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摘要：钢结构详图设计是钢结构设计图转化成钢结构产品的一个重要环节，本文从钢结构工程的设计、加工、安装等方面做了一些详细的介绍与分析，并对钢结构详图设计工作中常见的一些问题提出了合理化建议。
关键词：钢结构；详图设计；深化设计；
中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：
钢结构详图设计是钢结构建筑结构设计转化成钢结构产品的一个重要环节，是钢结构施工前的关键技术准备工作，而详图或称深化设计图更是钢结构构件制作和安装的指导性文件，直接影响钢结构制作的成本、进度、质量。从国外的相关经验来看，国外结构设计人员设计一个工程，给出的施工图往往是仅带有典型的连接节点示意图，提供了明确的结构体系要求和节点、杆件内力，而剩下的工作都由详图工程师去根据设计原则通过准确的深化设计来完成工程的后续设计工作，这要求详图设计人员必须能很好的体会结构设计师的这种概念性设计思路，在具备了这样的技能和素质要求下，必然可以基于软件的优势来更快更好的完成一个工程设计。虽然目前国内外的设计方式与流程尚有不同，但是随着钢结构产业的快速发展，各个生产环节的细部分工，钢结构详图设计这项承上启下的工作将会发挥越来越重要的作用。
钢结构工程的设计分为钢结构设计图和钢结构施工详图两阶段。钢结构设计图由具有设计资质的设计单位完成，钢结构施工详图也称为加工制作图，一般应由钢结构加工厂制作完成。钢结构详图是以钢结构设计图为依据的详细放样图。钢结构详图设计不但要充分考虑构件间的相互连接，结构构件的标准细部尺寸、所用的材质要求、加工精度、工艺流程、焊缝质量等等，还要考虑构件的分段、拼接、运输、现场安装等问题。
钢结构设计详图包括：构件加工图与安装图两部分。构件加工图是指：组成钢结构的单个构件的工厂制作放样图，比如：在结构图中某一轴线和标高位置的梁、柱、支撑、檩条等构件的加工放样图。在钢结构的详图设计中，钢结构中的所有的构件都有各自的编号和加工图。构件加工图主要用于工厂制作单个构件。构件加工图由主构件和零配件组成。比如：在一根柱子的构件加工图中，用于制作工字型柱子的工字钢是主构件，在柱子上需要焊接的角钢以及其他配件都是零配件，零配件也有各自的编号。在一张完整的构件加工图中，能表示如下信息：1.主构件与零配件的相对位置。2.主构件上的切割和开孔。3.零配件与主构件的焊缝样式和长度。4.所有用到的零配件的编号、数量、重量。5.主构件的数量、刷漆、材质、重量等信息。钢结构加工厂通过构件加工图把一个整体的钢结构建筑分解成了许多单个的构件，在工厂里分别加工制作完成后，再把这些构件运输到施工现场安装。安装图的作用是指导施工现场的钢结构安装作业。通过钢结构安装图，把众多零散的单个构件依次组装，形成最后的结构整体。钢结构安装图類似于建筑结构图，也有平面图和立面图，但是图中不仅显示了截面、长度、定位、标高等，还主要显示了所有单个构件的编号、连接样式、安装方向等组装信息。
钢结构详图设计工作复杂而繁琐，计算机软件的应用大大提高了详图设计者的工作效率。目前应用比较广泛的钢结构详图设计（深化）软件是由Tekla公司出品的钢结构详图设计软件-Tekla Structures。软件功能包括3D 实体结构模型与结构分析、3D 钢结构细部设计等等。基本的工作流程是在3D模型中创建轴线和视图→创建钢结构构件→做细部节点连接→项目构件编号→模型出图编辑→统计出材料清单报表等信息。
钢结构详图设计的依据是建筑和结构图，因此在详图设计初期对建筑结构图纸的检查、会审是十分必要的。图纸审核有两方面内容，一方面是对设计的概念性的理解，另一方面是考量一下把设计图转化成实际构件制作过程的复杂程度和可行性。通过图纸会审可以较早的发现问题，及时解决，提高工作效率。检查图纸因该注意以下几点：1.复合图纸中的轴线、角度、尺寸等信息2.检查图纸中构件的截面、定位、标高等信息3. 图中不常用的，不易采购的材料，因及时提出材料代换申请。4. 对图纸不合理或难以实现的节点，提出修改意见等等。5.发现图纸问题，因在充分理解设计意图的前提下，及时与设计单位沟通解决。6.涉及到设计变更、材料变更表等资料文件应当建档留存。
