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标准化结构设计赏析八篇

发布时间:2023-08-21 17:13:23

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的标准化结构设计样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

标准化结构设计

第1篇

获得主要荣誉: 1996年为建设部科技成果推广先进工作者, 1996年为山东省“八五”建设科技先进工作者,1996年获山东省科技进步二等奖(首位),1997年荣获国务院政府特殊津贴,1997年获建设部科技进步二等奖(首位), 他的科技成果“平法”1997年列为国家级“九五”科技成果重点推广项目,1999年为山东省科技拔尖人才,1999年荣获我国最高设计奖“全国工程建设标准设计金奖”(首位)。

做建筑设计的人都知道,目前我国建筑结构设计领域广泛使用的 “建筑结构施工图平面整体设计方法”(下简称“平法”),与传统方法相比可使图纸量减少65~80%;若以工程数量计,这相当于使绘图仪的寿命提高了三四倍;而设计质量通病也大幅度减少;以往施工中逐层验收梁的钢筋时需反复查阅大宗图纸,现在只要一张图就包括了一层梁的全部数据。

为广大设计人员带来福音的就是“平法”的创始人,山东大学教授陈青来先生。

记者:陈教授,请您谈谈当初萌生“平法”构想的情况好吗?

陈教授:我国的建筑结构施工图设计经历了三个时期:一是建国初期至90年代末的“详图法”(又称配筋图);二是80年代初期至90年代初的“梁表法”;三是90年代至今普及的“平法”。

1982年,我从湖南大学工业与民用建筑专业毕业后,分配到山东从事结构设计的研究工作。在实际运用中我逐渐感到,作为“梁表法”的配套软件,我国1986年开发的结构CAD软件存在以下弊病:建筑结构设计人员的工作量剧增,其中70-80%用于画图;计算机的普遍使用表面上将设计人员从繁重的计算工作中解放出来,但从整体看,全国大多数设计项目仍以人工制图为主;即使利用计算机绘图,由于现有的CAD软件依据传统设计方法编写,表达繁琐,图纸量比手工绘制还多,设计成本反而更高。也是因为这个原因,设计中的“错、漏、碰、缺”成为质量通病。另外,建筑专业经常半路调整和修改平面,结构设计不得不作相应改变,而框架、剪力墙等是竖向表达的,由于各个专业间的表达不一致,变更设计时牵一发而动全身。如若在紧张状态下出图,往往顾此失彼,形成新的“错、漏、碰、缺”。而大量的“同值性重复”和“同比值性重复”的出现,使得设计效率极低,质量难以控制。

也就从那时起,“平法”的概念便在我的头脑中萌芽了。

记者:“平法”的产生,也借鉴了国外的先进经验了吗?

陈教授:1991年,我在日本、挪威等国研修、留学和考察期间发现,发达国家设计事务所完成的结构图纸通常没有节点构造详图,节点构造详图是由建筑公司(施工单位)进行二次设计,设计效率高、质量得以保证;有些结构设计甚至只给出配筋面积,具体配筋方式由建筑公司搞,出图效率更快。这对我的启发很大。

反观我们的构造做法,构件节点构造和构件节点外的杆件构造两大部分均不属于设计工程师的创造性设计内容,通常只要直接遵照规范和借鉴某些版本的构造设计资料来绘制即可,因此,传统设计中存在大量重复,且大部分是离散的信息中构造做法的简单重复也就不足为奇了。如果改变传统的“构件标准化”为“构造标准化”,不仅能够大幅度提高标准化率和减少设计工程师的重复性劳动,同时,由于设计图纸中减少了重复,从而相应地会大幅度降低出错概率。

基于上述的认识,我认为应该有一个不存在任何完整的标准化构件,但却包罗结构必须存在的节点构造和节点外构造标准设计的新方法。这两大类构造可适用于所有的构件,但却与构件具体的净跨度、净高度、具体截面尺寸无限制性的关系;与构件所承受的荷载无直接关系;与构件截面中的内力无直接关系;与设计师根据承载力要求所配置钢筋的规格数量也无直接关系。于是,我将具体工程中大量采用,理论与实践均比较成熟的构造做法编制成建筑结构标准设计,对各类结构构件的节点内和节点外的构造做法实行大规模标准化。这样的标准化方式不仅适用范围广,而且不替代结构设计工程师的责任与权利,完全尊重结构设计工程师的创造性劳动。这种新型标准化方式,相对于“构件标准化”可定义为“广义标准化”方式。对于现浇钢筋混凝土结构,其标准化率可高于30%。

记者:“平法”首次在实际应用中大显身手是在什么时候?

陈教授:1991年10月初,山东省济宁市工商银行因为要将营业楼的建设纳入本年度的资金使用计划,要求山东省建筑设计研究院必须在三个月内完成设计。当年,以三个月不到的时间完成16000m2的结构设计相当困难。按照惯例,即使是最优秀的设计师平均每天最多也只能完成100m2的工作量,也就是说,16000m2由一人做最快也要160天才能完成。

我在看过对方提供的各项资料后,感到这是实践“平法”的一次良机。因此,我不仅欣然接受了任务,并承诺能够按时完成任务。

之后我利用自创的“平法”进行操作,仅40天时间就完成了任务。一位负责图纸审核、1958年毕业于同济大学的高级工程师在经过认真的审核后,对没有一处“错漏碰缺”非常惊叹:“真是天衣无缝!”

就这样,“平法”技术不胫而走!此后的3年,“平法”先后在几十项工程设计上得到了成功实践。1994年底,受北京有关部门邀请,我为在京的100所中央、地方和部队大型设计院做“平法”讲座,首场便引起轰动效应,随之业界也对“平法”重视起来。而至今为止,我已在全国各地做“平法”推广讲座近百场次。

记者:权威部门对“平法”是如何评价的?

陈教授:1995年7月26日,由建设部组织的“《建筑结构施工图平面整体设计方法》科研成果鉴定”在北京举行。会上,我国结构工程界的众多知名专家对“平法”的六大效果一致认同:

够简单,“平法”采用标准化的设计制图规则,结构施工图表达数字化、符号化,单张图纸的信息量较大并且集中;构件分类明确,层次清晰,表达准确,设计速度快,效率成倍提高;“平法”使设计者易掌握全局,易进行平衡调整,易修改,易校审,改图可不牵连其它构件,易控制设计质量;“平法”能适应业主分阶段分层按图施工的要求,亦可适应在主体结构开始施工后又进行大幅度调整的特殊情况。同时,有利于施工质量的管理。

易操作,“平法”采用标准化的构造详图,形象、直观,施工易懂、易操作;标准构造详图可集国内较成熟、可靠的常规节点构造之大成,集中分类归纳后编制成国家建筑标准设计图集供设计选用,可避免构造做法反复抄袭及伴生的设计失误,保证节点构造在设计与施工两个方面均达到高质量。

低能耗,“平法”施工图是有序化、定量化的设计图纸,与其配套使用的标准设计图集可以重复使用,与传统方法相比图纸量减少70%左右,综合设计工日减少2/3以上,每10万m2设计面积可降低设计成本27万元,在节约人力资源的同时还节约了自然资源。

高效率,在推广“平法”比较早的建筑设计院,建筑设计人员与结构设计人员的比例已明显改变,结构设计人员在数量上已经低于建筑设计人员,有些设计院结构设计人员仅为建筑设计人员的1/2至1/4,结构设计周期明显缩短,结构设计人员的工作强度已显著降低。

改变用人结构,使用“平法”可使设计单位对工民建专业大学毕业生的需求量明显减少,为施工单位招聘结构人才留出了相当空间,从而促使设计人才分布趋向合理。

促进人才竞争, “平法”的使用可以促进设计行业的人才竞争,促进结构设计水平的提高,使许多优秀的人才有较多机会进入设计单位,长此以往,可有效提高结构设计队伍的整体素质。

记者:“平法”已经在建筑结构设计领域得到普遍推广使用了,下一步您的期望是什么?

