，为了使施工准备时间尽量缩短，保证构件加工和安装能提前开工，深化设计工作在本工程项目实施过程中显得尤其重要，为此，必须针对本工程成立钢结构超常规的深化设计部门，并配置具有类似项目深化设计丰富经验的深化设计人员进行对本工程的深化设计，确保在较短的时间内，保证深化设计质量。

从施工进度角度考虑，本项目地下室第一节钢柱深化时间决定现场钢结构开工时间，结构图报批后，根据结构图预排版、套料，提出材料采购计划，同时组织深化设计人员预计15～20天完成出图工作，保证现场工期。

15.1.3 深化设计目的1)通过深化设计，得出构件的实际应力，比较原设计使有的截面，使构件的截面可以适当进行改进，以优化结构的整体用钢量。

2)通过深化设计，对结构的整体安全性和重要节点的受力进行验算，确保所有的构件和节点满足设计要求，确保结构使用安全。

3)通过深化设计，对构件和节点进行构造的施工优化，使构件和节点在实际的加工制作和安装过程中能够变得更加合理，提高加工效率和加工安装精度。

4)通过深化设计，将原设计的施工图纸转化为工厂标准的加工图纸，使构件和节点分区域进行归类编号，加工形成流水加工，大大提高加工进度并与现场安装进度衔接。

钢结构深化设计方案1钢结构深化设计方案1.1.1 钢结构深化设计深化设计概况及总体思路本工程深化设计部分将根据业主提供的招标文件、答疑补充文件、技术要求及图纸为依据，结合制作单位工厂制作条件、运输条件，考虑现场拼装、安装方案及土建条件，同时针对本工程所作的计算、分析结果基础上进行编制，本工程深化设计作为指导本工程的工厂加工制作和现场拼装、安装的施工详图。

深化设计概况本工程结构体可能系为钢结构和钢筋混凝土的复合结构体系。

钢结构部分主要为H型钢梁、型钢柱、钢梁间隅撑、柱间钢支撑、钢桁架、钢网架和压型钢板等。

钢柱主要截面形式为工字型、圆型和十字型。

钢结构耐火极限为1~3小时。

深化设计总体思路深化设计遵循的原则我公司将以原施工设计图纸和技术要求为依据，负责完成钢结构的深化设计，并完成钢结构加工详图的编制。

我公司将根据设计文件、钢结构加工详图、吊装施工要求，并结合制作厂的条件，编制制作工艺书包括：制作工艺流程图、每个零部件的加工工艺及涂装方案。

加工详图及制作工艺书在开工前经详图设计单位设计人、复核人及审核人签名盖章，报原设计单位审核同意，招标人盖章确认后才开始正式实施。

原设计单位仅就深化设计未改变原设计意图和设计原则进行确认，投标单位对深化设计的构件尺寸和现场安装定位等设计结果负责。

深化设计流程深化设计软件结合我们以往的深化工程设计经验，对于本次钢结构项目的深化设计，主要采用芬兰Tekla公司的软件Xsteel10.1进行各楼层钢结构的详图设计；采用CAD绘图软件进行主桁架及典型节点的详图设计。

（1）Xsteel深化设计软件我公司为泰科拉软件公司的授权使用商，软件具体功能如下：Xsteel10.1程序设有适合欧美标准和中国标准的钢结构设计环境，所有的型材规格、节点形式都是按钢结构设计规范要求来设置，因此建模时选用的构件及截面规格严格按照原结构设计文件的要求，对于非标准的节点，也能够按要求进行自定义节点的设计。

钢结构深化设计方案1.1.1 钢结构深化设计深化设计概况及总体思路本工程深化设计部分将根据业主提供的招标文件、答疑补充文件、技术要求及图纸为依据，结合制作单位工厂制作条件、运输条件，考虑现场拼装、安装方案及土建条件，同时针对本工程所作的计算、分析结果基础上进行编制，本工程深化设计作为指导本工程的工厂加工制作和现场拼装、安装的施工详图。

