钢结构设计03详图设计

钢结构详图设计主讲人：李峰12主要内容：1概述2钢结构施工详图3规范符号标注4施工详图常见问题5详图设计的技巧31概述1.1重要性•目前钢结构应用广泛，深化设计是构思到现实的关键环节；•钢结构多用于大型-重要-复杂工程；•钢结构构件精细、施工精度要求高…1.2复杂性1.3要求•钢结构受温度、材料加工、安装连接方式等影响大。•详图设计者责任重大、见多识广！（基本结构知识扎实、实践经验丰、3D观念要很强）•设计规范，知识全面（修正-更改合理）4钢结构工程设计结构设计图施工祥图钢结构的设计图与施工图的区别①设计图在深度上一般只绘制出杆件布置、构件截面与内力及主要节点构造。②施工图内容更多：a）要有清楚的材料下料长度，焊缝长度和厚度(焊缝长度可以有内力计算出)，节点板的尺寸和材质；b）要清楚的标明安装孔的开孔位置；c）要有明确的构件清单和下料清单；d）对一些异型的构件要有明确的展开放样图。1.4设计图与施工详图区别51.5结构深化设计流程三方沟通准备工作-熟悉运输、安装条件等详图设计-节点计算、零件标号…审核-沟通出图-提交62钢结构施工详图2.1详图设计深度要求•考虑加工制作性能、影响•考虑钢结构的运输、安装方法、影响•进行连接焊缝、螺栓、节点板…计算•设计要满足制作、操作空间、角度要求•“详”（精简）——标注尺寸、说明要满足加工、安装要求施工详图:又称加工图或放样图等。深度须能满足车间直接制造加工。不完全相同的零构件单元须单独绘制表达，并应附有详尽的材料表。7•了解钢结构连接影响1、防止因错位和变形更精度不良引起的损伤2、防止应力集中3、防止层间撕裂4、减少焊接残余应力5、设置引出板和使用绕角焊6、防止脆性断裂…•了解钢结构加工制作质量影响1、钢结构放样与下料2、钢零件及钢部件加工方式的影响•熟悉尺寸与加工要求•了解审图要点详图工作者必备知识：82.2详图设计的内容及要求图纸目录（审查图纸是否完整）施工详图总说明（非常重要）一套完整的钢结构详图应包含：图纸目录、设计总说明、构件布置图、构件详图（1）钢材、螺栓、冷弯薄壁型钢、栓钉、围护板材的材质（颜色）、厂家等；（2）油漆种类、漆膜厚度及范围或型钢镀锌的要求，油漆范围必要时要看构件详图；（3）除锈等级及抗滑移系数；（4）焊缝的质量等级和范围等要求；（5）预拼装、起拱、现场吊装吊耳等要求；（6）制作、检验标准等9例：10例：112.2详图设计的内容及要求图纸目录施工详图总说明（加工、施工、质检、防护要求…）基础锚栓布置（材料、尺寸、埋深、定位、标高…）构件布置详图（比较重要）•梁-柱布置图：主要关注构件名称、规格、数量、梁的安装方向（关系到连接板偏向）、轴线距离和楼层标高（可大致判断梁、柱的长度）等；•檩条、墙梁布置图：主要关注构件名称、数量、是否有斜拉条和隅撑（关系到孔的排数）、轴线距离（可推算长度）、是否位于窗上下（关系到有没有贴板）等；122.2详图设计的内容及要求图纸目录施工详图总说明（加工、施工、质检、防护要求…）基础锚栓布置（材料、尺寸、埋深、定位、标高…）构件布置详图（编号、尺寸、构件表…）节点详图（连接形式、安装方法、尺寸、各剖面…）构件详图（分类、标明加工-装配-安装3道尺寸线、材料表）（构件中各种材料编号正确，图中注明螺栓规格、孔径、焊缝形式、大小、坡口形式。对于超长、超重构件需要确定分段位置，分段位置确定时应首先考虑运输车辆、起重设备的能力，再考虑材料的合理利用、接头处焊缝位置的错开等问题）13图面上一般分：索引区、构件图区、大样图区，说明区1415焊缝符号螺栓符号尺寸标注3规范符号标注163.1焊缝符号尾注：是对焊缝的要求进行备注，一般说明质量等级，适用范围、剖口工艺的具体编号等17焊缝基本符号（常用）：表示焊缝横截面形状的符号序号名称示意图符号1卷边焊缝2I形焊缝3V形焊缝4单边V形焊缝5带钝边V形焊缝带钝边单边V形焊缝6角焊缝7塞焊缝或槽焊缝18辅助符号：表示焊缝横截面形状的符号序号名称示意图符号说明1平面符号焊缝表面齐平（一般通过加工）2凹面符号焊缝表面凹陷3凸面符号焊缝表面凸起不需要确切说明焊缝表面形状是，可以不用辅助符号。