察素齐火车站钢结构风雨棚深化设计方案

摘要：由于察素齐火车站钢结构风雨棚在钢结构设计施工图阶段，形成的设计图纸深度不足，以及本工程所在内蒙地区环境的特殊性，和铁路工程安全高标准要求；迫切需要依据设计图和相关的技术文件，结合各施工专业的特点，对风雨棚设计图纸中的构造节点进行补充和深化，形成详细的钢结构深化设计图纸和文件，满足后续工程及相关专业的施工要求。

关键词：钢结构风雨棚；设计图深度；钢结构深化设计图纸和文件

中图分类号： TU391 文献标识码： A 文章编号：

1、察素齐火车站钢结构风雨棚的深化设计概况

察素齐车站分三个站台，由北向南依次为基本站台、二站台、三站台。基本站台在旅客地道出入口增设两个雨棚，采用玻璃幕墙结构，幕墙使用用方钢骨架，周围采用钢化玻璃作为围护结构；二站台和三站台新建钢结构风雨棚，采用钢管柱、变截面型钢桁架和H型钢檩条形成钢结构骨架；围护系统中的屋面板采用压型钢板、吊顶板采用铝单板，封檐板采用银灰色铝塑板；并在围护系统中布置电力照明和智能系统相关专业的管线和附件。

察素齐火车站风雨棚效果图

中铁六局钢结构公司受蒙冀铁路公司工程建设指挥部的委托，依据设计图纸、合同文件、参照标准图集和相关技术标准，对屋面、吊顶、幕墙的维护系统等非结构构件、深化设计节点构造，形成完整的钢结构施工详图；对深化节点构造的稳定性、可靠性、安全性进行检算，形成风雨棚结构安全技术文件。

2、察素齐火车站钢结构风雨棚深化设计需要解决的问题

2.1结构构件施工预调整值

察素齐二、三站台的雨棚因钢架的悬挑和刚性檩条的跨度影响，在钢构件吊装过程中，主体结构在形成稳定的结构体系前将不断地产生变形，结构位形的控制目标是在建筑物恒载加载完成后（即雨棚建造完成时），位形、尺寸符合设计图纸的要求，所以在结构制作安装时，必须采取相应的预调整措施。通过对主体梁柱构造和围护结构的分析，钢檩条的自重和悬挑梁柱的不对称，在吊装时会产生相应的变形，安装时调整的难度较大，达到拟定的预调整幅度有一定的偏差。所以在深化设计和构件制作安装过程中，需要考虑结构杆件变形的部分预调整值，并且在各个施工阶段还需要考虑实际变形，根据监测结果对预调值进行修正。

施工中的结构预调值始终是一个动态的调整过程，因此钢檩条部分结构预调整将在施工深化设计和构件加工阶段进行，通过软件模拟分析钢檩条的挠度值，采取反变形的工艺措施予以消除理论上的挠度值，设置加强劲板提高个体檩条的刚度；现场钢结构主体结构安装采用临时支架支撑和合理安装顺序，控制梁柱和檩条的变形，使结构阶段性完成状态符合结构分析时要求的初始位形。

充分考虑到铁路站场风雨棚在满足使用要求的同时，保证既有设备与雨棚的安全距离，在深化设计时通过结构和装饰装修调整，使得雨棚维护系统的投影与站台边缘齐平。

2.2钢结构安装的方法及施工措施

察素齐雨棚的结构和围护系统安装的特点，应充分考虑到铁路营运线的安全。一站台和三站台结构的吊装和维护系统的安装，在既有设备和行车安全限界之外施工，对营运线的影响较小，可以采用在安装位置原位拼装和吊装作业，以减少空中拼接和焊接作业。

二站台北侧悬挑结构和维护结构在安装作业时，可能侵入既有设备和行车安全的限界之内，对下行线路的影响较大，根据营业线施工管理办法，必须要点施工，由于下行线比较繁忙，施工天窗点较少、较短的特点，考虑到梁柱结构半幅吊装，在不对称悬挑的偏重部分搭设脚手架平台作为支撑，确保独立构件安装的稳定性。

钢结构深化设计图依据吊装设备选型和安装方法，对构件进行合理的分节（分段），设置水平位移观测点、梁端挠度观测点；设置构件吊装时使用的吊耳、临时连接板、临时变形加固结构等；符合现场安装条件的合理的节点、焊缝形式等。