深化设计概况本工程结构体可能系为钢结构和钢筋混凝土的复合结构体系。

钢结构部分主要为H型钢梁、型钢柱、钢梁间隅撑、柱间钢支撑、钢桁架、钢网架和压型钢板等。

钢柱主要截面形式为工字型、圆型和十字型。

钢结构耐火极限为1~3小时。

深化设计总体思路深化设计遵循的原则我公司将以原施工设计图纸和技术要求为依据，负责完成钢结构的深化设计，并完成钢结构加工详图的编制。

我公司将根据设计文件、钢结构加工详图、吊装施工要求，并结合制作厂的条件，编制制作工艺书包括：制作工艺流程图、每个零部件的加工工艺及涂装方案。

加工详图及制作工艺书在开工前经详图设计单位设计人、复核人及审核人签名盖章，报原设计单位审核同意，招标人盖章确认后才开始正式实施。

原设计单位仅就深化设计未改变原设计意图和设计原则进行确认，投标单位对深化设计的构件尺寸和现场安装定位等设计结果负责。

深化设计流程深化设计流设计人员熟悉图原设计单位向设计员进行施工图交安装单位进行安方案交详图设计人员再次熟悉图纸，并交图纸中存在问题书面报详图设计单位确定杆件分段位置、加工艺、图纸分批情况及图纸提交时详图设计人员开始详图设配合详图设计的结构设计人对图纸中未明确的节点进行计，并提交原设计单位确原详图设计过程中碰到图纸问题计向设计联合体提交书面报位完成一批图纸及自原图纸校对、审计位校对、审核问题修提交图图纸交底，工厂、现场服开始下一批图纸设设计工作结束，提完整设计图纸深化设计软件结合我们以往的深化工程设计经验，对于本次钢结构项目的深化设计，主要采用芬兰Tekla公司的软件Xsteel10.1进行各楼层钢结构的详图设计；采用CAD绘图软件进行主桁架及典型节点的详图设计。

钢结构深化设计实施方案本工程钢结构全高304.85m，总重量约15000吨。

主楼钢柱18根钢管柱最大断面为φ1400×25mm、约5500吨，28根H型钢柱分节后最大净重量17.5吨，单根钢管柱是由许多根直线段组成的折线型，单根钢梁最重是15.5吨。

H型钢采用Q345-B，钢管采用Q345-B，预埋件采用Q235-B，连接件采用Q345，普通螺栓采用1.6-C级，高强螺栓采用10.9级。

1.钢结构深化设计包括的范围和成果内容根据业主及设计院提供的资料，在不改变结构形式、结构布置、受力杆件、构件型号、材料种类、节点类型的前提下，对各节点（连接节点和支座节点）的细部尺寸、焊缝坡口尺寸、杆件分段等进行了整栋大厦钢结构部分的深化设计。

1.1. 深化设计包括的范围钢结构深化设计的主要目的是将施工图细化，以利于工厂加工及安装。

本工程深化设计的难点在于主楼部分空间渐变的钢管混凝土柱、梁柱节点构造和桁架的深化以及屋顶造型钢架的深化设计。

本次深化设计进行了整个结构的三维整体模型结构的静、动力分析，三维实体模型的建立，施工验算和最不利工况下的节点强度验算；劲性柱、圆管柱、钢管混凝土柱柱脚的做法、柱子分段拼接、柱身的组装焊缝、柱与梁连接节点域等的深化；主梁与柱的连接节点、主次梁的连接节点、钢梁的组装焊缝、钢梁与混凝土剪力墙的连接节点等的深化；带状伸臂桁架与柱的连接节点、桁架与混凝土剪力墙的连接节点、桁架弦杆腹杆相交节点域、桁架分段拼接、桁架杆件的组装焊缝等的深化；支撑与梁的连接节点、支撑杆件的组装焊缝等的深化；以及预埋件的连接节点、楼承板连接节点、楼面四周及楼面洞口边模连接节点等等的深化。