第2篇

关键词:概念设计用钢量设计管理

Abstract: based on the experience of the concrete structure design is analyzed. The structural design of the current used to practice, and puts forward the concept of structure design, detail control with the amount of steel to save significance, and discusses the application structure design in architectural design, the importance of the management.

Keywords: concept design steel quantity design management

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

引言:建筑的经济性逐渐成为市场的热点,成本压力导致业主对结构设计经济性的要求进一步提高。这要求对结构设计优化及监控重视程度需要进一步提升。结构设计与管理的目标是使开发项目的结构成本在满足建筑要求的情况下合理最低,通过专业的结构设计与设计管理持续为项目创造价值。下面就这两个问题作进一步讨论。

1混凝土结构设计体会

目前钢筋混凝土结构在整个建筑市场占有主导地位,保证安全的前提下控制混凝土结构的用钢量,成为确定设计质量的核心标准之一。在钢筋混凝土结构设计中,随着设计师者规范的不同理解,会采取不同的处理方法。在这十余年的结构设计工作中,本人也积累了一些经验。下面就设计中应注意的问题,阐述一下个人观点。

1.1概念设计:

由于建筑的复杂性、地震的不确定性、计算软件的不精确性,必须对计算结果从力学概念和工程经验等方面进行概念设计,从宏观上确定结构设计中的基本问题。其主要内容包括:a)合理选择结构类型。b)整体性、承载力和刚度平面内及高度方向的均匀分布,避免薄弱部位产生过大的应力集中或塑性变形集中。c)具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。d)具有多道抗震防线,避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。e)各类结构构件应具有必要的强度和变形能力(或延性);f)非结构构件要合理设置,并与主体有可靠的连接。

1.2设计总则:

a)结构方设计应兼顾质量与成本,在保证结构安全的前提下力求节约,坚持成本最优原则。构件尺寸及配筋如不是计算和概念设计需要,应取最小值。b)优先采用HRB400级(三级钢);但当构件配筋由裂缝和挠度等正常使用极限状态控制时,特别是地下有防水需要时,应优先采用HRB335(二级钢)。c)较大的(需加强配筋)墙、梁、板预留孔洞及预埋套管应出定位图。d)人防设计除计算需要外,构件尺寸及配筋均采用规范允许的最小值。e)结构计算宏观指标如轴压比、周期、位移、剪重比、刚重比等等应控制在合适的水平,既符合规范的要求,同时也不要有太大的富余。

1.3基础:

a)地基承载力≥130kpa且埋深小于3米时宜采用天然基础;对全部或部分置于粘土层或全风化层的天然基础应进行沉降验算;对于天然基础,如果基岩埋深变化剧烈,在沉降值允许的前提下,可考虑将同一单元的基础置于不同持力层。b)为保证施工质量,独立基础应优先采用锥形基础,其边缘高度宜取200,不宜采用台阶式基础。C)悬挑地梁应按悬挑梁配筋。d)一层隔墙地面下作元宝基础,不单独设梁。

1.4地下结构:

a)地下室外墙混凝土不宜大于C3O,否则易开裂。b)有防水需要的地下挡土墙均做砼墙;地下室外墙应进行水土压力下的抗裂验算;侧墙内外竖向筋直径可不同,外侧竖向筋可采用长短筋搭配。c)地下室板宜结构找坡排水。

1.5墙柱:

a)墙柱布置间距、数量、长度应合适,墙柱轴压比尽可能与规范接近,避免因墙柱过密过长而造成浪费。b)除计算需要,墙柱混凝土强度等级以C25、C30为主。c)剪力墙竖向分布筋可取低至Φ10,水平分布筋可取低至Φ8,均可取HPB235。d)墙柱主筋由计算确定,根据计算结果部分可酌情适当放大。e)墙体拉结筋直径间距按规范最低要求取值。f)一些尺寸较小的填充墙垛应做成砼构造柱,二次浇筑。

1.6梁:

a)对跨度较大且承受次梁传递荷载的主梁,应验算弹塑性下挠度和裂缝。b)梁端部负筋与梁中贯通负筋应分别配置、搭接处理,贯通负筋满足规范最低要求即可,不应用端部负筋拉通作贯通负筋。c)当梁腹板高度小于450时,不配置构造腰筋(如计算结果需要配置抗扭腰筋则属例外)。d)主次梁相交处以加密箍为优先,吊筋设置与否应根据计算结果文件中剪力包络图为依据,如不需要,不应随意设置,以减少施工麻烦。e)悬挑梁箍筋全程加密。f)首层外圈梁高应考虑与室外地坪关系,不应在梁底与室外地坪之间留有间隙,可根据具体情况采取增加梁高或梁底挂板形式,使梁底或板底低于室外地坪不少于100。

1.7板:

a)楼板负筋不应大面积拉通,但小板块如卫生间、建筑平面薄弱处抗震需要、突出建筑之外房间抗温度应力需要则属例外。b)异形板设计应进行有限元分析,对跨度较大的异形板应验算弹塑性下挠度和裂缝。c)对于小板块,如板上砌有隔墙,在板厚及配筋值不变的前提下,可以不设置两根加强筋。d)为避免或减少建筑阳角处板温度裂缝,除阳角处楼板负筋加密外(间距不大于150),在保护层内附设双向Φ4@80冷拔钢筋,长度取1/3短跨;窗台板转角处应设置放射筋。e)楼板中穿管线不应有大量集中的地方及相互交叉超过3层的情况,否则应予以处理,防止砼开裂。

1.8附属结构:

a)主体钢筋混凝土如果存在附属的钢结构,应充分考虑钢结构的设计,并应预先在钢筋混凝土结构设计中设置钢结构的预埋件,避免事后打凿砼。b)女儿墙水平筋间距不大于150。

2 设计管理

2.1特点:

结构设计具有一定的模糊性,没有唯一解。各设计公司、审图公司、业主设计部,甚至同一公司中的不同人员对规范的理解常常也不一致。而这些理解上的差异会对结构成本造成一定的影响。这需要从内外两个方面解决。

内部:在设计公司内部造一种设计人员之间进行坦诚技术交流氛围,从而对一些常用的结构概念形成共识,避免同一套图纸中由于多人合作而形成的设计概念不一致。在遇到对规范的理解不一致,或其他有争议的技术问题时,可以利用广泛的外部资源,听取各种解释,从中选取对项目最有利的做法。

外部:与这样在设计过程中随时把可能引起争议的地方与施工图审查公司事先沟通。达成共识,保证将来施工图审查时一次通过,无需改图;提前输入《结构设计统一技术措施》,在设计初期就跟业主进行沟通,取得他们的认同,避免事后扯皮。

2.2细化:

结构设计贯穿于设计工作全过程,包括:建筑方案设计的前期介入,提供专业建议;扩初设计时的结构多方案比较优化;施工图阶段时的精心设计;与施工图审查单位的及时沟通;以及施工过程中现场配合等工作。

