在業(yè)主委托設計單位進(jìn)行結構設計時(shí)，若合同中沒(méi)有具體關(guān)于深化設計的要求，則鋼結構的設計內容僅為鋼結構設計圖。因此，鋼結構深化設計在更多時(shí)候需由加工、安裝單位來(lái)完成，這也給加工、安裝單位提出了較高的要求，特別是針對許多復雜的鋼結構。由于深化設計人員缺乏對結構設計圖的理解，在加工和施工經(jīng)驗方面較欠缺，因此對節點(diǎn)、構件深化設計在圖紙表達、節點(diǎn)構造設計方面并不一定合理。

? ? 鋼結構應用現狀

1.高層重型鋼結構?

高層鋼結構建筑是往往當作一個(gè)城市標志性建筑。80年代至今已建成和在建高層鋼結構達100多幢，總面積約800萬(wàn)平方米，鋼材用量80多萬(wàn)噸。?

北京、上海在建和新建成的高層鋼結構就達到十余幢。如：上海中心大廈（在建、632米）、上海環(huán)球金融中心(101層、高492米、用鋼量6.5萬(wàn)噸)；北京電視中心(建筑面積18.3萬(wàn)㎡，高度為41層，227.05m，用鋼量3.8萬(wàn)噸)；國貿中心三期(建筑面積54萬(wàn)㎡、高度為330m)；央視新大樓等(建筑面積5萬(wàn)㎡、高度為234m、用鋼量12.8萬(wàn)噸)。全國每年有200-300萬(wàn)㎡高層鋼結構建筑施工，用鋼量約45萬(wàn)噸。?

2.大跨度、空間鋼結構

近年來(lái)，以網(wǎng)架和網(wǎng)殼為代表的空間結構繼續大量發(fā)展，不僅用于民用建筑，而且用于工業(yè)廠(chǎng)房、機庫、候機樓、體育館、展覽中心、大劇院、博物館等。鋼結構用量較大的工業(yè)廠(chǎng)房如曹妃甸鋼鐵基地、上海江南造船基地等，代表性場(chǎng)館如2008北京奧運會(huì )國家體育場(chǎng)（館）、2010上海世博會(huì )場(chǎng)(鋼結構用量達30多萬(wàn)噸)、2010年亞運會(huì )(廣州)、濟南全運會(huì )、深圳大運會(huì )及南陽(yáng)全國農民運動(dòng)會(huì )等城市興建的體育場(chǎng)館。據中國鋼結構協(xié)會(huì )空間結構分會(huì )統計：網(wǎng)架和網(wǎng)殼近年生產(chǎn)已處于趨平穩狀態(tài)，每年1500座，約250萬(wàn)平方米，用鋼約7萬(wàn)噸，鋼結構選用的鋼材呈現品種多、規格雜、用量大、強度高的特點(diǎn)，主要品種有：Q235C、Q345C、390D（用于地下預埋的樁柱）、Q345GJ、Q420、Q460等。

隨著(zhù)懸索和膜的張拉結構研究開(kāi)發(fā)深入和工程應用的推廣。預應力空間結構開(kāi)始得到應用。杭州雷峰塔、海南千年塔、廣州新電視塔(高度610米、用鋼量4.0萬(wàn)噸)和昆明世博園藝術(shù)廣場(chǎng)膜結構等一大批新型鋼結構建筑和構筑物不斷涌現。懸索和膜結構目前處于發(fā)展階段，用量不大，國內已有多家膜結構工程公司，承擔很多體育場(chǎng)館、機場(chǎng)、公園和街道景觀(guān)的設計和施工。目前高中擋膜材仍需進(jìn)口(如PTFE、ETFE)。?

3.輕鋼結構?

輕鋼結構是相對于重鋼結構而言，其類(lèi)型有門(mén)式剛架、拱型波紋鋼屋蓋結構等，主要用于輕型的工業(yè)廠(chǎng)房棉花和糧食倉庫、碼頭和保稅區倉庫、農產(chǎn)品、建材、家具等各類(lèi)交易市場(chǎng)、體育場(chǎng)館、展覽廳及活動(dòng)房屋、加層建筑等。用鋼量一般30-40kg／㎡左右(不含鋼筋用量)。全國每年新建輕鋼房屋800萬(wàn)平方米、用鋼約20萬(wàn)噸。

4.鋼結構住宅?