通过以上范围的深化设计，进一步掌握了整个工程的结构特点、节点造型，解决了多根杆件空间相互交错的难题；通过对整个结构的受力分析、验算，对复杂节点的最不利工况强度的验算，也进一步验证了深化设计的安全性和合理性，确保了施工过程的安全可靠，确保了本工程质量和进度。

钢结构深化设计方案
一、钢结构深化设计指导原则
首先必须保证结构工程安全可靠；
钢结构设计要充分体现方案的意图、设计理念和建筑风格；
与其它专业设计（土建工程、装饰工程、机电工程等）相协调；
钢结构设计要进行科学合理的深化和优化，充分体现其经济合理性；
施工设计应以方案图为依据，加工安装详图设计应以施工图为依据；设计图纸必须保证工厂加工和现场安装的要求；
严格遵循设计程序，与业主、设计院、总承包方密切配合，保证设计工作的顺利进行。

二、深化设计工作流程
由具有丰富钢结构设计经验的专家牵头，组织有钢结构设计能力的结构工程师及熟练详图设计的工程师，深入学
习、消化、领会原设计图的设计意图及要领，对设计要点、难点、重点进行剖析，发现并解决设计疑难问题，做到参与设计的每一位工程技术人员精通原设计图纸，能精确把握设计要领。

由专家及设计人员针对该工程的每一不同连接接头，根据原设计图提供的构件断面、受力特点、内力大小进行节点连接设计，形成节点大样图，供原设计单位审核。

节点设计的原则是：安全可靠、受力明确，构造简单合理，易于施工，便于质量检查与验收。

节点设计图经原结构设计单位审查通过后，交由详图设计工程师进行详细设计。

开展详图设计前，请专家及节点设计人员给详图设计人员交底。

详图设计期间，专家及结构设计师进行指导、检查并进行成图后的校审，审查合格后，交原设计单位确认。

经原设计单位确认后的图纸，交给制作安装部门实施。

对施工中发现的问题，及时跟踪解决并备案，直致完成竣工图。

详细深化设计流程下图所示：
三、点设计质量管理流程
四、深化设计图纸质量管理流程。

钢结构深化设计方案
1.1.1 钢结构深化设计
深化设计概况及总体思路
本工程深化设计部分将根据业主提供的招标文件、答疑补充文件、技术要求及图纸为依据，结合制作单位工厂制作条件、运输条件，考虑现场拼装、安装方案及土建条件，同时针对本工程所作的计算、分析结果基础上进行编制，本工程深化设计作为指导本工程的工厂加工制作和现场拼装、安装的施工详图。

深化设计概况本工程结构体可能系为钢结构和钢筋混凝土的复合结构体系。

钢结构部分主要为H 型钢梁、型钢柱、钢梁间隅撑、柱间钢支撑、钢桁架、钢网架和压型钢板等。

钢柱主要截面形式为工字型、圆型和十字型。

钢结构耐火极限为1~3 小时。

深化设计总体思路
深化设计遵循的原则
我公司将以原施工设计图纸和技术要求为依据，负责完成钢结构的深化设计，并完成钢结构加工详图的编制。

我公司将根据设计文件、钢结构加工详图、吊装施工要求，并结合制作厂的条件，编制制作工艺书包括：制作工艺流程图、每个零部件的加工工艺及涂装方案。

加工详图及制作工艺书在开工前经详图设计单位设计人、复核人及审核人签名盖章，报原设计单位审核同意，招标人盖章确认后才开始正式实施。

原设计单位仅就深化设计未改变原设计意图和设计原则进行确认，投标单位对深化设计的构件尺寸和现场安装定位等设计结果负责
深化设计流程。

钢结构深化设计1深化设计准备（1）深化设计软件的选定目前国内三维建模常用的软件主要有两个，分别为AUTOCAD 和XSTEEL，这两种软件均能进行三维建模，各自有各自的特点，其中AUTOCAD主要是平面绘图功能强大，而XSTEEL在赋予构件截面特性、实现单线实体化方面具有很大的优势，不但速度快，而且可以对其截面特性进行详细直观的描述，XSTEEL主要适用于规则的多、高层结构，其对曲线形构件的建模是通过短折线来近似模拟，而其节点类型也均针对多、高层结构节点设置的。