结构设计管理亦是无处不在,管理工作的高效是设计工作高效的基础。具体而言就是将每个结构设计过程划分为若干小的阶段,各阶段之间为关键控制节点。在每个关键控制节点对上阶段的设计成果进行审核,并和业主就下阶段设计的技术条件进行交流,达成共识,然后再进行下阶段工作。这样对每个阶段的设计都实现了“事先控制”,对整个设计而言则实现了“过程控制”。设计公司基本不需返工,设计质量、进度、成本三方面均能取得较好的效果。

2.3信息管理:

我国在理论研究就、规范编制和管理、专业软件编制及其运用规范和软件进行高难度项目设计的能力等方面,基本已和国际接轨。从节才的角度看,对结构设计的管理进一步的要求是节约材料、降低造价。近年来,这已经成为房地产行业新的关注点。

我们已经跨入信息时代,这只是说我们可以非常快的获得巨量的信息,但我们却只能消化应用这些信息的很少的一部分。实践证明,知识的实际传播速度还是相当慢的。因此,在信息时代,我们仍然要非常敏感地搜集相关信息,同时要积极消化,应用它们,转化为实际经济效益。

设计公司在这方面亦需加强管理,通过项目实现信息的采集,做到新规范,新软件的及时应用,行业内新技术的及时了解并酌情使用,保证自身始终处于业内科技水平的前沿,从而维持核心竞争力。

2.4管理方法的固化:

结构设计技术虽然纷繁复杂,且不断更新,但管理方法却可相对固化。管理方法的标准化作为ISO标准化的一部分,正是结构设计标准化的主要内容之一。

设计管理方法的固化会使结构设计从现在的“手工单件制作方式”变成“标准化的批量生产”,降低结构设计管理的难度,加速人才的成长。“专业之道,惟精惟一”,结构设计管理的最终目标是使所有开发项目的结构成本在满足建筑要求的情况下合理最低,通过专业的结构设计管理持续为项目创造价值。

3总结

1)钢筋混凝土结构设计中要做到节省用钢量,就必须全方位行动,宏观概念上给予定性掌握,微观细部上给予定量控制。

2)结构设计管理创新的关键是管理思路和管理方法上的创新;技术创新则是正确管理方法下的自然成果。

3)理想的结构设计与管理应当以设计规范为基础,以市场需求为导向,在方案、初设、施工图三个阶段全面展开。只有把结构设计管理思想贯穿项目始终,才可保证项目的顺利完成;只有如此,才可保证设计工作的高效率进行;亦只有如此,才可完成令业主满意,具有市场竞争力,安全经济美观的设计。

参考文献:

[1]李国盛. 混凝土结构设计禁忌及实例[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2007

[2]混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2010

第3篇

【关键词】新建机房 承载安全 水平走线架 竖井走线梯 荷载取值

中图分类号:TU392.5 文献标识码:B 文章编号:1006-1010(2013)-14-

1 前言

随着移动通信事业的蓬勃发展和移动通信设施的不断更新、扩容,通信机房的线缆也在不断增加,通信机房竖井走线梯和水平槽道的承载能力严重不足,将直接影响网络发展的需求。同时,现有机房的水平槽道、竖井走线梯缺少统一的建设标准,在安装和施工上有很大的随意性,并且在设计、制作和安装等环节中对机房的水平槽道和竖井走线梯的冗余空间考虑不足,在工程的管理上也存在着麻痹大意的思想,致使机房内水平槽道和竖井走线梯存在着不同程度的安全质量缺陷。

线缆的承载安全事关重大,一旦机房竖井走线梯和水平槽道发生损毁、坍塌等事故,会给社会生产、生活带来了极大的阻碍和不便,其对网络运行的破坏更是巨大的。为了使通信设备运行及网络安全得到保障,必须采取合理、可靠的措施保证竖井走线梯和机房水平槽道的承载能力,确保其安全和稳定。因此,对新建局址机房的竖井走线梯和水平槽道设计形成统一的标准势在必行。

2 新建机房楼关于水平走线架、竖井走线梯的荷载取值分析

目前在做新建机房楼结构设计确定楼面活荷载时采用的规范分别是《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版)和通信行业标准《电信专用房屋设计规范》YD/T5003-2005这两部规范。其中,关于机房楼面活荷载标准值的规定中明确是不包括设备吊挂荷载的,也就是说如果结构设计者在设计时没有把走线架的吊挂荷载考虑进去是不安全的,但是如何考虑还没有一个统一的标准。

通常的情况是土建大楼的设计在先,其它相关专业的配套工程在后,这样不同专业对设备走线槽道的布设就具有不确定性,也给结构设计者到底如何考虑设备的吊挂荷载带来了困难,经常是不同的设计人员依据各自的理解,从1~5kN/m2不等。

根据上述分析,提出建议如下:

(1)在土建大楼设计时,其它相关专业的配套设计同步跟上,即使相关的配套工程建设单位还没有立项,但只有提供实际的荷载要求,才能保证新建机房楼的结构设计更加安全、准确和经济。

(2)此荷载在荷载计算时一定不要忽略。由于办公的楼面活荷载标准值为2kN/m2、上人屋面的楼面活荷载标准值为2kN/m2,如果将来设备吊挂荷载达到5kN/m2时,可能造成实际的使用荷载就达到设计的两三倍,这不但限制了未来的发展需求,还为结构承重留下了严重的安全隐患。

(3)此荷载对不同的专业机房是有区别的,根据相关工程的设计经验,笔者认为水平走线架所增加的荷载折算成楼板面荷载取值在2.5~4.5kN/m2为宜。若取值太小则限制了机房楼将来上设备的发展需求;取值过大也不经济。

(4)竖井走线梯荷载原则上也是应该以不同专业实际的荷载要求为依据,根据相关工程的设计经验,垂直走线梯宽度一般为500~800mm,分单侧绑扎和双侧绑扎,允许荷载一般为400~600kg/m。竖井走线梯所增加的荷载,根据竖井周边的结构布置方案增加相关的梁、墙荷载。

3 新建机房楼关于水平走线架、竖井走线梯设计的结构构造措施

(1)结构梁格、楼板布置

为了便于水平走线架的安装,在新建机房的结构设计中可以考虑采用较密梁格的结构布置方案,如一个标准柱距内布放两道梁,这样可以为将来走线槽道的安装提供方便,使梁尽可能地成为水平走线槽道吊挂件的承重构件。

(2)竖井

为了便于竖井中垂直走线梯的安装,在新建机房的结构设计中可以考虑在竖井周边的墙体中预留垂直走线梯的承重点,如在墙体中增设水平圈梁及构造柱等。

4 水平走线架的结构设计思路

4.1 槽道次梁

(1)计算要点

槽道次梁直接承受水平走线的均部荷载,按照均部荷载作用下的受弯构件进行强度、整体稳定验算,抗剪计算此处省略。

(2)标准化设计

以800mm宽、单位长度的承重要求q=400kg/m的水平槽道为例来进行槽道次梁的设计。槽道采用U棒结构,厚度为3mm冷轧钢板轧制,U棒的截面尺寸为35*35*35mm,间距为250mm,其Wx=2313mm3。则:

水平槽道单位长度的线荷载q=400kg/m=4kN/m(次梁自重可忽略不计);

槽道次梁所受到的单位长度的线荷载q=4×0.25/0.8=1.25kN/m;

槽道次梁所受到的跨中弯矩设计值Mx=0.12kN*m。

根据抗弯强度计算公式:

其中,Mx为绕x轴的弯矩;Wnx为对x轴的净截面模量;γs为截面塑性发展系数,对槽形截面,γs=1.05;f为钢材的抗弯强度设计值,对于Q235钢,f=215N/mm2。代入公式(1)可得:

因此,槽道次梁的抗弯强度计算满足要求。

根据整体稳定计算公式:

其中,Mx为绕x轴的弯矩;Wx为对x轴的毛截面模量;φb为绕x轴弯曲所确定的梁整体稳定系数,φb=0.95;f为钢材的抗弯强度设计值,对于Q235钢,f=215N/mm2。代入公式(2)可得:

因此,槽道次梁的整体稳定计算满足要求。

4.2 槽道主梁

(1)计算要点

槽道主梁承受槽道次梁传来的集中荷载,按照集中力作用下的受弯构件进行强度、整体稳定验算。

(2)标准化设计

以800mm宽、每层单位长度的承重q=400kg/m的水平槽道为例来进行槽道主梁的设计。槽道采用U棒结构,厚度为4mm冷轧钢板轧制,U棒的截面尺寸为40*40*40mm,吊挂间距为1000mm,其Wx=4314mm3。则:

槽道主梁在每1000mm吊挂范围内共受3个槽道次梁传来的集中力P作用,P=1.25×0.8/2=0.50kN/m;

槽道主梁所受到的跨中弯矩设计值Mx=1.2×0.5×(0.25×0.75×2+0.5×0.5)=0.38kN*m。

代入公式(1)可得:

因此,槽道主梁的抗弯强度计算满足要求。

因此,槽道主梁的整体稳定计算满足要求。

4.3 吊杆

(1)计算要点

槽道吊挂采用为¢16mm镀锌圆钢,吊挂间距为1000mm,承受1000mm范围内槽道主梁(具体层数根据排列形式确定)传来的荷载,为轴心受力构件,需要进行轴心受力下的强度验算。

(2)标准化设计

以800mm宽、每层单位长度的承重要求为q=400kg/m、排列形式为三层的水平槽道为例来进行槽道吊挂的设计,设计过程如下:

吊挂所受到的轴心拉力设计值为:N=1.2×0.5×3×3=5.4kN

根据强度计算公式:

其中,N为吊挂受到的轴心拉力;An为吊挂的截面面积,¢16mm圆钢的截面面积An=200.96mm2;f为钢材的抗弯强度设计值,对于Q235钢,f=215N/mm2。代入公式(3)可得:

σ=5.4×103/200.96≈30N/mm2

因此,吊挂的强度计算满足要求。

4.4 加固吊点

(1)计算要点

考虑加固吊点受力的重要性,需要有一定的结构安全储备,吊挂与顶梁(或板)的加固吊点为2点,采用Φ12的膨胀螺栓,需要进行螺栓的抗拉强度验算及楼板混凝土的冲切计算。

(2)标准化设计

1)螺栓的抗拉强度验算

1个加固吊点的膨胀螺栓受到的拉力为:N=5.4/2=2.7kN。经查表,1个Φ12的膨胀螺栓的抗拉强度为10.6kN,能够满足受到的拉力要求。

2)楼板混凝土的冲切计算

根据楼板受冲切承载力计算公式:

其中:

?h为截面高度影响系数,当梁或板厚度不大于800mm时,取值为1.0;

ft为混凝土抗拉强度设计值,C30混凝土取值为1.43N/mm2;

um为计算截面的周长,取距离局部荷载周边h0/2处板垂直截面的最不利周长,按楼板厚度为120mm考虑,则um=4×h0=4×105=420mm。

h0为截面有效高度,按楼板厚度为120mm考虑,取值为105mm;

η为按照以下两个公式分别计算取较小值:

(3)吊挂的加固要求

吊挂与顶加固点不少于2点,吊挂与走线架加固点不少于3个点。两端可调;列端必须吊挂,当列端吊挂间距在1米之间时,可只吊挂1次;机房的吊挂前后左右对齐,不准随意吊挂;吊挂方式根据承重要求,可以选择采用直接加固在走线架上和托起走线架两种吊挂方式,如图2所示。但是必须保证能够满足所给出的结构承重要求。

图2 吊挂直接加固在走线架上的加固方式(左)和托起走线架式的加固方式(右)

5 竖井走线梯的结构设计思路

按照宽度为500mm、承重要求为500kg/m的竖井走线梯,爬梯竖径采用4mm厚的冷轧钢板折成U型槽,U棒的截面尺寸为40*40*40mm,横档采用3mm厚的冷轧钢板折成U型槽,U棒的截面尺寸为35*35*35mm,竖径与横挡用螺帽固定,横档间距为250mm。经验算,能够满足计算要求。

锚固要求:采用膨胀螺栓与混凝土梁或承重墙加固,具体构造依照主体结构形式和具体荷载要求,再根据计算、经验确定。

6 结束语

机房楼中通信走线桥架的承载能力直接影响着网络运行的安全。因此,不要忽视结构设计的细微之处,看似小问题却是实际生产中大的安全隐患,结构设计者应在确保新建机房楼安全、适用和经济的同时,必须保证水平走线架、竖井走线梯的承载能力满足网络发展的需求,为促进移动事业的健康发展提供有力的安全保障。

参考文献:

[1] GB 50009-2012. 建筑结构荷载规范[S]. 2012.

[2] YD/T5003-2005. 电信专用房屋设计规范[S]. 2005.

[3] GB 50017-2003. 钢结构设计规范[S]. 2003.

[4] GB 50010-2010. 混凝土结构设计规范[S]. 2010.

[5] GB 50367-2006. 混凝土结构加固设计规范[S]. 2006.

作者简介

第4篇

关键词:临时结构;设计;施工荷载

桥梁结构种类多式多样,不同的桥梁采用不同的施工技术方案,所需要的临时结构的种类也不尽相同,临时结构存在的每一个安全隐患都将影响到整个桥梁施工的安全效果[1]。目前我国没有专门针对桥梁施工临时结构的设计规范,常用的临时结构的设计,大都由施工单位来完成,针对临时结构的设计,还有一些问题需要进一步探讨,对这些问题进行更好的研究与探讨,能够更好的避免桥梁事故的发生。

1桥梁施工临时结构设计采用的规范

现行的国家标准和行业标准中均无专门的临时性的设计规范,仅有部分条款散落在设计、施工规范中,使得临时结构的设计缺乏系统的依据。目前常用的《公路桥涵施工技术规范》仅对模板、支架做了比较详细的规定,但对钢围堰的规定相对较少。2015年新版的《公路钢结构桥梁设计规范》也主要是针对永久桥梁结构而言,相比之前的《公路钢结构与木结构设计规范》去除了对临时钢结构设计的规定。相对于桥梁而言,建筑施工采用的临时结构规定要稍微完善,2010年《施工现场临时建筑物技术规范》,2013年了《建筑施工临时支撑结构技术规范》。

2桥梁施工临时结构的设计方法

众所周知,对于永久结构的设计方法有容许应力法、破损阶段法、极限状态法和概率极限状态法几种。对于桥梁施工临时结构,采用的是容许应力法,并且对于模板和支架的设计规定了设计计算时的荷载组合,对于建筑施工临时结构,2011版的《混凝土结构工程施工规范》则明确规定模板及支架的设计采用以概率理论为基础,以分项系数表达的极限状态设计方法。

3施工荷载的取值

目前所采用的施工荷载的取值大多都采用的都是永久结构的取值,对于永久荷载而言,临时结构的取值可以参考永久结构的取值方法,但是对于可变荷载,尤其是施工期的环境荷载,例如施工期的风载、水流力及波浪力存在着极大的不确定性,极易造成施工阶段的工程事故,因此为了保证临时结构的设计安全,必须结合现场的实际情况进行施工荷载的取值,笔者认为对于施工期变化比较大的环境荷载,例如施工期的风载、水流力及波浪力等,在不确定性很大的情况下,还是应该多增加施工期环境测试,对施工现场的风速、水速及波浪等情况进行持续的跟踪,确定出最不利荷载。