19补充符号：补充说明焊缝的某些特征而采用的符号序号名称示意图符号说明1带垫板焊缝底部有垫板2三面围焊表示三面有焊缝3周围焊环绕工件周围焊缝4现场焊表示工地现场进行焊接5典型焊缝（余同）表示类似部位采用相同的焊缝典型焊缝的符号在杭萧公司还引申为“两面或三面的半围焊”（即引申为“两面或三面都采用相同的焊缝”之意），20（1）焊缝表达举例：（2）在国外图纸中的一些表达方式：（3）另外美国图纸很多仍采用英制单位，在看图确定焊缝尺寸是需要进行换算：1英寸（1”）=25.4mm1/16”=1.6mm1/8”=3.2mm1/4”=6.4mm1/2”=12.7mm213.2螺栓符号22螺栓：直径、孔径、螺纹有效直径加工方法（冲孔，钻孔）；普通：精制（A、B级），5.6级，8.8级，粗制（C级），4.6级，4.8级高强（8.8级，10.9级）：摩擦型，承压型。23（1）主尺寸是指——柱身的标高、楼面的分界标高、分界标注，构件的外轮廓线；梁的两端连接柱的轴线距离、梁的外轮廓线、两端螺栓孔之间距离、与之连接的次梁中心线等。（2）次尺寸是指——板厚、牛腿高度、加劲板定位、以楼面引出的螺栓孔定位等。注意问题：a.柱的各种尺寸中以标高、楼层分界线、总外包轮廓尺寸最重要，此处出错的后果最严重，即此处应为设计和制作的基准线（W.P.A.P.C.P.）。b.牛腿高，加劲板、螺栓孔等次尺寸从基准线引出，无论图面表达是否是封闭尺寸，在制作、检验中都应该从基准线引出。c.梁的轴线及柱宽等尺寸主要是图纸校对使用，对装配而言，所有具体的二级尺寸和三级尺寸都是和螺栓发生关系的，即螺栓孔才是梁板件装配、检验的基准线（A.P.C.P.）。d.大样图和牛腿图中的外轮廓尺寸是封闭尺寸，是指导下料用的，而孔尺寸都是从顶部或装配连接边引出的非封闭尺寸，顶部和装配连接边是A.PC.P.。e.大样图中的标注方式和构件图上的该板的标注方式不同，是因为大样图是给下料制作用的，而构件图上的标注主要是指导装配和检验的。3.3尺寸标注24工作点、组立点、检查点的概念（1）W.P.(WorkingPoint)工作点结构设计师最关心的点，构件轴力的交点，一般为构件的中心线的交点。（2）A.P.（AssemblingPoint)组立点装配工人最关心的点，零件边与构件边的交点。特别是板片与构件斜交时，此点尤为重要。（3）C.P.(CheckPoint)检查点质检人员最关心的点，一般为螺栓孔的位置。而w.p.到c.p.之间的尺寸即是质检人员对构件成品要检查的尺寸，因为此处的制作误差，对构件的安装影响最大。在实际的详图中，这些点不一定作标记，或统统用W.P.代表，但看图人的心中要作区分，装配的人看A.P.，自检和他检的时量取C.P.3.3尺寸标注工作点、组立点、检查点的重要性实际详图中，这些点不一定都标记出来，一般都用中心工作点来表示。应当了解转配人看A.P；自检及他检时量取的是C.P254施工详图常见问题4.1图纸应用规范不齐全、不正确。如有的设计说明使用了过时的、已经废止的标准；有的材料牌号、等级不全、高强螺栓、普通螺栓和焊接连接点的标记不明确或未显示。对各类高强螺栓、普通螺栓、栓钉、拉铆钉及其垫圈的规格、型号、性能没有具体标明，而这些均已列入了钢结构施工质量验收规范，并作为强制性条文要求，如果设计图纸未加说明，施工和验收就缺乏依据，造成盲目施工和无法验收后果。4.2设计总说明未写明工程的安全等级和使用年限。工程的安全等级不同，对焊接等施工检查要求也不同。安全等级为一级的，一、二级焊缝的焊接材料必须复试；安全等级为二级的，一级焊缝的焊接材料必须复试，二级焊缝的焊接材料就不一定需要复试。264施工详图常见问题4.3钢材的材质等级，高强度螺栓的摩擦面试验要求不明确有的设计图纸只写Q235或Q345，不写等级A或B；有的不提摩擦面试验要求，也未明确不作摩试要求，施工单位无所适从。