因此经过对比后，决定采用XSTEEL进行本工程的三维建模工作。

（2）三维模型的建立根据原设计提供的轴线、各层的平面布置图、立面图和相关的剖面图将结构的框架利用XSTEEL软件建立。

根据原设计提供的节点图和钢结构高层节点设计图集将各部位相连接的节点在软件中形成标准节点。

逐个根据软件中的节点进行节点配置。

根据设计节点形式形成便于安装和制作的节点。

（3）深化设计与制作加工工艺及安装方案的配合在深化设计过程中将结合制作工艺要求，确定深化设计图纸的表达方法，设置接头位置及绘制杆件详图。

对制作分段的划分将根据安装分段的划分及结构要求进行。

绘制现场安装分段的拼接接头形式2深化设计要求1.深化设计部门必须有应具有相应的资质。

2.本工程图纸为施工图，制作施工前必须进行详图深化设计及工艺加工设计，方能进行批量加工，详图深化设计根据原设计图所提供的节点进行，并将图纸递交设计确认后方能进行施工。

3.详图设计必须给出完整的明确的加工尺寸和数据以及各种制作和焊缝符号。

节点图内容应包括各个节点的连接类型，连接件的尺寸，高强度螺栓的直径和数量，焊缝的形式和尺寸等一系列施工详图设计所必须具备的信息和数据。

4.深化设计包括本工程深化设计范围主要包括以下内容:（1）钢结构与土建混凝土相搭接的所有埋件的深化设计；（2）钢柱、钢梁、短柱、支撑、楼梯等钢结构深化设计；（3）节点的深化设计5.根据施工详图编制工艺流程图，设计工装、夹具、胎架等有关技术文件。

第一章钢结构深化设计方案本工程钢构件主要类型包括：钢管桩、热轧H型梁等，材质为Q235和Q345B。

第一节深化设计目的及要点1、深化设计目的深化设计是钢结构建筑设计与施工中必不可少的一个重要环节。

深化设计的质量，直接影响着钢结构的制作和安装质量。

深化设计要详细到每一个零部件和节点，为钢结构的制作和安装提供支持性文件。

设计的主要内容包括钢结构包括安装布置图设计、详图深化设计、放样和胎架设计，其目的主要体现以下方面：(1) 通过深化设计，对杆件和节点进行构造的施工优化，使杆件和节点在实际的加工制作和安装过程中能够变得更加合理，提高加工效率和加工安装精度。

(2) 通过深化设计，将原设计的施工图纸转化为工厂标准的加工图纸，使杆件和节点进行归类编号，加工形成流水加工，大大提高加工进度。

(3) 通过深化设计，对构件在制作、运输和安装过程中所需的构造措施节点的受力进行验算，确保节点满足设计要求，保构件在制作、运输和安装过程中的安全，并绘制安装节点图。

总而言之，深化设计是为钢结构制作和安装提供必要的、详尽的、便于进行施工操作的技术文件。

通过深化设计，使复杂分散的节点细化成为有规律的、一目了然的施工详图。

2、深化设计要点（1）满足结构设计要求，体现结构设计意图钢结构深化设计应以结构设计图纸为依据，并针对钢结构工程的特点（工程采用的钢材材质、连接件和焊材要求、摩擦面抗滑移系数和焊缝等级以及油漆涂装和防火要求）进行更为详尽的阐述与说明。