4施工工况与荷载组合

在桥梁的施工过程中,要根据具体的施工方案对临时结构进行工况分析,确定临时结构在每一工况受到的施工荷载并进行荷载组合,使临时结构在各工况下的强度、刚度及稳定性满足要求[2]。对此,《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T-2011)对于模板与支架设计计算的荷载组合已有比较详细的规定,如表1所示。表1模板、支架设计计算的荷载组合[3]和模板与支架相比,施工采用的挂篮、围堰则没有如此比较详细的规定。挂篮型式很多,构造上也有很大不同。施工时选用哪种型式的挂篮要根据具体情况而定。根据挂篮施工的主要步骤、受力状态,经常可以将挂篮分为空载、行走和浇筑混凝土三种施工工况。在桥梁的深水围堰中,钢围堰应用的比较多,工况也比较复杂。钢围堰的的施工工况大体可以分为4个阶段:吊箱下放阶段、混凝土封底阶段、抽水阶段和浇筑承台混凝土阶段。对于不同的施工工况,对应着哪些荷载,笔者认为规范对此进行很好的完善可以有利于施工临时结构的设计,从而保证施工的安全。

5安全系数的取值

对于临时结构设计的安全系数,2013年了《建筑施工临时支撑结构技术规范》直接采用的永久结构设计的安全系数。对于桥梁施工所采用的临时结构,规范对于缆索吊装系统中各种索的钢丝绳和锚碇安全系数做了比较详细的规定;对于挂篮在行走时的安全系数、自锚固系数和限位系统的安全系数做了规定。相比挂篮和缆索吊,围堰还有待继续完善。

6建议

6.1目前桥梁施工临时结构设计中主要用到的是容许应力法,但是对于施工荷载的调查和统计还甚少,建议相关部门增加施工期的风载、水流力及波浪力的调查及跟踪。6.2对于经常重复利用的临时结构的材料,例如钢结构和钢丝绳等经常利用的材料进行相关的养护和维修,建议规范增加不能重复利用的临时结构标准,进行报废。6.3对于一些重复利用的临时结构,设计时能标准化的将尽量标准化,能够节省不少经济投资。

作者:郑俊杰 向 群 单位:天津铁道职业技术学院

参考文献

[1]李艳哲,冯广胜.桥梁施工大型临时结构设备标准化研究[J].桥梁建设,2007:18-21.

第5篇

关键词:设计流程;有效;难题

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)29-6536-02

常州博世力士乐有限公司是一家管理相对良好的德资公司,公司内部已经正在使用一套ERP系统。目前,该套ERP系统并不能把设计部门的项目设计过程进行统一管理,使得企业的设计效率低下,与之矛盾的是企业的现有产能非常充裕,使得企业的设备不能高效的运转,从而导致企业面临进一步发展“瓶颈”。笔者应邀开发了一套适用常州博世力士乐有限公司的系统。本项目是属于中小型管理信息系统,项目开发费用相对来说比较低。软件后期运行中,在维护方面投入的人力和财力也是比较小的,但是本系统却能够节省大量的项目设计工作时间,大大地提高设计工作效率并充分利用了企业的产能,为企业创造更多的经济效益。我们简要介绍一下这个系统。

1 系统功能结构

为了实现项目设计和工时标准化管理系统的目标,对本系统进行了详细的需求分析,得到如图1所示的系统功能结构图。

2 系统架构设计

本系统可以采用基于C/S(客户/服务器)的架构模式,主要由两部分组成:第一部分是前台应用程序端部分;第二部分是后台数据库服务器部分。本系统前台客户端应用程序主要只有设计部的项目管理部分,其他生产部、财务部、销售部、仓储部和领导有系统的原有ERP管理,该文不做讨论。后台数据库配备系统管理员完成数据库维护和日常的处理工作。

3 开发平台

本系统前台的客户端程序采用下的Delphi 7.0作为程序开发工具;系统的后台数据库采用SQLServer2005为本系统提供数据管理服务。下面对这些系统开发中所用到技术进行相关介绍。

3.1 C/S架构介绍

C/S(Client/Server也称“客户机/服务器”)模式又称为C/S结构或C/S架构,是一种常用的经典的软件系统体系结构。C/S架构把数据服务能分布在后台机(即后台服务器)上执行;把一些程序执行功能分布在前台机(即客户机)上运行。通过把功能分别放在服务器和客户端上这种方式,可以减轻计算机系统中的各种瓶颈问题。通常采用性能较高的PC机、小型机或工作站作为系统的数据服务器,并采用大型DBMS,如SQL Server、SYBASE、ORACLE或Informix;客户端需要安装专用的客户端程序。C/S结构与B/S(Browser/Server,浏览器/服务器)结构比较而言,C/S结构不依靠企业外网环境就可以保证系统的正常运行是系统最大的优点,即无论公司是否能够连接Internet,都不影响使用,而且C/S的执行效率、查询速度和操作方便性都优于B/S结构。简单地来说C/S结构可以看作是基于公司内部局域网络的应用系统。

3.2 Delphi 7.0开发工具介绍

Delphi 7在开发互联网应用、数据库应用系统等方面的性能有了很大提高,同时在提高开发人员的效率、方便开发人员的使用方面也做了很多改进 ;从Delphi特性的历史看,Delphi的每推出一个新的版本都向用户提供了更新更强壮的功能,这一点Delphi 7.0中得到了充分的体现

3.3 SQL Server 2005简介

SQL Server 2005中包含了非常丰富的新特性:通过提供一个更安全、可靠和高效的数据管理平台,增强企业组织中用户的管理能力,大幅提升IT管理效率并降低运维风险和成本;通过提供先进的商业智能平台满足众多客户对业务的实时统计分析、监控预测等多种复杂管理需求,推动企业管理信息化建设和业务发展;同时,SQL Server 2005将提供一个极具扩展性和灵活性的开发平台,不断拓展应用空间,实现Internet数据业务互联。

4 数据库设计

4.1 数据库概念结构设计

根据对非标准化机械制造企业项目设计和工时标准化管理系统的前期的需求分析,可将用户提出的需求抽象为数据结构概念模型,要更好地、更准确地用DBMS来实现这些需求,必须把在需求分析阶段所得到的信息抽象为信息世界的结构。因此在设计概念结构时应遵循能真实地反映博世力士乐(常州)有限公司当前生产的实际情况、易于理解、易于扩展、易于向关系数据模型转换。

4.2 数据库逻辑结构设计

数据库逻辑结构设计采用最适于描述与表达相应概念结构的数据模型,接着对支持这种数据模型的各种数据库管理系统进行对比,选择最终适合的数据库管理系统。一般分为三个步骤:

1)把概念模型转变为一般的关系模型。

2)把转变的关系模型向特定数据库管理系统支持下的数据模型转换。

3)将数据模型进行最后优化。

5 关键技术分析

本系统根据常州博世力士乐有限公司提出的项目设计管理和工时标准化系统的基本需求,要求按照企业当前项目设计流程,把设计部中所有设计工程师根据自己的权限共享数据库,使得所有的设计工程师的能够并行协同工作。另外因为本企业为德资全资企业,有很多外籍员工在此工作,要求本系统必须有双语语言设置功能;通过对机械制造业企业项目设计和工时标准化中的问题及现状的分析,建立项目设计的“树型”模块化应用模型,设计和实现项目设计和工时标准化系统,将“项目设计”和“工时标准化”有机地结合起来,使企业能够项目投入生产之前根据已有的项目快速组合设计成新的项目,并继承原有项目的标准工时,快速统计出新项目的标准工时,从而为生产的排程和领导决策提供支持,提高企业的设计效率。

非标准化机械制造企业项目设计和工时标准化管理系统包括身份验证登录界面功能模块、系统管理模块、基础参数管理模块、项目设计管理模块、查询统计管理模块和帮助模块;本系统界面友好、易操作,具有很好的运行稳定性、灵活性和系统安全性等特点。

参考文献:

[1] 蒋顺达.论我国机械制造业的信息化[J] .黑龙江科技信息,2007(10):15-15.