用鋼結構建造的住宅重量是鋼筋混凝土住宅的1/2左右，可滿(mǎn)足住宅大開(kāi)間的需求，使用面積比鋼筋混凝土住宅提高4%左右。鋼材可以回收，建造和拆除時(shí)對環(huán)境污染較少，符合推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展節能省地型住宅的國家政策。

我國目前是最大的建筑市場(chǎng)，平均每年房屋建筑建設約20億平方米（2009年房屋施工面積達32億平方米），其中鋼結構約占2-3%，絕大多數是鋼筋混凝土結構和磚混凝土結構，還有少量木結構、磚石結構及土坯房屋。近8億平方米/年的城鎮居民住宅亦如此。鋼結構建筑在我國整個(gè)建筑行業(yè)中所占的比重還不到5%，而發(fā)達國家已達50%以上，住宅鋼結構的潛在發(fā)展空間非常大。目前，在在北京、上海、天津、河北、武漢、青島等地建了低層、多層、高層鋼結構住宅試點(diǎn)示范工程，已建成500多萬(wàn)平方米，用鋼約20萬(wàn)t。寶鋼在鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化方面投入大量資金和研究人員，在武漢、沈陽(yáng)等地設計建設了多處鋼結構示范住宅項目，2007年在武漢漢陽(yáng)區建成了鋼結構示范住宅項目——賽博園經(jīng)濟適用房小區，達到了世界鋼協(xié)有關(guān)“國際民用建筑用鋼項目”的技術(shù)要求。此外，針對提供給四川地震災區作為過(guò)渡期安置房的60余萬(wàn)套活動(dòng)板房，寶鋼完成了板房材料利用的試點(diǎn)項目。

5.鋼-混凝土組合結構?

鋼-混凝土組合結構是充分發(fā)揮鋼材和混凝土兩種材料各自?xún)?yōu)點(diǎn)的合理組合，不但具有優(yōu)異的靜、動(dòng)力工作性能，而且能大量節約鋼材、降低工程造價(jià)和加快施工進(jìn)度，對環(huán)境污染較少，符合我國建筑結構發(fā)展方向。在我國的發(fā)展十分迅速，已廣泛應用于冶金、造船、電力、交通等部門(mén)的建筑中，并以迅猛的勢頭進(jìn)入了橋梁工程和高層與超高層建筑中。?

在高層建筑方面，建成了全部采用組合結構的超高層建筑——深圳賽格廣場(chǎng)大廈，高291.6m，屬世界最高的鋼-混凝土組合結構。全國已建成的采用組合結構的高層建筑超過(guò)40幢之多。組合結構拱橋已建成的也已超過(guò)300座。?

6.橋梁鋼結構

各大城市將橋梁等交通基礎設施建設作為經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎。使用鋼結構較多的有斜拉橋,主要在鋼箱、纜索、橋塔等部位，600米以上的特大橋梁均為鋼結構橋梁?“十一五”前三年平均新建橋梁3萬(wàn)座/年，年平均用鋼量1300萬(wàn)噸。據統計，目前在建高速公路混凝土橋梁中可實(shí)施改用鋼結構橋梁3480座，改用鋼結構后可凈增加鋼材用量546萬(wàn)噸。截至2008年底，全國59萬(wàn)座橋梁中鋼結構橋梁不足1%。與美國60萬(wàn)座橋梁中鋼結構橋梁占33%、日本13萬(wàn)座橋梁鋼結構橋梁占41%相比，差距較大。中國第一座全鋼結構橋塔的橋是南京三橋,僅橋塔用鋼量即達1.44萬(wàn)噸?香港昂船洲大橋（長(cháng)1018米）和蘇通長(cháng)江大橋（長(cháng)1088米）占據世界最大斜拉橋的前兩名，到2015年,中國要建5座跨海峽大橋,總用鋼量為625萬(wàn)噸。 盈都鋼構集團是主營(yíng)橋梁鋼構生產(chǎn)加工的公司，實(shí)力十分雄厚。

　　明確深化設計內容

　　

　　鋼結構深化設計圖是構件下料、加工和安裝的依據。深化設計的內容至少應包含以下內容：圖紙目錄、鋼結構深化設計說(shuō)明、構件布置圖、構件加工詳圖、安裝節點(diǎn)詳圖。

　　

　　鋼結構深化設計說(shuō)明一般作為工廠(chǎng)加工和現場(chǎng)安裝指導用，說(shuō)明中一般都應包含：設計依據、工程概況、材料說(shuō)明(鋼材、焊接材料、螺栓等)、下料加工要求、構件拼裝要求、焊縫連接方式、板件坡口形式、制孔要求、焊接質(zhì)量要求、拋丸除銹要求、涂裝要求、構件編號說(shuō)明、尺寸標注說(shuō)明、安裝順序及安裝要求、構件加工安裝過(guò)程中應注意的事項等。通過(guò)鋼結構深化設計說(shuō)明歸納匯總，將項目的基本要求展現給加工、安裝人員。

　　