对结构图中简化表述的各类钢构件精确的进行空间定位以及尺寸计算，各类构件尺寸造型以及连接形式必须以符合设计图纸的要求为基本原则。

当出现无法满足结构图纸设计要求的情况时，应及时与设计方沟通，以便进行调整或优化。

最终出具的深化设计图纸必须由设计单位确认后方可实施制作与安装施工。

（2）符合工艺要求，简化施工流程钢结构深化设计的合理与否都将经历由制作到现场安装施工的各个环节的检验，不能满足施工工艺的深化设计都是失败的。

钢结构深化设计实施方案本工程钢结构全高304.85m，总重量约15000吨。

主楼钢柱18根钢管柱最大断面为φ1400×25mm、约5500吨，28根H型钢柱分节后最大净重量17.5吨，单根钢管柱是由许多根直线段组成的折线型，单根钢梁最重是15.5吨。

H型钢采用Q345-B，钢管采用Q345-B，预埋件采用Q235-B，连接件采用Q345，普通螺栓采用1.6-C级，高强螺栓采用10.9级。

1.钢结构深化设计包括的范围和成果内容根据业主及设计院提供的资料，在不改变结构形式、结构布置、受力杆件、构件型号、材料种类、节点类型的前提下，对各节点（连接节点和支座节点）的细部尺寸、焊缝坡口尺寸、杆件分段等进行了整栋大厦钢结构部分的深化设计。

1.1. 深化设计包括的范围钢结构深化设计的主要目的是将施工图细化，以利于工厂加工及安装。

本工程深化设计的难点在于主楼部分空间渐变的钢管混凝土柱、梁柱节点构造和桁架的深化以及屋顶造型钢架的深化设计。

本次深化设计进行了整个结构的三维整体模型结构的静、动力分析，三维实体模型的建立，施工验算和最不利工况下的节点强度验算；劲性柱、圆管柱、钢管混凝土柱柱脚的做法、柱子分段拼接、柱身的组装焊缝、柱与梁连接节点域等的深化；主梁与柱的连接节点、主次梁的连接节点、钢梁的组装焊缝、钢梁与混凝土剪力墙的连接节点等的深化；带状伸臂桁架与柱的连接节点、桁架与混凝土剪力墙的连接节点、桁架弦杆腹杆相交节点域、桁架分段拼接、桁架杆件的组装焊缝等的深化；支撑与梁的连接节点、支撑杆件的组装焊缝等的深化；以及预埋件的连接节点、楼承板连接节点、楼面四周及楼面洞口边模连接节点等等的深化。

通过以上范围的深化设计，进一步掌握了整个工程的结构特点、节点造型，解决了多根杆件空间相互交错的难题；通过对整个结构的受力分析、验算，对复杂节点的最不利工况强度的验算，也进一步验证了深化设计的安全性和合理性，确保了施工过程的安全可靠，确保了本工程质量和进度。

第一章施工方案和施工方法第一节钢结构深化设计方案1.深化设计组织管理钢结构深化设计涉及工厂制作，过程运输，现场安装，同时在现场安装时还应考虑与土建，机电设备、给排水、暖通等多个专业的交叉配合。

为保证构件的加工制作、长途运输、现场安装的顺利进展，保证钢结构的施工质量，在钢结构安装项目部下专门设置钢结构深化设计部，由项目深化设计经理负责，钢结构安装项目部协调监督，对钢结构进行深化设计与深化管理。

1.1深化设计主要职责（1）对本工程钢结构部分进行深化设计，包括完成深化设计模型、深化设计总说明、焊缝说明、安装图、零构件图、各种相关的目录、报表、预算资料等配套设计；（2）考虑制作、安装等各种因素，对构件进行合理的深化，并做好技术服务工作；（3）对深化设计工作进行系统、有效的管理，包括进度和质量控制，满足材料采购、加工安装需要，保证深化符合原设计的要求。

