钢结构深化设计概述课件

钢结构深化设计概述前言中国经济的快速增长，使钢结构行业得到了迅猛发展，近几年来以“鸟巢”、国家大剧院、中央电视台主楼、首都机场T3航站楼、上海环球金融中心等为代表的一批杰出钢结构建筑受到世界的广泛关注。建筑钢结构在中国拉开了新的序幕。大型钢结构项目日益增多，各种复杂结构形式不断涌现。不断超越新的建筑高度，成为城市发展的重要标志；住宅钢结构将成为新的亮点；大跨度空间钢结构持续发展；这些超大型项目的出现，以及建筑钢结构构件工业化生产的特点，对设计、施工以及项目管理提出了更高的要求，以提供包括钢结构建筑设计、钢结构深化设计、优化设计、复杂结构施工过程的三维仿真模拟分析、工程安装以及工程量统计等一系列综合性服务公司应运而生。钢结构深化设计是联系设计院和施工单位的桥梁，是项目进展的助推剂，是各专业技术整合的纽带，同时也是工程管理和商务运作的技术基础，BIM（建筑信息模型）在项目管理中的应用对我司钢结构技术人员提出了新的要求，钢结构深化设计主要是BIM的建立过程，所以作为一名技术及管理人员，为适应公司的发展，了解并掌握深化设计软件是目前迫切的需要。

本次课程是针对全司工作需要，全面讲解目前应用最为广泛和世界上最为先进的BIM软件TeklaStructures。前言深化设计考虑因素深化设计重难点深化设计概述深化设计流程目次4513小结6需掌握的基本知识2深化设计概述1钢结构深化设计1.1钢结构深化设计是依据原设计（一次设计）图纸，利用BIM软件1:1建立与工程实际完全相符的钢结构3D全真模型，在钢结构建模过程中综合考虑制作、安装、土建、运输、机电、给排水、暖通等各专业的要求与联系，最后生成满足钢结构采购、运输、制作、安装等各方施工需求的钢结构相关专业报表和细化图纸，即钢结构深化设计（二次设计）。钢结构深化设计的意义1.2对材料采购控制、施工工序控制、施工工期控制、施工精度控制和施工安全控制等方面有着重要的作用。钢结构深化设计在工程实践中的作用1.3钢结构深化设计在工程实践中的重要作用项目管理擦窗机专业商务结算暖通给排水机电专业幕墙专业土建专业采购运输制作安装钢结构深化设计的主要内容1.4施工全过程仿真分析

施工各状态下的结构稳定性分析；

特殊施工荷载作用下的结构安全性仿真分析；

整体吊装模拟验算；

大跨结构的预起拱验算；

大跨结构的卸载方案仿真研究；

焊接结构施工合拢状态仿真分析；

超高层结构的压缩预调分析；

特殊结构的施工精度控制分析等。

钢结构深化设计的主要内容1.4节点优化设计

设计原则：1、节点内力传递途径简捷、受力明确、节点构造应尽量与计算简图保持一致，以确保安全。2、节点应有足够的强度和所需的刚度。3、节点应具有良好的延性。4、节点连接构造力求简单，以便于加工制作、运输安装、调整和维护，尽可能减少工地拼装的工作量，保证质量，提高工效。5、节点应经济合理。钢结构深化设计的主要内容1.4节点优化设计

节点设计的类型：钢结构构件连接节点，根据受力变形特征，有三种基本类型：1、刚性连接：通常指连续或刚性框架连接，其特点为构件之夹角保持不变，无相对转动或近似地忽略其连接柔性，既可承受剪力又可承受弯矩。2、半刚性连接：通常是在较重型的梁、较轻型的柱以及减少了刚度的要求的情况下，采用的一种连接形式，该类连接能承受剪力与一定的弯矩作用。3、铰接连接：从理论上讲，指在外力作用下，可自由转动的连接。该类连接只承受剪力，而不考虑弯矩。常见节点设计计算书（附梁梁铰接节点计算书模板）钢结构深化设计的主要内容1.4节点优化设计