2.3与土建结构施工的衔接措施

钢结构深化设计时，需要设计专用刚性模具对土建工程锚栓精准定位，和钢立柱进行可靠螺栓连接；其他与土建相关的预埋构件，例如栓钉、防雷构件应在工厂制作时植焊到钢立柱上，以减少现场工作量，这些都必须反应在钢结构深化设计的详图中。

2.4照明、显示系统各专业的要求

风雨棚上照明和显示系统的管线和设备基座布置时，连接节点设计成可靠的卡扣和抱箍的形式，减少主体结构构件上的焊接。对于某些必须在穿过钢构件构件的预留孔洞，经过计算对开孔的部位采取加固补强措施。

2.5风雨棚围护系统的二次设计

察素齐火车站风雨棚的围护系统二次设计，是本工程深化设计的重点和难点，主要体现在以下几个方面：设计图中围护系统只给出了屋面、吊顶、幕墙的材料和样式；缺少必要的构造节点和排水抗风体系；缺少围护系统使用过程中的检修和维护体系；结合内蒙地区多风寒冷以及铁路营业线施工特点，因此需要在深化设计中，要以设计图纸、钢结构设计规范及相关技术文件为依据，辅助钢结构专用软件计算做指导，多种方案优化，逐层深入，最终形成深化设计图纸和技术性文件，确保围护系统的实用性、安全性、可靠性；具体体现在本工程有以下几个方面：在吊顶分项工程中，变更了原设计的卡扣式条板吊顶，深化设计了抗风龙骨体系、吊顶和封檐彩板通过多排自攻螺钉与龙骨方钢连接，更适合内蒙古地区的多风气候；在屋面分项工程中，通过计算采用0.8mm角驰Ⅲ型暗扣式彩钢板，具有良好的延展性和伸缩性，更适合内蒙地区的极冷极热气候条件，并且屋面板之间采用180°咬合，以及与檩条之间采用专用支架连接，具有很强的实用性和可操作性；在屋面分项工程中，深化设计了专用的防风体系，确保了屋面系统的万无一失，满足铁路营业线安全至上的理念；在屋面分项工程中，采用钢制天沟和分段组织排水体系，保证了雨季高效；在幕墙分项工程中，通过计算，采用植筋预埋方式，把幕墙骨架与土建形成有效连接，并且幕墙钢柱、梁外，采用驳接头连接8+1.52PVB+8钢化夹胶玻璃，整体结构安全、美观实用、可维护性强。

3、察素齐火车站钢结构风雨棚深化设计范畴

3.1深化设计通用总则

3.1.1以集宁至包头增建第二双线工程察素齐车站站台风雨棚Ⅰ类变更施工图为依据，以钢结构设计规范、标准图集及相关技术文件为准则进行深化设计。

3.1.2察素齐火车站钢结构风雨棚深化设计文件只用于察素齐火车站风雨棚工程。

3.2深化设计工作内容

3.2.1钢结构深化设计总说明：包含深化后的工程概况、钢结构深化设计依据、钢结构深化设计的建筑要求（建筑部分和结构部分）、结构材料（钢材、焊材、螺栓）、防火和防腐要求、维护保修要求及其他要求。

3.2.2风雨棚钢结构制作分项中，形成构件布置图、钢架（钢梁和钢柱）加工图、檩条大样图、檩条拉条和拉条的加工图，使用autouCAD形成图样文件，打印后装订作为钢结构制作分册。

3.2.3风雨棚吊顶分项中，形成吊顶板轴侧图、吊顶板布置图、抗风龙骨布置图、抗风龙骨构造图、吊顶板的拼接大样图、吊顶板标准节点构造图、封檐节点板构造图、伸缩缝节点构造图，使用autouCAD形成图样文件，打印后装订作为风雨棚吊顶工程分册。

3.2.雨棚屋面分项中，形成屋面板布置图、屋面板拼接构造大样图、屋面板排水系统布置图、屋面板排水系统构造图、屋面板抗风系统布置图、屋面板检修系统图，使用autouCAD形成图样文件，打印后装订作为风雨棚屋面工程分册。