　　構件布置圖主要作為現場(chǎng)安裝用，設計人員根據結構圖中構件截面大小、構件長(cháng)度、不同用途的構件進(jìn)行歸并、分類(lèi)，將構件編號反映到建筑結構的實(shí)際位置中去，采用平面布置圖、剖面圖、索引圖等不同方式進(jìn)行表達。構件的定位應根據其軸線(xiàn)定位、標高、細部尺寸、文字說(shuō)明加以表達，以滿(mǎn)足現場(chǎng)安裝要求。當對結構構件進(jìn)行人工歸并分類(lèi)時(shí)，要特別注意構件的關(guān)聯(lián)性，否則很容易誤編而導致構件拼裝錯誤。構件的外形可采用粗單線(xiàn)或簡(jiǎn)單的外形來(lái)表示，在同一張圖或同一套圖中不應采用相同編號的構件，因細節或孔位不同的梁應該單獨編號，對安裝關(guān)系相反的構件，編號后可采用加后綴的方式來(lái)區別。

　　

　　構件詳圖主要作為生產(chǎn)車(chē)間加工組裝用，根據鋼構設計圖和構件布置圖采用較大比例來(lái)繪制，對組成構件的各類(lèi)大、小零件均應有詳細的編號、尺寸、孔定位、坡口做法、板件拼裝詳圖、焊縫詳圖，并應在構件詳圖中提供零件材料表和本圖的構件加工說(shuō)明要求，材料表中應至少包含零件編號、厚度、規格、數量、重量、材質(zhì)等，在表達方式上可采用正視圖、側視圖、軸側圖、斷面圖、索引詳圖、零件詳圖等。每一構件編號均應與構件布置圖中相對應，零件應盡可能按主次部件順序編號。構件詳圖中應有定位尺寸、標高控制和零件定位、構件重心位置等。構件繪制時(shí)應盡量按實(shí)際尺寸繪制，對細長(cháng)構件，在長(cháng)寬方向可采用不同的比例繪制，對于斜尺寸應注明斜度，當構件為多弧段時(shí)，應注明其曲率半徑和弧高?？傊?，構件詳圖設計圖紙表達深度應該以滿(mǎn)足構件加工制作為最低要求，在圖紙表達上應盡量做到詳細。

　　

　　當結構施工圖中已經(jīng)有節點(diǎn)詳圖時(shí)，在深化設計時(shí)，可以不考慮這些節點(diǎn)的設計、繪制。但當結構設計圖中節點(diǎn)不詳或屬于深化設計階段增加的節點(diǎn)圖，則在安裝節點(diǎn)詳圖中還應該表達出來(lái)，以滿(mǎn)足現場(chǎng)安裝需要。節點(diǎn)詳圖應能明確表達構件的連接方式、螺栓數量、焊縫做法、連接板編號、索引圖號等。節點(diǎn)中的孔位、螺栓規格、孔徑應與構件詳圖中統一。

　　

　　鋼結構深化設計是一項耗費大量人力物力的工作，國內目前有采用以下幾種方式來(lái)做鋼結構深化設計：AUTOCAD、StruCAD、Xsteel等專(zhuān)業(yè)軟件，大大提高了鋼結構深化設計的出圖效率。

 

　　 ? ? ?盈都鋼構堅持技術(shù)創(chuàng )新理念，重視人才梯隊培養，通過(guò)近十年的技術(shù)實(shí)踐積累和技術(shù)沉淀，成立了設計院，從全國各地引進(jìn)和招聘了一批一級注冊結構師、高級工程師等專(zhuān)業(yè)型人才，并每年招收一批高等院校的優(yōu)秀畢業(yè)生，逐步形成了穩定和成熟的團隊。此外，與同濟大學(xué)等高等院校及科研院所實(shí)行 “校企合作”，為盈都鋼構的發(fā)展建立強大的技術(shù)后盾和人才支持。

 

? ? ? 在未來(lái)的經(jīng)營(yíng)中，公司將全面實(shí)施“以浙江為立足點(diǎn)、以長(cháng)三角為著(zhù)力點(diǎn)、以全球市場(chǎng)為著(zhù)眼點(diǎn)”的新發(fā)展戰略，秉承“誠信為本，客戶(hù)至上；開(kāi)拓創(chuàng )新，合作共贏(yíng)”的經(jīng)營(yíng)理念，始終以嶄新的面貌，高昂的激情，向更高、更強、更精的目標邁進(jìn)。

　　實(shí)現結構和節點(diǎn)優(yōu)化

　　

