随着高强钢的开发应用和新结构技术不断涌现,我国的建筑钢结构处于迅猛发展期,钢结构工程施工工艺和机械设备都在不断改进更新提高,处于第一阶段的详图设计也需要一批设计高手涌现,以适应工程发展的需要。
钢结构工程采用两阶段设计法,即设计院的施工图设计和施工单位的详图设计,详图设计除表达构件加工制作所需要的细部尺寸、节点构造、材料表和构件表外,更要满足构件运输和现场安装工艺要求,将详图设计作到更合理、更细致、更符合现场实际的施工要求.这就需在详图设计中必须表达出施工工艺设计内容,设计人员不但要理解图纸、熟悉图纸、善用软件,更要熟悉钢结构工程的施工工艺,并将其融入详图设计中。
1 研究和理解钢结构施工程序及施工工艺要点
详图设计人员应尽量参与施工方案的讨论和编制工作,分析结构传力路径、构件安装顺序,研究和理解施工程序及工艺要点,具备一定(逐渐积累)的施工工艺知识。
1.1枸件运输详图设计中构件尺寸首先要满足构件运输限界要求
从工厂到工地构件运输一般分为陆运和水运,其中水运(海运)主要用于沿江沿湖工程及海外工程。
陆运输分为公路运输和铁路运输,水运和铁路运输均需用汽车短驳,增加转运费用且费工费时,在高速公路网日益完善的今天公路运输的简便已使其成为主要的构件运输手段。
公路运输限界:
(1)长度:车货总长18m以下
宽度:车货总宽2. 5m以下
高度:车货总高度从地面起算4m以下(集装箱车为4. 2m以下)
重量:车货总重量40t以下,半挂车46t以下(或以实勘线路数据为准)
也应参照和遵守各地运输法规的规定。
(2)构件应由专职人员负责吊装保护,
底部用枕木或运架垫牢,用钢丝绳和紧固器与车体绑扎、固定牢固,严防出现滑动、滑落等危险情况。
(3)特殊情况下超限构件的运输(图1)应按运输法规要求申报,经批准后方可实施,悬臂端应用钢运架支垫。
2施工工艺设计内容
铁路运输限界:铁路运输限界分厂内铁路和厂外铁路两种情况,需遵照有关(铁路运输及厂区通过)标准的规定。
(水)海运注意事项:
(1)选择码头时注意吊机的装卸能力是否合乎要求。
(2)保护性捆包,绑扎及包装严密,防潮、防海水侵蚀。
(3)能经受大浪颠簸,防滑落、防碰撞。
详图设计中的构件尺寸首先要满足构件运输限界要求,特殊情况下的超限应做到合理、可行,经审批后实施。
1.2构件制作工艺要求
(1)构件编号简洁明确,便于查找和对号,应尽量归并于统一的编码规则。
(2)满足设计图和规范中确保制作质量的规定。
(3)构件制作要求的最小装配尺寸、焊接尺寸、拴接尺寸(孔距、孔边距),具备可操作性。
(4)设置必要的工艺板、引弧板、熄弧板等。
(5)有条件时尽量采用CAD/CAM(计算机辅助设计/计算机辅助制造)制作工艺,以节省材料、提高效率。
1.3结构安装工艺要求
(l)实现安装方案的工艺要求。
(2)构件的现场连接措施应便于构件安装后的稳定、校正、对口连接和固定。
(3)有助于结构安装方案的实施,确保施工质量和施工安全。
主要有构件分段、吊耳吊具、校正连接工装件、安全设施等进行设计并纳入构件的详图设计中。
2.1枸件的分段
构件分段应满足以下要求:
(l)据构件出厂的运输限界条件,一般情况下分段尺寸和重量应在运输限界范围内。
(2)据现场安装方案要求
由方案选用的吊机的起吊能力确定吊装分段重量或组拼重量(禁止超负荷吊装)。
(3)构件在安装工况下有足够刚度(避变形过大,特殊情况可加固)。
(4)需选择结构的合理位置
平面和空间桁架的分段点一般设在距节点外Im左右位置,便于校正和高空对接施工(图2)。不宜在节点处分段。
图2平面和空间桁架的分段点图
(5)钢梁一般采用整体吊装,特殊情况下(超重)需分段时,宜在跨度的三分之一处分段(主应力小以确保连接质量)。
(6)在适宜的施工条件处分段, 例如多、高层钢结构中,钢柱分段点一般设在距楼层上表面(距柱梁节点)1. 2m左右,便于安装校正和电焊工施焊作业