第6篇

关键词:建筑工程;公开;毕业设计

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)21-0155-02

21世纪高等教育的战略要求是加快“人才培养、知识创新、新技术应用”。高等教育的目标是培养高素质、高水平、高层次人才,同时要求具有创新精神和较强的实际动手能力。在科技发展迅猛的今天,要想实现上述要求和目标,高等教育工作者必须不断更新自身的专业知识体系,使用新教材,改革教学方法。

由于建筑工程专业毕业生都从事建设、管理和设计工作,需要有较强的动手能力,毕业设计是一个重要过程,要求把所学课程做到融会贯通,是学生踏上工作岗位前的最后一个教学环节,也是学生在学校完成的最后一项大作业。建筑工程专业学生通过毕业设计应能将所学力学课程与专业课程结合起来,能够读懂施工图纸,能够解决施工中存在的问题,达到工程师的基本素养。因而毕业设计教学过程比较重要。怎样才能保证并逐步提高毕业生毕业设计质量是毕业设计教学改革的一个重要课题[1-7]。笔者针对贵州大学建筑工程专业毕业设计教学现状,介绍目前存在的诸多问题,并给出相应对策。

一、毕业设计存在的问题

(一)选题难易程度不一

毕业设计题目类型多,如多层教学楼、办公楼、实验楼设计,小高层酒店设计,设计高层商住楼,轻钢和重型钢结构厂房设计,施工组织设计与预算、工程量清单计价与施工组织设计等。建筑工程专业学生对框架结构较熟悉,对其他结构较陌生,造成选题时出现部分指导老师名下学生较多,而概预算指导老师名下学生不足的情况发生。在高层商住楼设计过程中,为使计算结果满足相关规范指标的要求,要投入大量的时间去调整模型,且后期施工图的绘制比框架结构教学楼设计工作量大,时间非常紧张,基本没有手算内容。毕业设计时,涉及到的软件有PKPM、天正等。由于学生基础知识不扎实、概念设计不清楚、对相关规范不熟悉,因此对电算结果判断与把握不准,往往计算结果出现问题后不知是什么原因造成的,更不知如何解决问题。毕业设计过程中应加强对学生的概念设计引导,毕业设计不能仅仅只依靠计算机辅助设计完成,重视理论培养。要加深学生对结构设计的理解,通过PKPM软件计算与手算一榀框架的计算结果进行比较和分析,对误差的原因分析。毕业设计过程中,有些指导老师要求手动计算一榀框架,而有些指导老师又不作要求,导致难易程度不一样。

(二)指导老师辅导时间不足

大多毕业设计指导老师同时还承担有其他的教学任务、行政职务、科研任务、设计任务、施工管理等,随着近年高校的不断扩招,学生数量逐年增多,贵州大学受到编制和地理位置的限制,师资队伍建设跟不上,导致指导老师严重短缺,每个指导老师要指导12名毕业生,工作量较大,一般指导老师每周辅导两次,每次2个小时,但个别指导老师每周只辅导一次,短短一个小时,无法保证辅导质量。大多学生已经习惯填鸭式教学,毕业设计辅导过程中,指导老师不主动讲解,学生因为本身知识面窄,不向指导老师提问,不能形成良性沟通,导致有效辅导时间减少。

(三)毕业设计学术价值不足

毕业设计选题以工程设计类题目为主,只有少数学生选择施工组织设计或预算。最受欢迎的题目为办公楼、教学楼、实验楼等框架结构设计。建筑工程专业学生就业单位集中在施工单位,少数去设计院、建设单位、监理单位,极少数考研、考公务员,基于此,毕业设计对于大多去施工单位的学生有较大指导作用;但对于继续读研究生的学生而言,可设计有科研意义的毕业设计题目让其参与,从而对其今后研究生学习起到铺垫作用;对于去设计院工作的毕业生,可设计比较实用的框支剪力墙结构进行设计,以便工作后能独挡一面。

(四)毕业设计内容单一

建筑工程专业毕业设计分为两部分:建筑设计和结构设计,其中,建筑设计2周,结构设计11周。建筑设计时间较短,学生一般从网上下载完整的建筑图,造成部分学生的建筑图完全相同,导致后面已经进入结构设计部分时还在修改建筑图,迟迟定不下来,建议可由指导老师提供建筑图,以避免学生在建筑图上浪费时间和金钱。结构设计是建筑工程专业毕业设计的关键,它需要花费更多的时间和精力。建筑工程专业学生大多去施工单位,因而施工组织设计和概预算对学生到施工单位工作也有较大的实际意义,甚至有些建筑工程专业的毕业生毕业后从事概预算相关工作,应把施工组织设计和概预算纳入到毕业设计过程中来。

二、毕业设计改革对策

(一)建立毕业设计标准化题库

学院建立标准化的毕业设计标准化题库,控制题目的难易程度一致。由各个指导老师根据自己在工作过程中参与到的实际工程项目的有关数据,整理出相应类型的毕业设计题目,把设计题目和相应的建筑方案建档进入毕业设计题库。在被选入毕业设计题库前,组织教研室老师对设计题目和建筑方案进行讨论,以便控制题目的难易程度基本一致。在毕业设计开始前,学生可从题库从选择相应题目和方案,以避免出现指导老师名下学生不均的现象。

(二)指导老师小组化

毕业设计可实行分小组和指导老师负责制,即要求2个老师组成一个毕业设计指导小组,原则上该小组题目相同,每小组由20~24名学生组成。设计过程中,每个指导老师单独辅导两次,比不分组前辅导时间增加1倍,可提高辅导的时间和效率。小组中的两名指导老师应及时沟通,并互为评阅人,及时解决毕业设计中学生存在的问题,以保证毕业设计的顺利进行。

(三)毕业设计内容规范化

建筑工程专业结构设计为毕业设计的重点,建筑设计一般只有2个星期的时间。结构设计时间长,要进行细化和标准化,如把结构设计分为电算部分(结构计算、结构施工图绘制)和手算部分,主要包括有:基础设计、地梁设计、梁板柱设计、楼梯设计等,尤其是手算部分,规定应统一,不能出现有的计算一榀框架,而有的只计算一个连续梁,出现难易程度不一致现象。做到尽管学生的毕业设计题目不同,但最终设计成果基本相同。

(四)毕业设计评价科学化

毕业设计的评价应由指导老师根据学生的日常表现和设计成果评价、评阅老师对图纸完成情况及计算书评价、毕业答辩评价三部分组成,每部分比例分别为0.4、0.2、0.4,应提高指导老师在评分中的分量。而实际执行过程中,评阅和答辩往往一起进行,且答辩时指导老师也在答辩委员会成员当中,造成毕业设计评价不规范。指导老师结合日常考勤和设计成果给分;评阅老师评分时可按建筑20%,结构80%的标准制定评分细则;毕业答辩根据自我介绍、图纸情况、计算书、回答问题、应变能力、表达能力、仪表等制定评分细则。在答辩问题上,也要控制难易程度基本一致。