在详图设计具体工作中还应注意几点：1.柱脚锚栓与混凝土的边距不可太近，防止由于向外力而将锚栓边缘的混凝土拉碎。2.检查柱脚是否有设置抗剪件的要求，不可遗漏。因为柱脚锚栓按只承受拉力不考虑承受水平力设计。所以由侧向风荷载、水平地震荷载、吊车水平荷载等产生的柱底剪力，都由抗剪件承担。 3. 在满足锚栓最小边（端）距的情况下因适当加大底板尺寸，因为工地现场的预埋锚栓位置不是非常准确的，施工单位为了方便柱子的吊装就位，在现场对底板进行二次扩孔，切割造成了柱脚底板开孔过大，使得柱脚固定不牢，锚栓最小边距也不能满足规范要求。4. 在刚架梁柱构件受集中荷载处因设置对应的加劲肋，防止结构构件局部受压失稳。5. 钢构件与已有构件或者混凝土连接时，螺栓孔做横向的长圆孔，现场安装时可根据实际情况调节。6. 对于一些小型的工字形柱子，尽量避免翼缘与腹板同一标高同时用螺栓连接，当不可避免时，应当将两个方向的螺栓相互错开，方便安装。8.当柱脚支撑节点板与锚栓相碰时，常常将节点板开洞，以保证锚栓的顺利安装。这种情况下减少了支撑节点板与柱底板的焊缝长度，因此要加长柱底板长度，保证焊缝长度要求。9.当方管柱子在横竖两个方向用穿透板连接时，要保证受力大的一侧，全部穿透方管，而受力小的一侧只穿透一半方管与另一侧穿透板顶齐。10.在满足受力和安装的情况下，尽量使用统一形式标准化节点，方便钢结构工厂备料和加工。
随着钢结构的蓬勃发展，对详图设计人员也提出了更高的要求。钢结构详图设计人员应当具备最基本结构的分析能力与概念设计知识，能精确定义焊接工艺（包括焊接类型、焊接方法等）并能理解吊装方法、流程的不同而对深化设计要求和对工厂制作、安装及整个工程运作的影响。不但要熟练掌握设计软件，更应懂得如何去操控一个工程的各个细节设计，以满足更合理化的生产、运输、安装及后续服务。
参考文献：《钢构造入门：设计的基本要点和详图》机械工业出版社.2005
《建筑施工手册》中国建筑工业出版社.2003
关键词：钢结构；详图设计；深化设计；
中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：
钢结构详图设计是钢结构建筑结构设计转化成钢结构产品的一个重要环节，是钢结构施工前的关键技术准备工作，而详图或称深化设计图更是钢结构构件制作和安装的指导性文件，直接影响钢结构制作的成本、进度、质量。从国外的相关经验来看，国外结构设计人员设计一个工程，给出的施工图往往是仅带有典型的连接节点示意图，提供了明确的结构体系要求和节点、杆件内力，而剩下的工作都由详图工程师去根据设计原则通过准确的深化设计来完成工程的后续设计工作，这要求详图设计人员必须能很好的体会结构设计师的这种概念性设计思路，在具备了这样的技能和素质要求下，必然可以基于软件的优势来更快更好的完成一个工程设计。虽然目前国内外的设计方式与流程尚有不同，但是随着钢结构产业的快速发展，各个生产环节的细部分工，钢结构详图设计这项承上启下的工作将会发挥越来越重要的作用。
钢结构工程的设计分为钢结构设计图和钢结构施工详图两阶段。钢结构设计图由具有设计资质的设计单位完成，钢结构施工详图也称为加工制作图，一般应由钢结构加工厂制作完成。钢结构详图是以钢结构设计图为依据的详细放样图。钢结构详图设计不但要充分考虑构件间的相互连接，结构构件的标准细部尺寸、所用的材质要求、加工精度、工艺流程、焊缝质量等等，还要考虑构件的分段、拼接、运输、现场安装等问题。