（4）在整个施工过程中做好与土建、机电、幕墙等专业的协调配合工作，并做好与这些专业界面配合的深化设计，确保工程的顺利进行。

1.2人员配备及岗位职责为准确、快捷地完成本工程钢结构的深化设计工作，根据结构特点及深化设计工作量，我们将调集我司具有类似工程经验的设计人员，深化设计负责人由一名经验丰富的高级工程师担任，具有10年以上工作经验，并且近五年来承担过4项以上大型公共建筑钢结构深化设计负责人，配备专家顾问及工艺工程师作为指导，组成本工程的深化设计部。

深化设计部拟由26人组成。

同时，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：1.3深化设计软硬件配置1.3.1深化设计软件选择目前国际上高层、超高层钢结构深化设计常用的软件主要有专业的结构深化设计软件和通用设计软件两大类。

前者在国内应用最为广泛的是Xsteel，部分用户在用Strucad；后者以AutoCAD 为代表。

常用深化设计软件的功能及优缺点如下表所示：根据本工程的结构形式及构件特征，拟选择Xsteel设计软件作为深化设计的主要应用软件。

第六章钢结构深化设计方案3.5钢结构深化设计流程图3.5-1 钢结构深化设计流程3.6 深化设计过程控制3.6.1设计图的自审本工程深化小组人员成立后，立即组织人员进行图纸会审，对图纸有疑问处提交设计单位确认；同时深化前，与土建、幕墙、机电等其他参建单位协调沟通，确保图纸准确性。

图纸自审内容主要包括以下方面：1、钢结构图纸的张数、编号与图纸目录是否相符；2、施工图纸、施工图说明、设计总说明是否齐全、规定是否明确，三者有无矛盾；3、建筑图和结构图是否对应;4、平面图所标注坐标、绝对标高是否与总图相符；5、图面上的尺寸、标高、预埋件的位置是否有误；6、钢结构的构件截面、材质与材料表所列是否一致，各个节点是否有相应的节点图，节点表达是否清晰；3.6.2工艺配合深化设计时要综合考虑各构件制作、安装及焊接工艺，确保深化设计质量。

1、制作工艺深化设计前，深化设计人员和工艺人员熟悉结构图纸，对图纸中信息进行整理，开展工艺评审，对重点部位的制作工艺进行分析，如特殊的板材、板幅要求、检测要求等予以明确，并提出相关建议。

2、安装工艺深化前及深化设计过程中，深化设计人员要加强与现场安装人员的沟通，明确复杂节点的安装工艺、典型结构的施工工艺及单元划分等，保证各钢构件的分段能满足运输尺寸及吊重等方面的要求。

3、焊接工艺深化设计前，必须确定焊接工艺：1）根据工程设计文件对焊接提出质量要求，包括母材的材质、焊接材料的材质，焊接节点构造，焊缝坡口形式，焊缝强度等级等。

同时根据焊缝坡口形式及尺寸，确定焊接方法。

2）针对本工程复杂节点、截面，深化前深化人员应明确节点焊接顺序，对于焊接应力集中区域，进行优化。

3）建模采用xsteel软件进行深化设计是一个多人同时操作的过程，可能因为某一人随意更改模型或两人修改同一构件而导致冲突，造成工作出现错误，因此深化设计建模组的协调、配合至关重要；同时每个划分区域的对接工作也要重点控制。

深化设计建模过程控制应该从以下几方面着手：（1) 向每个建模人员下达技术交底，确定区域的划分、人员分工、区域对接人员，同时明确质量、工期要求及构件编号规则；（2) 对于重要工作节点，如轴线创建、柱脚节点完成、代表性节点等创建完成后安排专人进行复核，确定无误后再进行后续操作；（3) 对于复杂节点，内部加劲板数量较多，建模过程中应注意检查，是否遗漏劲板、构件是否焊接为整体等；（4）本工程钢结构主要是采用Xsteel软件进行建模，xsteel出图流程见表3.6-2。