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第四节钢结构工程深化设计1. 总体思路1.1 深化设计目的1.2 深化设计总体思路钢结构深化设计不是简单的细部设计，而是在设计图纸基础上的二次设计。
1）国内建筑设计院的钢结构设计一般仅对结构受力提出了一些基本的要求，较少考虑钢结构体系变形的特殊性，相对于混凝土结构而言，绝大多数钢结构均为稳定控制，而目前国内外商业程序均没有自动校核压杆稳定的模块，一般设计单位仅验算代表性的杆件，极易留下隐患；2）钢结构与混凝土结构相比，最大的不同在于钢结构节点形式的合理及可靠是保证结构体系安全的关键，一般而言，混凝土结构节点可以做到完全刚接，故计算假定与实际结构基本吻合，而钢结构则不同，绝大多数节点既非绝对刚接，亦非绝对铰接，根据节点形式及构造的不同，节点刚度是一个变量，但通常均将节点设定为刚接或铰接，造成理论计算与实际结构不符。
还有，钢结构节点造型日趋复杂，很难按常规的梁、杆或板单元进行计算，必须采用有限元方法才能找出内力分布规律，避免应力集中，保证结构安全。
从上世纪九十年代初开始，随着计算机技术的日益发展，建筑设计行业开始兴起一种新兴的仿真设计方法——计算机虚拟建模技术。
即在电脑上按建筑物的真实尺度实体建模，将建筑物按真实比例显示在屏幕上，这种技术的优点是可以让设计者、建造者及业主看到建筑整体、各个分部、各种构件的相互关系、空间体量、节点连接及支座条件，完全摒弃了传统的三视图设计原理。
随着我国钢结构的迅速发展，钢结构深化设计作为一个新兴行业也得到了发展壮大，深化设计水平逐年提高，基于数字化虚拟建模技术明显的优势，拟在本项目采用这一数字化虚拟建造技术，对所有钢结构工程进行1：1实体建模，并将每一根构件、每一个节点、每一块零件板从空间模型中调出来，根据加工制作及安装需要进行剖切、投影，生成深化设计详图，因此图纸上的所有尺寸，包括杆件长度、断面尺寸、螺栓孔间距等，在理论上是没有误差的。
高精度、高质量的设计，辅之以数控加工设备，使钢构件制作精度达到理想状态，从源头上保证钢结构安装精度及质量。
积累创新撑起的新高度--中建东北设计院总工程师、大连中心裕景结构设计人谭明访谈录林涛【摘要】对于383 m高的大连地标建筑———大连中心·裕景项目，用结构专业负责人谭明的话讲“是东北院具有重要意义的标志性项目”。
说它重要，可以是因为它全球第二十的高度排名，可以是因为它东北第一高的称号，也可以是因为它对现有超高层钢结构技术的贡献，更为主要的是它凝结了整个东北院近30年的技术积淀。
【期刊名称】《建筑设计管理》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P1-5)【作者】林涛【作者单位】【正文语种】中文谭明，中国建筑东北设计研究院有限公司总工程师，中国建筑学会建筑结构分会高层建筑结构专业委员，辽宁省超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员。
大连理工大学工程力学所计算力学硕士。
历任中建东北院结构专业主任工程师、副总工程师、总工程师，主持完成多项特级大型工程的结构设计工作，包括大量的高层、超高层及复杂、大跨钢结构工程。
对于383 m高的大连地标建筑——大连中心·裕景项目，用结构专业负责人谭明的话讲“是东北院具有重要意义的标志性项目”。
说它重要，可以是因为它全球第二十的高度排名，可以是因为它东北第一高的称号，也可以是因为它对现有超高层钢结构技术的贡献，更为主要的是它凝结了整个东北院近30年的技术积淀。
大连中心·裕景裙楼的柏威年商场就要开业了，裕景项目也要逐步交付使用了，这对我们东北院而言意义重大。
大连中心·裕景项目是大连市政府上世纪九十年代第一批出让的土地，位于市中心的黄金地段。
是我院几代人长期跟踪经营，一点点演化到今天这个样子的。
最早的构想并没有这么高，当时国内已有百米高层建筑，业主想要突破100 m高度。
咨询东北院，我们回应：没有问题，技术上能够实现，东北院有这样的设计能力。