　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑鋼結構越來(lái)越復雜，如何安全合理地實(shí)現構造復雜的結構和節點(diǎn)成為深化設計的難點(diǎn)和重點(diǎn)。這也對鋼結構深化設計人員和加工制作廠(chǎng)家提出了更高的要求，不僅要求設計人員有豐富的專(zhuān)業(yè)知識，還應對加工工藝、安裝過(guò)程有全面的了解。因此這不僅要求深化設計人員能熟悉設計程序，根據設計圖進(jìn)行詳圖繪制，還能綜合工廠(chǎng)加工制作、現場(chǎng)安裝等綜合因素，發(fā)現問(wèn)題、解決問(wèn)題。在鋼結構深化設計過(guò)程中，深化設計人員需同結構設計師保持良好的互動(dòng)關(guān)系，不斷完善和調整結構方案，為加工、安裝創(chuàng )造較好的條件。在滿(mǎn)足結構合理的情況下，構件的深化設計需為加工和安裝提供方便。

　　

　　結構設計的構造設計不太合理。箱形梁與柱連接時(shí)，通常采用多高層民用建筑鋼結構構造圖集01SG519中頁(yè)17上節點(diǎn)2的做法，但有時(shí)箱形梁構件窄而高(如寬度500毫米，高1200毫米)，此時(shí)若仍采用圖集中的做法，那在實(shí)際操作中就會(huì )有困難，由于梁高而窄，工人現場(chǎng)焊接箱形梁下翼緣時(shí)，焊接沒(méi)有空間，即便能焊接但質(zhì)量也難以保證，因此必須考慮其他連接方式。

　　

　　鋼筋與柱腳底板穿孔塞焊后作為整體預埋件先預埋，然后圓管柱與埋板現場(chǎng)焊接，并且需將柱腳鋼筋與圓鋼柱內壁焊接。按節點(diǎn)做法要求，在實(shí)際操作中也會(huì )遇到很多問(wèn)題，埋板頂標高會(huì )有施工誤差，鋼柱安裝時(shí)柱底標高沒(méi)法調節，且不易定位，鋼管直徑為600毫米～800毫米，鋼筋與圓管柱內壁現場(chǎng)根本沒(méi)法焊接。針對該節點(diǎn)做法，經(jīng)與設計多次溝通，最后達成如下做法，先預埋地腳錨栓，鋼柱安裝時(shí)通過(guò)地腳錨栓調整標高，鋼柱調整到位后將鋼筋與柱內壁焊接，由于柱內鋼筋已加長(cháng)至1100毫米左右，從圓管柱上端進(jìn)行鋼筋與柱內壁焊接?？偟膩?lái)說(shuō)，這種方法既達到了柱腳受力要求，也達到了現場(chǎng)安裝方便的目的。

　　

　　構件制作、加工難以實(shí)現，焊縫密集，應力集中。某多層鋼結構箱形柱與鋼梁剛性連接，梁翼緣對應的橫隔板貫穿箱形柱，由于與柱相連的鋼梁截面不完全相同(有些梁高僅差50毫米或100毫米)，所以有些橫隔板相距很近，鋼柱都被橫隔板分成一小段。由于鋼柱均為40毫米厚以上的鋼板，因此當橫隔板間距在100毫米～300毫米左右時(shí)，鋼柱節點(diǎn)域處焊縫非常多，應力集中也很明顯，為保證節點(diǎn)傳力，也為盡量減少焊縫，我們建議設計單位將其改為如下做法：隔板間距小于150毫米時(shí)，與鋼柱相連接的鋼梁采用變截面，當隔板間距不小于150毫米以上時(shí)，在箱形柱焊接內隔板，這種做法受力較合理，又能方便加工、制作，減少焊接量。

　　　　

? ? 一個(gè)項目的順利完成，是多方面共同努力的結果，既要有精確的結構理論計算，又要有實(shí)際工程經(jīng)驗的指導。在這過(guò)程中，鋼結構的深化設計起著(zhù)中間紐帶的作用，深化設計與結構設計必須互動(dòng)，不斷完善設計，使工程建設能優(yōu)質(zhì)高效地進(jìn)行。因此，合格的深化設計人員的培養是一項長(cháng)期的工作，需在設計水平、施工經(jīng)驗方面逐步積累。深化設計不僅僅是根據結構設計圖依樣畫(huà)葫蘆，而是在了解結構設計人員意圖的情況下，使深化設計既滿(mǎn)足結構受力要求，又能方便加工、安裝。

　　運輸、安裝工藝具有特殊要求。構件深化、加工完成只是完成了整個(gè)項目的一部分工作，很多工作還需在現場(chǎng)完成，能不能順利完成安裝，這也表明深化設計是否合理、構件加工是否滿(mǎn)足精度要求。由于運輸、安裝要求，諸如構件分段點(diǎn)的選擇，構件單元運輸長(cháng)度的確定，構件在工廠(chǎng)組裝還是現場(chǎng)散裝，安裝吊點(diǎn)位置和做法確定，構件最大重量確定，工具施擰的最小空間考慮，復雜鋼結構在深化設計階段預起拱考慮等等，所有這些工作要在深化設計階段考慮完全。