特殊节点有限元分析钢结构深化设计的主要内容1.4节点优化设计

钢结构深化设计的主要内容1.4杆件、节点建立

钢结构深化设计的主要内容1.4构件加工图构件安装图各类报表

基本知识2需掌握的钢结构基本知识2.1施工详图设计制图标准详图设计常用资料汇编设计指标钢材规格及界截面特性紧固件的规格、尺寸及重量高强螺栓孔距和边距的容许距离（JGJ82-2011）高强螺栓施工机具可操作空间尺寸（JGJ82-2011）钢筋的锚固长度（混凝土结构构造手册）常用钢筋穿孔（04SG523）螺栓的形式及附加长度（JGJ82-2011）地脚锚栓的常规做法（钢结构设计手册）吊装用卸扣的规格、尺寸（GB/T25854-2010）电渣焊及穿孔塞焊的做法及要求常用焊缝的标注形式（GB/T324-2008）角焊缝常用焊脚尺寸（钢结构连接节点设计手册）

需掌握的基本规程、规范、图集、标准2.2需掌握的基本设计软件2.3深化设计流程3深化设计流程3.1节点设计流程3.2否否是是典型节点形式设计深化设计负责人制作主任工程师制作焊接工程师安装主任工程师安装焊接工程师典型节点形式论证采用原设计节点对原设计节点修改节点验算验算通过报审通过批准执行修正设计变更流程3.3图纸审批流程3.4TeklaStructures详图设计一般步骤3.5新建模型

TeklaStructures详图设计一般步骤3.5创建轴网

TeklaStructures详图设计一般步骤3.5定义材质和截面

TeklaStructures详图设计一般步骤3.5杆件建模

TeklaStructures详图设计一般步骤3.5节点建模

TeklaStructures详图设计一般步骤3.5模型校核、构件编号图纸生成并调图

TeklaStructures详图设计一般步骤3.5生成报表

深化设计考虑的因素4制作因素4.1工艺隔板过焊孔焊缝设计

制作因素4.1板对接位置设计焊接坡口设计

箱型构件焊接手孔设计电渣焊设计厚板构造处理

制作因素4.1安装因素4.2吊耳及现场连接措施

安装因素4.2穿筋孔、排水孔、钢筋连接

安全网挂钩、爬梯

安装因素4.2分段分节、压缩变形

运输因素4.3土建专业4.4钢筋预留孔、接驳器、钢筋连接板塔吊连接措施、楼层支撑板爬模施工

幕墙、机电专业及擦窗机预埋件4.5给排水及暖通等专业4.6商务因素4.7应明确合同范围；合理处理技术变更；配合商务进行量差计算；配合商务进行技术创效。

深化设计重难点5重难点一：优化设计5.1重点：创效点的收集整理；难点：原设计单位和深化设计对节点的理解深度造成节点优化协调确认难度大；重点：技术创效；难点：有些业主要求高，结构优化要求深化设计单位完成，进度要求快、技术要求高造成深化设计难度加大。

重难点二：深化设计进度控制和全面技术考虑5.2难点：施工单位对深化设计工作量的认识误差大，往往给予深化时间短暂，造成深化设计进度管理、图纸审批签字难度大。难点：安装分段和现场措施的不确定性和不及时性给深化设计进度推进造成很大难度。重点：深化设计建模过程中综合制作、安装、运输、土建、机电、等各专业的综合考虑是深化设计一大重点。

重难点三：弯扭和异型构件的深化设计5.3三维弯扭箱体深化关键点重难点三：弯扭和异型构件的深化设计5.3三维弯扭箱体深化关键点重难点三：弯扭和异型构件的深化设计5.3三维弯扭箱体深化关键点重难点三：弯扭和异型构件的深化设计5.3三维弯扭管深化设计关键点重难点四：复杂节点的构造处理5.4铸钢节点的构造处理重难点四：复杂节点的构造处理5.4焊接钢构件节点造处理小结6如何做