东北院早在八十年代就进行了高层钢结构专项设计技术的研究和储备，从那时一直延续到现在。
大型复杂构件钢结构加工制作综合技术摘要：大连中心·裕景工程构件截面大，结构复杂，钢板多为厚板和超厚板，焊接变形较难控制，焊接难度大。
针对构件加工制作中的具体问题，对复杂构件的加工工艺，包括装配顺序、焊接前后的热处理工艺等予以介绍。
关键词：复杂结构；厚板焊接；热处理；刚性支撑1 工程概况大连中心·裕景工程是大连市新地标建筑。
本工程塔楼ST2分为地下4层，地上62层，钢结构包括：核心筒钢柱、楼层钢柱、组合柱、支撑、转换桁架等。
地下部分标高-19.600～-0.100 m，地上部分标高-0.100～278.57 mm，室外地面至屋顶标高为257.550 m，钢结构最高点标高为278.570 m。
核心筒部分钢骨柱大部分为H型钢，组合柱为L形大截面钢柱；转换桁架分布于15、30、45层三个楼层，共12榀，桁架上、下弦杆和腹杆采用翼缘外伸箱形截面；组合柱为两根箱形柱和一根H型钢柱焊接而成的组合构件；支撑为翼缘外伸箱形截面，立面桁架、支撑布置布置见图1。
建筑功能为小型家庭办公两用型办公、酒店式公寓(SOHO公寓)，建筑高度为279.650 m，钢结构总用钢量约2万t。
a—正立面；b—侧立面。
图1 立面桁架、支撑布置2 钢构件结构形式该工程中除采用普通的H形、箱形截面形式外，还增加了很多特殊截面形式，如L形柱、K形柱，典型构件形式如图2、图3所示。
图2 L形柱图3 K形柱3 典型L形钢柱加工工艺3.1 L形钢柱特点L形钢柱的截面实体如图4所示。
它是由两根箱形柱和一根H型钢组成的。
主体结构截面为2 300 mm×2 300 mm。
1～5号零件板厚均为85 mm，材质为Q345GJCZ25。
其加工难点如下：图4 L形钢柱实体1)多次装焊，焊缝数量多，隐蔽焊缝多。
2)焊缝不对称，变形难以控制。
3)厚板焊接难度大。
特别是两箱形柱组焊L形柱的两条焊缝，板厚为85 mm，坡口只能开单V形坡口，焊接位置为横焊，焊接变形量大，需采用刚性固定，焊接应力难以释放。
大连中心·裕景(公建）ST2塔楼大支撑钢管混凝土施工方案编制:审核：批准：大支撑钢管混凝土施工方案一、工程概况大连中心•裕景ST2塔楼为巨型框架核心筒结构，核心筒为钢筋混凝土剪力墙结构，核心筒外框架竖向结构由5根钢-混巨型柱、10根普通型钢柱及与其斜向联系的矩形钢管大支撑组成。
其中大支撑截面尺寸（H＊B＊t1*t2）最大为2300＊700*100*35，最小为900*700＊35*35.钢结构深化设计在大支撑上开设灌浆圆孔，如下图共两种形式,其中A位于矩形大支撑上翼缘板靠近筒外钢柱处,直径230mm；B位于K形节点大支撑内侧腹板靠近组合巨柱处，直径250mm。
由于大支撑内有隔板结构形状复杂，且相邻孔之间间距一般跨越2—3层、砼振捣困难，拟采用具有高流动度、不离析、均匀性和稳定性好的自密实混凝土进行此大支撑钢管混凝土施工，混凝土强度等级C40。
二、编制依据1、《矩形钢管混凝土结构技术规程》CECS 159：20042、《钢管混凝土结构设计与施工规程》CECS 28:903、《自密实混凝土应用技术规程》CECS203:2006等4、东北院施工蓝图、中建钢构施工深化设计图三、基本技术特性自密实混凝土是具有高流动度、不离析、均匀性和稳定性，浇筑时依靠其自重流动，无需振捣而达到密实的混凝土。
应用于本工程的自密实砼基本技术性能指标及注意事项如下：1)自密实性能等级三级，Tso(s)控制在3~20s之间，V漏斗通过时间在4~25s 之间；2)粗骨料最大粒径不大于20mm；3)砂子采用中偏粗砂，含泥量≤1.5％，细度模度2.7～2。
9;4)外加剂采用大连市建科院聚羧酸DK-PC。
5)采用大连水泥厂水泥.6)掺少量矿粉，水粉比控制在规范要求范围内.7)到场的砼扩展度＞600mm，在650mm左右为佳，具体测坍落度时，将砼坍开后，垂直方向量砼直径，两方向平均值即为扩展度，两方向平均值不允许超过2cm。