3.2.5风雨棚幕墙分项中，形成玻璃幕墙平面布置图、、玻璃幕墙构造轴侧图、玻璃幕墙构造节点详图，植筋锚栓及预埋件布置图，使用autouCAD形成图样文件，打印后装订作为风雨棚幕墙工程分册

3.2.6在以上分项工程中涉及风雨棚结构安全的项目，抗风龙骨的力学检算、屋面板型材选择的计算、屋面和吊顶板连接构件的检算、以及由软件生成的效果图模型，要转换成word文档，打印后装订成册，并结合风雨棚的维护和使用说明，形成风雨棚结构安全技术文件。

4、察素齐火车站钢结构风雨棚深化设计的质量要求

4.1深化设计构造节点设计

4.1.1节点的型式原则上采用结构设计给定的样式，若确需调整，事先提交结构设计确认。

4.1.2所有节点的设计，除满足强度要求外，尚应考虑结构简洁、传力清晰以及现场安装的可操作性。

4.1.3构造节点使用Xsteel建立的模型，倒出后使用CAD制图；施工详图上的构件尺寸应采用mm；图面上所有的文字标注或说明必采用中文。

4.1.4结构钢的材质在没有特别指明的情况下按“钢结构深化设计总说明”选用。

4.2、安装布置图：

4.2.1安装布置图包括平面布置图和立面布置图以及布置图所示构件的索引图。

4.2.2安装布置图所包含的内容有构件编号、安装方向、标高、安装说明等一系列安装所必须具有的信息。

4.3 构件详图，至少应包含以下内容：

4.3.1构件细部、材质、构件编号、焊接标记、连接细部和锁口等。

4.3.2螺栓标记，螺栓直径，螺栓强度等级。

4.3.3轴线号及相对应的轴线位置。

4.3.4布置索引图，且每一段外框柱必须在布置索引图上给出上下二个轴线控制点与定位轴线的位置关系。

4.3.5加工、安装所必须具有的尺寸。

4.3.6构件的对称和相同标记（构件编号对称，此构件也应视为对称）。

4.3.7 图纸标题、编号、改版号、出图日期。

4.3.8重量计算必须按照国家相关标准及规范中重量计算规则进行。

4.4图纸尺寸

4.4.1图纸尺寸和其它资料均使用A 系列纸张，即A0、A1、A2、A3、和A4。（A0：841mm×1189mm；594mm×841mm；A2：420mm×594mm；A3：297mm×420mm；A4：210mm×297mm）

4.4.2钢架及檩条图纸尺寸均使用A2。

4.5图纸比例

4.5.1索引图： 1/200、1/400、1/60；构件详图： 1/20、1/30、1/50；局部详图： 1/5、1/10；安装布置图：1/100

4.6书写

4.6.1原则上所有文件、资料、图纸均应打印，但技术联络书和草图等可以手写。

4.7图纸、资料的格式

4.7.1图纸、资料的格式（如标题、设计所提及的标记等），需向业主提供样张确认。

4.8图纸的编号系统

4.8.1构件编号的设定：钢架： GJ檩条：LT；钢梁：GL；钢柱：GZ；拉条：T；撑杆： C

4.9图纸修改

4.9.1无论何种原因需对原详图进行修改，均按以下方法进行：圈出修改部位 ，在修改记录栏内写明修改原因、修改时间、修改和校审人员签名，更改版本号。

4.9.2 提供修改图纸清单（图号、版本号）。

4.9.3 所有图纸均按最新版本进行施工。

4.9.4图纸换版后，旧版图必须回收。

5、结语

通过的深化设计，解决了察素齐火车站钢结构风雨棚工程的复杂性和特殊性技术难题，满足了后续工程和相关专业的施工要求，提高了雨棚的安全性、实用性和可靠性；打开了铁路上钢结构风雨棚深化设计的思路，对于类似风雨棚项目的深化设计具有重要指导意义。

主要参考文献

[1]张运田，胡天兵，申 林.钢结构设计制图深度及表示方法.( 中国建筑标准设计研究院 北京 100044) 建筑 结 构2007 年 1 月第 37 卷 第 1 期

[2]唐兴荣.钢结构课程设计解析与实例.北京：机械工业出版社，2012.1

[3]GB50017-2003钢结构设计规范[s]

[4]GB50205-2001钢结构工程施工及质量验收标准[s]