(五)毕业设计二次答辩

为了使学生做毕业设计时不能太过松懈,在毕业设计的动员大会上要求,每个组毕业答辩时,排名最后一个学生必须参加二次答辩,二次答辩委员会由学院安排,答辩更加严格,答辩不及格不能获得毕业证书。此项规定能促进学生努力完成毕业设计,规范毕业设计过程中的管理,以避免其参加二次答辩。

(六)毕业设计公开答辩

为鼓励优秀毕业生做好毕业设计,对于每小组设计过程中表现最突出、答辩表述清晰、回答问题正确的毕业生,学院组织公开答辩推选出学校优秀毕业设计和学院优秀毕业设计,并可考虑颁发证书和适当的物质奖励以此来激励毕业生做好毕业设计。进行毕业设计公开答辩时,应加大宣传力度,尤其是大三马上进入大四即将要做毕业设计的学生。

三、结语

毕业设计是学生在学校的最后一门综合性课程的学习,通过毕业设计使学生掌握基本的设计原理和方法,无论今后从事设计还是施工,都能更好的完成工作。毕业设计指导方法改革和实践意义重大,只有学生勤于学习、指导老师准备充分、计划合理、管理科学、辅导时间充足才能真正提高毕业设计质量,使毕业生学习到真本领,踏入工作岗位后能给贵州大学添光添彩。

参考文献:

[1]沈良峰.关于建筑工程专业毕业设计教学改革的探讨[J].中国地质教育,2003,(1):46-47.

[2]舒赣平,卢瑞华,吴京,等.土木工程专业毕业设计教学改革研究[J].高等建筑教育,2007,16(2):105-112.

[3]万泽青.土木工程专业毕业设计教学改革研究[J].山西教育,2007,33(30):227-228.

[4]张先进,金康宁.建筑工程专业毕业设计教学的改革与实践[J].高等建筑教育,1997,(1):38-39.

[5]卢瑞华,舒赣平,范圣刚,等.土木工程专业毕业设计教学改革调查与剖析[J].理工高教研究,2008,27(1):96-99.

第7篇

关键词:工业建筑;结构设计;常见问题;措施

1工业建筑结构设计常见问题

1.1设计规范面临的问题

虽然我国工业建筑结构设计领域取得了长足的进步,但是所设计标准仍然不够先进,无法满足新时期工业建筑项目需求。设计标准滞后导致设计规范也存在一定不足,工业建筑结构设计中存在不少问题,若未及时解决这些问题,必定会对建筑质量产生影响。此外,由于技术方面因素的影响,多数工业建筑施工技术与安装技术缺乏先进性,难以达到预期效果,导致工业建筑的建设效果与设计效果相差甚远。

1.2结构选型面临的问题

结构选型直接决定了建筑空间分布、使用功能,影响着建筑外观形象,因此在工业建筑结构设计中应充分考虑建筑的结构选型。同时,建筑结构不是主观存在,在建筑设计时建筑结构必须要符合建筑逻辑。

1.3设计人员面临的问题

目前,从事有关工业建筑结构设计的设计人员专业知识有限,使得工业建筑的设计水平难以及时有效地提升。另设计人员对各行业的生产流程以及各类型材料性能、特性不了解,不熟悉,导致建筑建成后最终效果与设计图效果存在较大的差距。

2工业建筑结构设计水平的优化策略

2.1工业建筑结构设计中类型选择

由于生产容量与应用设备发生改变时会产生一定的变化,因此在工业建筑和设备应用时间要标准化,工业建筑结构设计和原有工程结构投资预算要相互吻合。建筑结构建类型的选择也相当重要。在建筑结构设计中,施工材料合理的选择,将其在化学成分、力学功能上达到国家的标准规定。在工业建筑结构设计中钢筋混凝土结构及钢结构被广泛应用。其中钢筋混凝土机构施工中,由于建材易获得,所以其施工较为便捷。此外,由于该材质具有耐火和耐腐蚀的特点,因此在施工现场浇筑和预制环节较为便利,在工业建筑应用中较为广泛;采用钢结构类型能够降低工程成本,缩短工程建设的进度,在实际结构设计中,生产空间较大,因此常会采用钢结构。

2.2满足工业建筑工程生产工艺需求

在生产流程工业建筑结构设计中,需要处理好施工工序和生产两者之间的影响。而通道排风设计也较为重要,在生产过程中常会散发一定的热量和灰尘,这时通风问题就显得尤为重要;还需要对隔声带设计进行有效管理。只有这样才能保证整个工业建筑生产不受到影响。

2.3科学合理的布置空间

首先,需要对建筑总面积进行合理的布置,并根据相关生产工艺和流程做好工业建筑结构选址。做好生产运输管道之间的分布关系,布置公用设备;其次,在工业建筑结构设计过程中,还需要对生产空间中不同功能的厂房进行合理设计,例如公用设施的配置,以及生产辅助设施等;最后,为保证相关企业工作能够顺利进行,还需要对工业建筑设厂区域进行合理划分,并做好公用设施的安排。

2.4工业建筑结构防火设计

首先,在对工业建筑进行防火设计时,对建筑内部进行分隔,并且使用良好耐火性的隔板进行分隔,这样可以有效控制火势的蔓延,是设计师经常使用的方法之一。合理的设计工业建筑内部的防火分区,以墙、门以及水幕带等多种方式相组合,对建筑内部的空间进行有效分隔,从而对提高工业建筑的防火性很大的帮助;其次,工业建筑的耐火能力与建筑部件的耐火等级高低是离不开的。使用防火涂料对部件进行喷涂以部件的耐火能力,把梁柱节点作为重点喷涂,尽量选用厚浆型的防火涂料进行喷涂,以增强钢架结构的热绝缘性,提高工业建筑的耐火性。用无机的防火板对建筑使用的大型钢件进行包裹式覆盖,以此来降低钢件的导热性能;最后,强化报警系统和自动灭火装置,保障消防、安全通道的畅通。主要内容:①在火灾报警系统上,要在敞开火灾封闭的楼梯间单独划分探测区域,火灾探测器每隔2层或3层放置一个,有效及时的获取火灾情况;②灭火器是必不可少的,在火灾刚发生时能够有效控制火势的蔓延;③安全疏散通道要保持畅通,每个工业建筑在设计时安全疏散通道都是必须要考虑到的,有效的降低火灾伤亡率。而且合理设计逃生通道标志,疏散通道上要设置紧急照明、疏散方向的指示灯和安全出口灯。帮助处于危险中的人群指引逃生方向,帮助被困人员及时逃脱危险。另外消防通道的畅通也必须要保证,这对于消防人员及时控制火势,安全解救受困群众有着非常重要的意义。

2.5防腐蚀设计

首先,合理设防的前提是对生产过程中的腐蚀性介质的特性要有一个详细的了解,掌握其腐蚀的原理,从而更好的明白该腐蚀属于什么等级。一般情况下,根据腐蚀程度分为:强腐性、中腐性、弱腐性、微腐性4个等级。生产实际需求是对对防腐蚀工程进行合理设防的重要依据。生产厂家一定要提供真实准确的数据,才能设计出符合实际情况的设计方案;其次,除了要做好耐蚀性的控制,防渗性和整体性也是防腐蚀结构设计中需要注意的两个方面。它们对防腐蚀工程的功效也起着非常大的作用。一般情况下,大多的防腐蚀工程都会采用沥青、橡胶这类材料作为防渗隔离层,这是因为这类材料对于防腐蚀工程的防渗能力有很好的保证;最后,设计人员在对涂料防护进行设计时,对涂料防护的设计应该考虑到涂层之间的结合,尽量选用涂层之间能够结合良好的品种配套,并具有较强的附着力。要想设计出好的设计作品,相关的设计人员必须要掌握丰富的业务知识,熟悉防腐材料的性能,只有这样才能保证设计作品能够合理有效的进行防腐。

3结束语

总而言之,在工业建筑结构设计过程中,经常会遇到难以解决的问题,严重影响了设计工作的进一步开展。而文章则通过对工业建筑结构设计常见问题的研究与探讨,提出了具有针对性的解决措施,希望能够全面提高工业建筑结构设计的质量,从根源上杜绝设计质量问题的发生,实现国内工业建筑的可持续发展。

作者:时猛 单位:中国石油工程建设有限公司

参考文献:

[1]宋祥.轻型钢结构工业建筑设计研究[D].山东建筑大学,2012.

