异形钢结构施工图的绘制需要对传统结构有深入的理解,并能够根据设计要求进行创新和调整。与传统结构相比,异形钢结构具有独特的特点,如不规则形状、复杂的连接方式等,这给施工图的绘制带来了一定的挑战。通过对比分析,可以更好地理解异形钢结构的特点,为施工图的绘制提供指导。分享一些异形钢结构施工图的案例,可以帮助学习者更好地掌握异形钢结构施工图的绘制技巧。
一、异形钢结构施工图绘制的一般步骤
(一)前期准备
- 明确设计要求
- 与建筑师、业主等充分沟通,确定异形钢结构的建筑功能、外观造型、空间要求等基本设计要求。例如,对于商场的异形钢结构屋顶,要了解商场的整体布局、内部空间高度需求以及外观上的特殊造型要求等。
- 收集相关资料
- 收集工程所在地的地质勘察报告、气象资料(如风速、雪载等)以及建筑规范和标准等。这些资料将影响结构的选型、荷载取值等设计内容。
(二)结构选型与建模
- 结构选型
- 根据建筑造型和功能需求,选择合适的结构形式,如型钢结构、网架结构、膜结构、管桁架等。不同的结构形式适用于不同的建筑场景,例如网架结构适合大跨度的空间结构,如体育场馆;膜结构则常用于造型独特、对采光有要求的建筑,如门楼造型等。
- 建立三维模型
- 使用专业的结构分析和设计软件(如SAP2000、ETABS、Tekla Structures等)建立异形钢结构的三维模型。这一过程需要结构师花费较多时间,因为异形钢结构的空间三维模型一般不能简单地用函数表示,边界条件要仔细斟酌,荷载输入及工况组合也更加复杂。例如,在上海世界气象组织馆网架结构建模中,前期建模就花费了整整一个月时间。
(三)结构分析与设计
- 施加荷载
- 根据建筑的使用功能和当地的气象、地质条件,施加恒载(如结构自重、屋面材料重量等)、活载(如人员活动荷载、雪荷载、风荷载等)以及地震作用等荷载。
- 结构分析
- 进行结构的力学分析,包括内力分析、位移计算等,以确保结构在各种荷载组合作用下的安全性和稳定性。根据分析结果,调整结构构件的截面尺寸、材料强度等设计参数。
(四)施工图绘制
- 绘制平面图
- 在CAD软件中绘制异形钢结构的平面图,包括结构柱、梁的布置,轴线定位等内容。标注构件的尺寸、编号以及与其他结构构件或建筑构件的连接关系。
- 绘制立面图和剖面图
- 绘制异形钢结构的立面图和剖面图,以展示结构在不同方向上的形状、高度、层数以及构件之间的连接和构造关系。剖面图的位置应选择在能够反映结构关键部位构造和连接的地方。
- 在立面图和剖面图中,标注构件的标高、尺寸、钢材型号、焊缝要求等详细信息。
- 绘制节点详图
- 对于结构中的关键节点(如梁柱连接节点、桁架节点等),绘制详细的节点详图。节点详图应清楚地表示出节点处各构件的连接方式、焊缝形式和尺寸、螺栓规格和数量、加劲肋的设置等构造要求。
- 标注节点处的几何尺寸、角度、公差要求等,以确保节点的制作和安装精度。
- 标注说明
- 在施工图中添加必要的标注说明,包括钢材的材质要求、防腐防火处理要求、施工安装顺序和注意事项等。同时,应列出施工图中使用的符号、缩写的含义以及采用的标准规范等。
二、异形钢结构施工图绘制中的特殊考虑
(一)复杂造型的表达
- 分解复杂形状
- 对于复杂的异形钢结构形状,可以将其分解为若干简单的几何形状进行绘制和标注,以便于施工人员理解。例如,将双曲面造型分解为多个平面或单曲面相结合的形式进行表达。
- 使用辅助视图
- 除了常规的平、立、剖面图外,可以采用辅助视图(如局部放大图、展开图、轴测图等)来更清晰地表达异形钢结构的形状和构造。例如,对于螺旋形的钢结构楼梯,可以绘制轴测图来展示其整体形状和行走路径。
(二)与其他专业的协调
- 建筑专业
- 与建筑专业协调,确保异形钢结构的外形、尺寸与建筑外观和内部空间要求相符合。在施工图中明确结构构件与建筑围护结构(如幕墙、屋面等)的连接方式和构造要求。
- 设备专业
- 与设备专业(如暖通、给排水、电气等)协调,预留设备管道、桥架等的穿越空间,避免结构构件与设备发生冲突。在施工图中标记出设备专业所需的预留孔洞、预埋件等位置和尺寸。
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