钢结构深化设计的技术应用研究
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李艳敏+李伟群
摘 要：钢结构深化设计技术正处于前所未有的高速发展阶段，国内钢构市场，国际业内同行，传统改良技术、新兴软件模型技术等方方面面均给我们的钢结构深化设计工作提出了更多更高的要求。文章结合笔者工作实际情况就钢结构深化设计的技术应用做了分析和研究。
关键字：钢结构;深化设计;建筑工程
中图分类号：TU758.11 文献标识码：A
钢结构深化设计是连接设计图纸与工程施工的桥梁，工程施工过程中，深化设计人员要注重与设计单位的沟通，不断对设计图纸补充和完善，确保工程顺利高效地完成。因此，对合格设计人员的培养也是一项长期工作，设计人员只有通过不断对新技术、新材料、新工艺的学习和进行在职培训，积累设计和施工经验，逐步提高业务水平，才能满足深化设计工作的要求。
1.钢结构深化设计概念
钢结构深化设计即钢结构详图设计， 在钢结构施工图设计之后进行， 设计人员根据施工图提供的构件布置、构件截面与内力、主要节点构造及各种有关数据和技术要求及相关图纸和规范的规定， 对构件的构造予以完善。根据制造厂的生产条件和现场施工条件的原则， 并考虑运输要求、吊装能力和安装条件， 确定构件的分段。最后将构件的整体形式、梁柱的布置、构件中各零件的尺寸和要求、焊接工艺要求以及零件间的连接方法等， 详细的表现并体现到图纸上， 以便制造和安装人员通过图纸， 能够清楚的领会设计意图和要求便于制造和安装人员准确的制作和安装。由此可见， 钢结构图纸深化设计是钢结构工程技术一项重要的工作， 它并非仅仅是对设计图纸的简单解剖， 它涉及到加工设备条件、工厂行车荷载条件、运输限制、吊装方案、设计图纸等多方面的因素， 它直接影响着钢结构工程的安装、运输、施工质量和工程成本。
2.钢结构深化设计的技术分析
我国钢结构深化设计行业自90 年代中后期逐渐引入CAD 工作模式，但这次引入也引发了一场空前的技术革命。深化设计人员从此摆脱了笨拙低效的手工绘图模式。以往枯燥辛苦的描图工作也开始淡出我们的视野并逐渐销声匿迹。运用CAD 技术深化设计师可以用更短的时间完成更加复杂的工程图纸，同时每个设计师可独立承担的设计任务也将更多，所绘制的图纸较以往无论从美观还是清晰程度都有着质的飞跃。随着时间的推移，人们已不能满足于简单的运用CAD 完成钢结构工程的计算机辅助绘图。于是人们开始凭借CAD 开放式的内核平台，依据各个专业的特定需求开发出了众多效率更高，功能更完善的专业软件，在钢结构行业中具有代表性的软件有PKPM、3D3S、中望CAD、天正结构、探索者等等，这些软件在构件力学计算，常用节点的参数化绘制，空间结构体系的自动化设计流程以及2 维平面辅助绘图工具等方面均有很好的建树。为从业人员提供了不可或缺的辅助工具。钢结构深化设计可以依据各项目的实际特点来选择符合自身需要的行业软件。由于钢结构深化设计所针对的结构类型非常丰富，因此，任何一款CAD 行业软件都无法满足所有功能需要。但钢构设计人员却可以通过一些易学易用的程序语言如LISP 等编写出简单易用的工具程序。实现参数化自动绘图，运用CAD 二次开发，让电脑自动完成重量计算和汇总度，并可大幅减少出错率，提高工作质量。比如运用CAD 辅助设计中运用AUTOLISP 程序编制了如材料表自动计算运用CAD，零件号自动绘制，自动放样等诸多小巧实用的软件工具，为深化设计工作带来了极大的便利。同时，CAD 的三维建模功能并配合AUTO LISP 开发平台或如AUTO POL 等软件，可以完成复杂的双向弯曲结构的深化设计。
3.钢结构深化设计的对策分析
3.1加强图纸表达要点
深化设计过程中，要领会设计意图，准确把握各构件外形及尺寸;标注尺寸为图示构件的最后完工尺寸，否则应另加说明;每一构件至少应有一个基准，基准的确定根据构件在工程中的作用、位置和保证构件性能的条件。图样或标题栏内的图名应能准确表达图样、图纸构成的内容，做到简练、明确。
3.2完善工作内容细节
深化设计人员应以认真、负责、仔细的态度做好每一页加工详图;深化设计人员须读懂设计文件中每一项内容，发现问题，及时与设计单位协商解决;钢结构深化设计总说明，应包括设计依据、制作安装说明、构件材质要求的一般原则、表面处理要求及油漆种类、焊接要求等内容;构件有分段，需提供总装图。总装图应包含工厂生产的分段构件在现场拼装的一切控制性数据;构件图应包含工程现场拼装信息和在工厂验收检验中所需的全部数据信息、安装位置的相对具体关系、构件的安装方向、材料表等，对特殊焊接点应注明焊接要求;构件安装布置图应包括柱、梁等主要构件位置分布，构件编号应与构件图的构件编号保持一致;材料表上应注明构件和零件的编号、规格、材质、数量、单重、总重等内容。
3.3健全图纸会审机制
加工详图的编制工作琐细、费工，所以有一定的设计周期，深化前应收集相关信息，如构件加工时间、进场时间、吊装计划及竣工时间，评估深化需用时间是否满足工程进展需要，前提以不影响加工和安装进度为宜。评估现有深化人员的工作分量及能力，判断深化人员有无能力接收如重钢、空间桁架等项目的深化任务。钢结构图纸会审是工程开工前的关键工作，是全面解决设计问题、做到工程相关方协调统一的主要途径，深化设计人员应在会审前找出设计问题，在会审中及时解决，避免在深化过程中口头联系或频繁的书面确认。
4.结束语
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、工法的深化设计都是失败的。深化设计必须考虑包括如构件分段分节必须满足运输和起重设备要求以及安装环节构件吊装校正措施等等一系列问题。同时钢结构深化设计应特别注意细节处理，比如劲性构件表面的油漆涂装区域标注，钢构件轴线标高定位示意图等。由于从事钢结构制作、安装一线作业工人一般不会深入研究结构图纸，因此，钢结构深化图纸更应该针对各个易出问题的工序进行详细标注，确保在施工中不出现遗漏与错误。
参考文献：
[1]张琪，北京世贸大厦结构设计[J].建筑科学，2014
[2]韩蕾，箱型多角度空间节点制作技术[J].科技与企业，2013