有的施工单位在采购材料后，再让设计院认可，这是对工程质量采取随意性的处理，极为不妥。4.4施工图焊接标注不全未注明焊接的坡口形式，焊缝间隙、钝边坡口角度、UT等级、是否单面焊等。有的施工图，对不同板厚的拼接焊未按规范要求开斜坡，局部应力线过分集中，违反国家技术规范，质量验收往往通不过，又造成无法弥补的缺陷。4.5施工图未注明除锈等级要求对油漆（涂料）的品牌、材质、漆膜厚度也没有要求，这样，工程施工和验收就没有依据274.6比较严重错误有：①构件截面尺寸或材质与设计图不符；②构件长度错误；③柱，梁等节点处接合错误，即接合处节点板错误，无法安装；④构件编号及版次错误；⑤构件位置错误；⑥构件接长处，接头位置过于集中，未错开焊缝位置等4施工详图常见问题284.7其它常见错误有：①尺寸不符：第二道尺寸相加后与第一道尺寸不符；②图面与材料包及图框中构件编号不一致；④材料表中漏零件；⑤在一些大型项目中，构件数量多，构件图易出现重复绘制或漏绘；⑥不同构件重复编号；⑦螺栓孔位与连接件孔位位置错误；⑧作对构件连接板反向，如单侧隅撑、支撑等连接板错放至另一侧；⑨墙面檩条在门窗洞孔上下缘放置有正反之分，则墙面隅撑和拉条长度计算易发生错误4施工详图常见问题295.1对于有孔位要求或是有控制要求的构件在尺寸标注时不宜标注封闭尺寸。如图：檩条打孔图5详图设计的技巧305.2屋面采用内天沟需考虑几个问题（1）系杆不能设计到紧贴着柱顶的位置，否则将可能导致落水管安装不到位；（2）天沟落水管和系杆以及柱间支撑位置也应提前考虑，否则安装时不是碰到系杆，就是碰到柱间支撑；（3）内天沟处墙面檩条位置应根据天沟尺寸加以调整，墙面檩条安装完成天沟无法固定。如图:内天沟节点图315详图设计的技巧5.3不要片面理解檩条上打拉条孔位时需考虑“受拉边、受压边”等因素，打出上下边不等距的孔，虽然图纸没错，但安装时极易装反，结果反而不利，因此宜将檩条上孔均打成对称孔5.4水平支撑上花篮螺栓位置要合理，不要偏离钢梁过远，应考虑安装方便，否则工人在安装时必须探出身体来拧紧或者爬梯上去，要么等檩条安装结束后爬上檩条拧紧，这样做非常不安全。水平支撑还易与隅撑位置干涉，设计时应提前考虑325.5高强螺栓布置要合理，需考虑扭矩器和扭矩扳手的施工空间，否则安装时因空间太小，扭矩器和扭矩扳手等工具无法就位，导致高强螺栓梅花头无法拧断或高强螺栓无法拧紧。5.6高强螺栓连接板尽量采用上、下对称的螺栓布置方式。曾经有工程中连接节点中采用上部4个下部6个，制作中车间工人在拼配连接板中不小心将一部分拼反，结果在现场无法拼装5详图设计的技巧335详图设计的技巧5.7抗风柱与钢梁的连接宜尽量采用弹簧板连接，因中间跨的梁安装后下挠较大，山墙的梁若采用螺栓与抗风柱顶紧连接，会造成屋面不平，中间低两端高5.8节点无加劲肋，这种情况有时是设计图中没有设计，应及时向设计人员沟通，否者会导致后续制作中焊接时节点板变形，安装时节点板不能贴合，对于有摩擦面连接节点，造成摩擦面安装不能达到要求。345.9梁、柱做系杆连接时，应将梁柱上连接板适当外伸，有的因系杆连接板太长，导致空间太小，系杆过长无法安装，有些框架结构的次梁也存在同样问题，如图：系杆安装节点5详图设计的技巧5.10关联部位，有连接关系位置应注意检查相关构件的数量、位置。如屋面檩条布置图和钢梁详图要认真核对，常有布置图与详图檩条数量不符问题。355详图设计的技巧5.11当墙面采用带窗时，墙面檩托板加劲板应反向洞口方向。否者窗户安装时发生与加劲板干涉，无法通过，且带窗的檩条安装时应尽量采用沉头螺钉，也是防止同样问题36总之，钢结构详图不仅是对施工图的简单放样、分解。要求详图设计人员应有较高的理论知识和制作、安装的实践经验，经常深入生产车间、安装工地现场，不断学习总结，才能很好的将理论与实践结合、将设计和工艺完美的结合。37