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鉄骨構造の詳細設計は、構造エンジニアリング、鉄骨製造、現場での設置の間の重要なリンクです。高品質の詳細図面には、各鋼製コンポーネントの寸法、接続、製造要件、設置情報が明確に示されています。
これらの図面は、材料の準備、切断、穴あけ、溶接、組み立て、試組立、輸送、および現場での組み立ての技術的基礎を提供します。
鉄骨構造の設計は、一般的に 2 つの主要な段階に分かれています。
最初の段階は通常、建築または構造工学設計機関によって完了します。
構造エンジニアは、建物の機能、構造システム、プロジェクトの場所、設計荷重、耐震要件、風の条件、適用される工学基準に基づいて、全体的な構造解析を実行します。
主な作業には次のものが含まれます。
構造システムの決定
死荷重、活荷重、風荷重、地震荷重、その他適用可能な荷重の計算
さまざまな荷重の組み合わせの下での構造力の解析
鋼製の柱、梁、トラス、ブレース システムに適切なセクションを選択する
構造の強度、安定性、剛性、変形のチェック
予備的な構造設計図の作成
この段階で作成された構造設計図は、その後の鉄骨構造の詳細作業の主要な技術的基盤となります。
第 2 段階は通常、専門の鉄骨構造詳細チーム、製造会社、または建設請負業者によって完了します。
詳細設計エンジニアは、構造設計図面を、鉄鋼製造ワークショップや設置チームが直接使用できる完全かつ正確な製造および組立図面に変換します。
鉄骨構造の詳細図には通常、次のものが含まれます。
一般配置図
組立図
単一部品の製造図
鉄骨梁と柱の図面
トラス製作図
接続詳細図
ボルト配置図
溶接詳細図
材料リストと部品リスト
組立図
サイト接続の詳細
すべてのコンポーネント、接続プレート、ボルト穴、溶接、および組み立て位置を明確に示す必要があるため、鉄骨構造の詳細を作成するには通常、大量の図面が必要になります。
すべての寸法、材質、接続方法、溶接要件、ボルト仕様、表面処理要件、および取り付けマークを明確に示す必要があります。
鉄骨コンポーネントの詳細は、構造設計図面と適用される鉄骨構造設計基準に従って実行されます。
主な詳細作業には以下の項目が含まれます。
詳細図面では、以下を明確に示す必要があります。
コンポーネント全体の寸法
鋼材断面サイズ
板厚
ベースプレートとトッププレート
補強材の位置
スプライス位置
ボルト穴寸法
溶接要件
接続プレートの配置
部品識別マーク
鋼製トラスの場合、詳細設計チームは以下を決定する必要があります。
トラスの形状
部材の長さ
接続角度
ガセットプレート寸法
ボルトと溶接の配置
組み立て順序
製造公差
長スパントラスのキャンバー要件
ブレースの詳細には次のものが含まれる場合があります。
屋根のブレース
壁のブレース
柱ブレース
水平ブレース
調整可能な丸棒ブレース
テンションロッド
ターンバックル
接続プレート
長穴接続
ブレースシステムを現場で効率的に設置および調整できるように、接続方法と設置順序を慎重に検討する必要があります。
組み立てられた鋼製コンポーネントや大きな溶接部分の場合、詳細には以下が含まれる場合があります。
ベアリング補強材
横補強材
縦補強材
当て板
パッキングプレート
絞り板
内部補強材
変数セクションの遷移
これらの部品の配置は、溶接の容易さと製造効率も考慮しながら、構造要件を満たさなければなりません。
接続の詳細設計は、鉄骨構造の詳細設計の最も重要な部分の 1 つです。
図面では次のことを明確に示す必要があります。
ボルト径
ボルトグレード
ボルト数量
ボルト間隔
エッジ距離
穴径
標準穴または長穴
溶接タイプ
溶接長さ
溶接サイズ
溝角度
根の隙間
溶接シーケンス
詳細設計チームは、ボルト グループと溶接グループが必要な構造力を安全に伝達できることを確認する必要があります。
プロジェクトの要件に応じて、鉄骨構造の詳細には以下も含まれる場合があります。
ハンチ接続
膝の固定
ピン接続
ヒンジプレート
ローラーサポート
スプリング接続
長穴接続
調節可能なサポート
特殊なベアリングシステム
伸縮継手の詳細
これらの特別な詳細は、製造前に構造エンジニアおよび設置チームと調整する必要があります。
鉄骨構造の詳細設計では、工場での製造だけでなく、輸送や現場での設置も考慮する必要があります。
コンポーネントはうまく製造できても、現場での輸送、持ち上げ、位置決め、接続が難しい場合があります。したがって、詳細を立てる段階で組立要件を考慮する必要があります。
一般的なインストール関連の詳細は次のとおりです。
仮固定プレート
吊り上げ穴と吊り上げポイント
勃起タブ
位置決めプレート
位置合わせ装置
一時的なブレース接続
溶接アクセス開口部
設置スペース
ボルト締めスペース
フィールドスプライスの位置
現場溶接の詳細
組立基準線
恒久的な接続が完了する前に、鋼製コンポーネントの位置と安定性を維持するために一時的な固定が必要になる場合があります。
一般的な一時的な措置には次のようなものがあります。
仮止めボルト
位置決めプレート
勃起クリップ
溶接タブ
仮補強材
取り付けクランプ
仮設支持枠
これらの仮コンポーネントは、最終的な構造性能に影響を与えることなく、設置を容易にするように設計する必要があります。
大型または複雑なコンポーネントの場合は、詳細図で次のような明確な位置情報を提供する必要があります。