8)到场砼测坍落度时，高度差(中心与边缘）不允许大于2cm。
大连绿地中心结构设计汪大绥，包联进，陈建兴，钱鹏，江月，周建龙，陆道渊（1.华东建筑设计研究院总院，上海200002）提要：大连绿地中心为超高层建筑，建筑高度518m，结构高度400.8m，采用巨型框架支撑+核心筒+伸臂桁架结构体系。
根据结构体系和受力特点，提出了具体的结构抗震性能目标和抗震加强措施。
整体结构弹性分析和弹塑性时程结果表明，结构整体指标和抗震性能均满足规范和抗震性能目标的要求。
对特殊部位的结构和关键问题，包括减小风荷载、支撑和伸臂桁架效率、酒店区结构体系和剪重比控制等进行分析和探讨，为结构设计提供充分的依据，同时也为同类工程和问题提供参考。
关键词：超高层建筑，风荷载，伸臂桁架，剪重比1工程概况大连绿地中心项目（图1）位于大连湾东港区，毗邻国际会议中心和大剧院，由一幢超高层塔楼、商业裙房和地下室组成，主要功能为办公、公寓和酒店，总建筑面积为29.95万m2，地上建筑面积为22.03万m2，地下建筑面积为7.92万m2。
超高层塔楼地上83层，地下5层，建筑塔冠高度为518m，结构高度400.8m。
裙房地上4层，地上部分与塔楼之间设抗震缝脱开。
建筑设计与结构设计均由华东建筑设计研究总院承担。
超高层塔楼平面（图2）为具有弧形切角的等边三角形，底部切角较小，顶部切角较大。
L1~L37层，楼层平面大小沿高度先略微增大再略微减小，切角三角形边长在51.2m~53.3m之间变化；L39至顶层切角三角形边长逐渐收缩，切角三角形平面边长从51.2m减小为32.7m。
塔楼核心筒呈六边形，长边边长约为29m，高度约34m，主要功能为高速电梯、设备用房和服务用房。
图1大连绿地中心效果图图2 塔楼平面布置图基金项目：“十二五”国家科技支撑计划课题（2012BAJ07B01）作者简介：汪大绥（1941-），男，教授级高工本工程设计使用年限为50年，抗震设防烈度为7度，抗震设防类别属乙类建筑。
设计基本地震加速度峰值为0.1g场地类别为Ⅱ类，特征周期为0.4s。
第一节关键方案一：外框巨型柱模板施工方案一、型钢混凝土巨柱概况本工程ST1和ST2塔楼外框巨型柱是由劲性钢骨架钢筋混凝土组成的复合结构。
ST1塔楼CC1、CC2和CC5从底到顶为直柱，CC3和CC4分别从0F和30F开始向上向沿S1-1和S1-A轴线倾斜，ST2塔楼CC1、CC2和CC3从底到顶为直柱，CC4和CC5分别从0F和30F开始向上都沿S1-5轴线倾斜。
ST1基础底板巨型柱平面布置ST1结构顶部巨型柱平面布置ST1塔楼CC1巨型柱典型截面ST1塔楼CC2巨型柱典型截面ST1塔楼CC3巨型柱典型截面ST1塔楼CC4巨型柱典型截面ST1塔楼CC5巨型柱典型截面ST2基础巨型柱平面布置ST2巨型柱顶部平面布置ST2塔楼CC1巨型柱典型截面ST2塔楼CC2巨型柱典型截面ST2塔楼CC3巨型柱典型截面ST2塔楼CC4巨型柱典型截面ST2塔楼CC5巨型柱典型截面从以上情况可知，本工程巨型柱具有结构超高、截面尺寸大、形式复杂和专业交叉的特点，因此，模板体系的选定及施工是巨型柱施工成功与否的关键。
二、模板体系的确定根据本工程总体施工部署，本工程ST1和ST2各五个巨型柱的爬模施工比压型钢板铺设落后2层，比组合楼板的施工超前3层。
由于本工程塔楼的巨柱浇注高达381.84m，并且结构较为规则，为满足结构设计工况和工期要求，结合我单位施工经验，巨型柱部分侧壁模板采用液压爬模，其模板能自己通过液压体系爬升，随爬升装置一起爬升，减少了模板施工对塔吊的依赖，能够保证结构安全，满足工期要求。
与钢梁或桁架链接的侧面采用木模板支模的方式施工。
三、液压爬模施工本工程外框巨型柱在-4F～2F层采用木模翻模系统，外架采用全封闭双排外架。
3F以上巨型柱靠外侧壁2面柱外包模板采用液压爬模体系，与钢梁和桁架有连接的侧壁采用大块木模板散拼的方法进行。
外框巨型柱模板平面示意1、爬模工作原理本工程爬模体采用JFY（M）50型液压爬模，共有4个爬升机位，4个导轨。