[2]王伟.工业建筑结构设计优化[J].广州建筑,2008,(2):3-7.

[3]朱善春.工业建筑结构设计常见错误分析[J].工业建筑,2006,(S1):95-96.

第8篇

关键字:轻钢结构建筑特点发展前景

中图分类号:TU391文献标识码: A 文章编号:

一:轻钢结构建筑的特点

国内轻型钢结构体系指以非住宅用的例如:中小工厂、商店、仓库,大型超市为主的建筑, 此类建筑体系采用轻钢H型( 焊接,轧制,变截面等截面) 做成门形刚架,并采用C 型、Z 型冷弯薄壁钢作檩条墙梁作用;压型钢板和轻质夹芯板作为屋面材料;墙面围护结构可采用高强螺栓、普通螺栓或自攻螺丝等连接,密封材料承重结构、围护结构构件。

国内轻钢结构建筑具有如下特点:

(1) 材料单一,构造简单;易做到设计标准化和定型化,以及工业化生产, 所以现场安装装配化程度较高。并且从设计,生产到销售可全部采用计算机控制, 产品质量好,生产效率较高。

(2) 工期较短;由于构件标准定型装配化程度较高, 因此现场安装简单快速,一般来说签定合同后2~ 3 个月内可交付使用。因为无湿作业操作环境,因此现场安装不受气候影响。

(3) 可满足多种生产工艺和使用功能需求;由于轻钢结构在建筑造型、色彩及结构跨度、柱距等方面选择方面灵活多样,为建筑结构设计者提供充分展示才能条件,并且轻钢结构有利于建筑结构抗震和环保等特性。

(4) 价格优惠;伴随我国钢材年产量增加,钢材价格下调, 竞争日益激烈,

轻钢结构与同类砖混结构建筑相比,造价持平或者略低。

二: 我国轻型钢结构的应用现状

轻钢结构发展所面临的问题

1. 轻钢结构的技术标准和规范需进一步形成和完善

我国建筑标准规范是针对几十年来使用的建筑结构体系编制的, 近几年, 根据建设部技术标准编制的工作计划, 虽然有部分轻钢结构技术规范出版,但在全国范围内尚未形成强制性规范条文。在建造试验工程,取得经验基础上, 应不失时机编制相应的轻钢结构建筑施工技术标准和规范。另外,由于与国外标准体系、技术施工环境的差异性,和分工不同,使此项工作在我国实行具有相当难度。 应把国外轻钢结构建筑嫁接到符合国内技术标准体系中,目前尚有许多深入细致研究和协调工作需要进行。

轻钢结构建筑设计理念与国外仍存在差距

轻钢结构建筑由于其建筑材料的特殊性和设计软件的专业性,使设计程序呈现建筑结构一体化设计,即结构设计与整体建筑设计同时完成, 并不需要像混凝土建筑设计按建筑设计和结构设计的先后顺序理念进行设计,有利于减少设计周期,提升建筑质量。国外轻钢结构建筑企业均遵循这一设计理念,但目前国内大多数建筑企业仍遵循混凝土建设设计相关原则。

此外,由于我国轻钢结构建筑主体结构设计和相应维护系统设计分开进行, 而国外普遍做法是两者统一设计,甚至有部分建筑企业仍然执行建筑模数制,这保证建筑整体安装的精准度。

缺乏轻钢结构专业研究人员

我国在改革开放至今期间内大多从事钢筋混凝土结构进行设计和施工,导致轻钢结构研究领域人员极度缺少,由此造成轻钢结构知识体系并未深入各大高等院校普及,而目前更加缺乏是熟练技术施工人员。目前应大力加强提高各级技术人员对轻钢结构的业务操作水平,充分发挥各高等院校等资源条件举办轻钢结构技术知识讲座、体系规范培训班等。

4. 现阶段建筑管理模式与轻钢结构工业化生产方式不匹配

在建筑施工管理方面,由于我国现行建筑管理模式是单一化,针对性化,与轻钢结构这种工业化生产方式不尽匹配,因此,应改变现行建筑管理模式以进一步适应轻钢结构工业化生产方式。

三:国内轻钢结构建筑发展历程

1 轻钢结构的生产初具规模

我国开始出现大面积轻钢结构从20世纪80年代建设的宝山钢铁公司一期项目工程中。该项目从日本新日铁公司引进,工程结构采用热轧H型钢材作为建筑工程主承重骨架,并首次应用彩色压型钢板做为围护结构。

宝钢一期工程的成功展示了现代化工厂新形象,由此,伴随改革开放开展, 沿海地区相关建筑企业的陆续开始引用轻钢结构于建筑工程。此后,国内相关技术人员在学习、使用国外先进施工技术和材料基础上,结合我国目前具体情况研制开发轻钢结构建筑的各种设备。

例如:轻型焊接H型钢生产线,C 型、Z型冷弯薄壁型钢等生产线,各种压型刚板成型机、夹板加工设备等。

随着改革开放以来国内轻钢结构建筑初具规模,并且有取代钢混结构趋势,现阶段逐渐形成了具有一定生产规模的轻钢结构专业生产商,如:中国京冶,天津万利园,浙江东南网架厂等。

2. 轻钢结构取代钢混结构

轻钢结构主要体系包括: 焊接门式结构体系、冷弯薄壁钢结构体系,薄壁褶皱屋面体系,空间张拉结构体系等。

轻钢结构体系因其自身具有的相关特点,与钢混结构相比,具备在高,大,轻三大方面的独特发展优势。并且伴随国家经济建设快速发展,自改革开放以来的混凝土和砖砌结构涵盖建筑市场的局面正发生改变,钢结构建筑行业面临良好发展机遇。西气东输、南水北调、2008 年北京奥运会场馆建设等重大工程建设,使轻钢结构建设正向高层和大跨度结构发展。

目前, 来自于各行各企业之间的轻钢结构竞争愈发激烈,更重要的是来自轻钢结构和钢混结构建筑市场的竞争。在日本或国外等发达国家,轻钢结构建筑占整体建筑50% 以上,我国目前只占不到5%,两者市场占有率差距甚远。

因此,相关建筑企业应充分意识轻钢结构建筑质量安全性和宣传力度,努力做好轻钢结构市场化。

参考文献:

[1]张亦静. 发展轻钢结构存在的问题与对策〔J 〕.株洲工学院学报

[2]何一民, 史万春. 关于发展新型轻钢结构建筑的建议. 钢结构, 2006( 3)