钢结构设计详图包括：构件加工图与安装图两部分。构件加工图是指：组成钢结构的单个构件的工厂制作放样图，比如：在结构图中某一轴线和标高位置的梁、柱、支撑、檩条等构件的加工放样图。在钢结构的详图设计中，钢结构中的所有的构件都有各自的编号和加工图。构件加工图主要用于工厂制作单个构件。构件加工图由主构件和零配件组成。比如：在一根柱子的构件加工图中，用于制作工字型柱子的工字钢是主构件，在柱子上需要焊接的角钢以及其他配件都是零配件，零配件也有各自的编号。在一张完整的构件加工图中，能表示如下信息：1.主构件与零配件的相对位置。2.主构件上的切割和开孔。3.零配件与主构件的焊缝样式和长度。4.所有用到的零配件的编号、数量、重量。5.主构件的数量、刷漆、材质、重量等信息。钢结构加工厂通过构件加工图把一个整体的钢结构建筑分解成了许多单个的构件，在工厂里分别加工制作完成后，再把这些构件运输到施工现场安装。安装图的作用是指导施工现场的钢结构安装作业。通过钢结构安装图，把众多零散的单个构件依次组装，形成最后的结构整体。钢结构安装图類似于建筑结构图，也有平面图和立面图，但是图中不仅显示了截面、长度、定位、标高等，还主要显示了所有单个构件的编号、连接样式、安装方向等组装信息。
钢结构详图设计工作复杂而繁琐，计算机软件的应用大大提高了详图设计者的工作效率。目前应用比较广泛的钢结构详图设计（深化）软件是由Tekla公司出品的钢结构详图设计软件-Tekla Structures。软件功能包括3D 实体结构模型与结构分析、3D 钢结构细部设计等等。基本的工作流程是在3D模型中创建轴线和视图→创建钢结构构件→做细部节点连接→项目构件编号→模型出图编辑→统计出材料清单报表等信息。
钢结构详图设计的依据是建筑和结构图，因此在详图设计初期对建筑结构图纸的检查、会审是十分必要的。图纸审核有两方面内容，一方面是对设计的概念性的理解，另一方面是考量一下把设计图转化成实际构件制作过程的复杂程度和可行性。通过图纸会审可以较早的发现问题，及时解决，提高工作效率。检查图纸因该注意以下几点：1.复合图纸中的轴线、角度、尺寸等信息2.检查图纸中构件的截面、定位、标高等信息3. 图中不常用的，不易采购的材料，因及时提出材料代换申请。4. 对图纸不合理或难以实现的节点，提出修改意见等等。5.发现图纸问题，因在充分理解设计意图的前提下，及时与设计单位沟通解决。6.涉及到设计变更、材料变更表等资料文件应当建档留存。
在详图设计具体工作中还应注意几点：1.柱脚锚栓与混凝土的边距不可太近，防止由于向外力而将锚栓边缘的混凝土拉碎。2.检查柱脚是否有设置抗剪件的要求，不可遗漏。因为柱脚锚栓按只承受拉力不考虑承受水平力设计。所以由侧向风荷载、水平地震荷载、吊车水平荷载等产生的柱底剪力，都由抗剪件承担。 3. 在满足锚栓最小边（端）距的情况下因适当加大底板尺寸，因为工地现场的预埋锚栓位置不是非常准确的，施工单位为了方便柱子的吊装就位，在现场对底板进行二次扩孔，切割造成了柱脚底板开孔过大，使得柱脚固定不牢，锚栓最小边距也不能满足规范要求。4. 在刚架梁柱构件受集中荷载处因设置对应的加劲肋，防止结构构件局部受压失稳。5. 钢构件与已有构件或者混凝土连接时，螺栓孔做横向的长圆孔，现场安装时可根据实际情况调节。6. 对于一些小型的工字形柱子，尽量避免翼缘与腹板同一标高同时用螺栓连接，当不可避免时，应当将两个方向的螺栓相互错开，方便安装。8.当柱脚支撑节点板与锚栓相碰时，常常将节点板开洞，以保证锚栓的顺利安装。这种情况下减少了支撑节点板与柱底板的焊缝长度，因此要加长柱底板长度，保证焊缝长度要求。9.当方管柱子在横竖两个方向用穿透板连接时，要保证受力大的一侧，全部穿透方管，而受力小的一侧只穿透一半方管与另一侧穿透板顶齐。10.在满足受力和安装的情况下，尽量使用统一形式标准化节点，方便钢结构工厂备料和加工。
随着钢结构的蓬勃发展，对详图设计人员也提出了更高的要求。钢结构详图设计人员应当具备最基本结构的分析能力与概念设计知识，能精确定义焊接工艺（包括焊接类型、焊接方法等）并能理解吊装方法、流程的不同而对深化设计要求和对工厂制作、安装及整个工程运作的影响。不但要熟练掌握设计软件，更应懂得如何去操控一个工程的各个细节设计，以满足更合理化的生产、运输、安装及后续服务。
参考文献：《钢构造入门：设计的基本要点和详图》机械工业出版社.2005
《建筑施工手册》中国建筑工业出版社.2003