中心線
立面図の参照
グリッド線の位置
取り付け手順
部品番号
組み立てシーケンス
スプライス位置
正確な位置決めの詳細により、設置エラーが減少し、組立効率が向上します。
詳細設計エンジニアは、作業者と設備が接続を完了するのに十分なスペースがあるかどうかも考慮する必要があります。
たとえば、以下のために十分なスペースを提供する必要があります。
高力ボルトの取り付け
操作用トルクレンチ
現場溶接の実施
溶接部の検査
接続プレートの取り付け
コンポーネントの位置を調整する
接続領域が狭すぎる場合、設計は構造的には正しいかもしれませんが、構築が困難になります。
接続の詳細の中には、描画の経験だけでは判断できないものもあります。接続の強度と性能を検証するには、構造計算が必要になる場合があります。
接続計算には次のものが含まれる場合があります。
梁と柱の接続
ビームスプライス接続
柱のスプライス接続
柱ベース接続
トラスノード接続
ブレース接続
ガセットプレートの計算
ボルトグループの計算
溶接グループの計算
ベースプレートの計算
アンカーボルトの計算
補強材の計算
計算では、各接続の耐荷重能力、剛性、安定性、変形を検証する必要があります。
プロジェクトに、標準の設計手法では完全にカバーされていない特殊な構造システムまたは接続形式が含まれている場合、詳細設計チームは構造設計者、プロジェクト所有者、製造会社、および建設請負業者と調整する必要があります。
必要に応じて、有限要素解析、コンピュータ シミュレーション、実験室テスト、または接続パフォーマンス テストを使用して技術サポートを提供することがあります。
キャンバーは、長スパンの鋼製ビーム、トラス、その他の水平耐荷重コンポーネントに一般的に使用されます。
製造中、コンポーネントは次のような原因で生じるたわみを補償するためにわずかに上向きに湾曲して製造されます。
自重
屋根材
設備負荷
サービス負荷
建設荷重
適切なキャンバーにより、完成した構造の外観とサービスパフォーマンスが向上します。
必要なキャンバーは、構造設計、計算されたたわみ、スパン長、荷重条件、製造方法、設置要件に従って決定する必要があります。
キャンバー値と測定方法は製作図面に明記する必要があります。
過度のキャンバーは設置が困難になる可能性がありますが、キャンバーが不十分な場合は施工後に目に見える下向きのたわみが生じる可能性があります。したがって、製造中にキャンバーを慎重に計算して制御する必要があります。
完全な鉄骨構造詳細プロセスでは、次の要件に焦点を当てる必要があります。
すべての寸法、高さ、穴の位置、切断角度、プレートの厚さ、および接続の詳細は正確であり、構造設計と一致している必要があります。
詳細は、材料の切断、穴あけ、溶接、組み立て、輸送、持ち上げ、設置に実用的でなければなりません。
矛盾を避けるために、構造図面、建築図面、機械図面、電気図面、機器レイアウト、建物外壁図面を一緒に検討する必要があります。
標準化された接続、コンポーネントのサイズ、プレートの仕様、および製造方法により、生産コストが削減され、製造効率が向上します。
各コンポーネントには、製造図面、材料リスト、検査記録、梱包リスト、組立図に対応する固有の識別マークが必要です。
すべての詳細作業は、該当する構造設計基準、製造要件、溶接基準、品質管理手順、およびプロジェクト仕様に準拠する必要があります。
一般的な詳細問題には次のようなものがあります。
寸法がありません
一貫性のないコンポーネント番号
ボルト穴の位置が間違っている
ボルトの締め付けスペースが不足している
不明瞭な溶接記号
構造図面と建築図面の間の矛盾
設置スペースが不十分である
不当な接続位置
輸送制限を超えるコンポーネント
勃起順序の考慮が不十分
これらの問題は、材料の無駄、製造の手戻り、設置の遅れ、プロジェクトコストの増加につながる可能性があります。
専門の詳細チームは、生産用の図面を発行する前に、図面のレビューと干渉チェックを実施する必要があります。
典型的な鉄骨構造の詳細ワークフローには次のものが含まれます。
構造図面と建築図面のレビュー
適用される設計基準とプロジェクト仕様の確認
3次元構造モデルの構築
部品配置や接続状態の確認
構造接続の設計と計算
組立・製作図面の作成
材料とボルトのリストの生成
モデルの干渉と施工性のチェックを実施
レビューと承認のために図面を提出する
製造用の承認済み図面の発行
製造および設置時の技術サポートの提供
Tekla Structures、BIM プラットフォーム、構造解析プログラムなどのプロフェッショナルなディテーリング ソフトウェアは、図面の精度、コンポーネントの調整、材料管理、製造効率の向上に役立ちます。
鉄骨構造の詳細作成は、単に設計図面を製造図面に変換するだけではありません。構造設計、接続計算、鉄骨加工、輸送、吊り上げ、現場での設置を包括的に理解する必要があります。
高品質の詳細図面により、製造エラーを削減し、現場での競合を防止し、工期を短縮し、プロジェクトコストを管理し、完成した鉄骨構造が元の設計要件を確実に満たすことができます。
ZSJH Steel は、構造の詳細設計、鋼材の製造、品質検査、輸出梱包、国際輸送、設置指導を含むワンストップの鉄骨構造サービスを提供します。
カスタマイズされた鉄骨構造ソリューションを受け取るには、プロジェクトの図面と技術要件を当社に送信してください。
