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关键词:结构设计砖柱厂房
1.地震震害及其特点:
地震震害表明:6、7度区单层砖柱厂房破坏较轻,少数砖柱出现弯曲水平裂缝:8度区出现倒塌或局部倒塌,主体结构产生破坏;9度区厂房出现较为严重的破坏,倒塌率较大。
从震害特点看,砖柱是厂房的薄弱环节,外纵墙的砖柱在窗台高度或厂房底部产主水平裂缝,内纵墙的砖柱在底部产生水平裂缝,砖柱的破坏是厂肩倒塌的主要原因。山墙在地震时产生以水平裂缝为代表的平面外弯曲破坏,山墙外倾、檩条拔出,严重时山墙倒塌,端开间屋盖塌落。屋盖形式对厂房抗震性能有一定的影响,重屋盖厂房的震害普遍重子轻屋盖厂房,楞摊瓦和稀铺望板的瓦木屋盖,其纵向水平刚度和空间作用较差,地震时屋盖易产生倾斜。
2.适用范围及结构布置
2.1单跨和等高多跨的单层砖柱厂房,当无吊车且跨度和柱顶标高均不大时,地震破坏较轻。不等高厂房由于高振型的影响,变截面柱的上柱震害严重又不易修复,容易造成屋架塌落。因此规定砖柱厂房的适用范围为单跨或等高多跨且无桥式吊车的中小型厂房,6-8度时厂房的跨度不大子15m且柱顶标高下大于6.6m,9度时跨度不大于12m且柱顶标高不大于4.5m。
2.2厂房的平立面应简单规则。平面宜为矩形,当平面为L、T形时,厂房阴角部位易产生震害,特别是平面刚度不对称,将产生应力集中。对于立面复杂的厂房,当屋面高低错落时,由于振动的不协调而发主碰撞,震害更为严重。
2.3当厂房体型复杂或有贴建的房屋(或构筑物)时,应设置防震缝将厂房与附属建筑分割成各自独立、体型简单的抗震单元,以避免地震时产主破坏。针对中小型厂房的特点,钢筋混凝上无檀屋盖的砖柱厂房应设置防震缝,而轻型屋盖的砖柱厂房可不设防震缝。防震缝处宜设置双柱或双墙,以保证结构的整体稳定性和刚度,防震缝的宽度应根据地震时最大弹塑性变形计算确定。一般可采用50~70mm。
3.结构体系
3.1地震时厂房破坏程度与屋盖类型有关,一般来说重型屋盖厂房震害重,轻型屋盖厂房震害轻,在高烈度区影响更为明显。因此要求6-8度时宜采用轻型屋盖,9度时应采用轻型屋盖。人之地震震害调查表明:6、7度时的单跨和等高多跨砖柱厂房基本完好或轻微破坏,8、9度时排架柱有一定的震害甚至倒塌。因此《建筑抗震设计规范》(G8Jll一89)规定:6、7度时可采用十字形截面的无筋砖柱,8度1、2类场地应采用组合砖柱,8度3、4类场地及9度时边柱宣采用组合砖柱,中柱直采用钢筋混凝土柱。经过地震震害分析发现:非抗震设计的单层砖柱厂房经过8度地震也有相当数量的厂房基本完好,所倒塌的厂肩大部份在设计和施工上也存在先天不足,因此正常设计正常施工和正常使用的无筋砖柱单层厂后,在8度区仍然具有一定的抗震能力。可见对8度区的单层砖柱厂房都配筋的要求是偏严的,在抗震规范的修订稿中将8度1、2类场地“应”采用组合砖往改为“宜”采用组合砖柱,允许设计人员根据不同情况对是否配筋有所选择。一般来说,当单层砖柱厂房符合砌体结构刚性方案条件,经抗震验算承载力满足要求时,可以采用无筋砖柱。
3.2对于单层砖柱厂房的纵向仍然要求具有足够的强度和刚度,单靠砖柱做为抗侧力构件是不够的,如果象钢筋混凝土柱厂房那样设置柱间支撑,会吸引相当大的地震剪力。使砖拄剪坏。为了增强厂房的纵向抗震承载力,在柱间砌筑与柱整体连接的纵向砖墙,以代替柱间支撑的作用,这是经济有效的方法。
3.3当厂房两端为非承重山墙时,山墙顶部与檩条或屋面板恨难连接,只能依靠屋架上弦与防风柱上端连接做为山墙顶部的支点,这不仅降低了房屋整体空间作用,对防止山墙的出平面破坏也不利,因此厂房两端均应设置承重山墙。
3.4厂房的纵横向内隔墙宣做成抗震墙,其目的充分利用培体的功能,避免主体结构的破坏。当内隔墙不能做成抗震墙时,最好采用轻质隔墙,以避免墙体对柱及柱与屋架连接节点产生不利影响,如果采用非轻质隔墙,则应考虑隔墙对柱及其与屋架节点产生的附加剪力。
3.5无窗架不应通至厂房单元的端开间,以免过份削弱屋盖的刚度。天窗架采用砖壁承重时,将产生严重的震害甚至倒塌,地震区应避免使用。
4抗震承载力计算
4.1横向抗震计算
单层砖往厂房横向抗震计算的计算简图,可按下列规定选取:(1)当厂房柱为无筋砖柱或边柱为组合砖柱、中柱为钢筋混凝土柱时,可采用下端为固接、上端为铰接的徘架结构模型;(2)当厂肩边柱为无筋砖柱、中柱为钢筋混凝士柱,在确定厂房自振周期时,砖柱下端按固接考虑,在计算水平地震作用时,砖柱下端按铰接考虑。这主要是考宅到在地震作用下,随着变形的不断增加,无筋砖柱下端开裂并退出工作,囚而全部横向地震作用由中部的钢筋混凝土柱承担。轻型屋盖单层砖柱厂房的横向抗震计算,可以忽略空间工作影响·采用平面排架进、厅计算。对于钢筋混凝上屋盖和密铺望板的瓦木屋盖厂肩,其空间作用不能忽略,应按空间分析的方法进行计算:但为了简化,对于一定条件下的厂房可以按平面排架进行计算,考虑到其空间工作影响,对计算的地震作用效应要进行调整。
4.2纵向抗震计算
对于钢筋混凝土屋盖的等高多跨砖柱厂房,当考虑屋盖为刚性时,纵向地震作用在各柱列之间的分配与柱列的侧移刚度成正比:当考虑屋盖的弹性进行空间分析时,侧移刚度较大柱列分配的地震作用比按刚性屋盖分配的地震作用小,而侧移刚度较小柱列分配的地震作用比按刚性屋盖分配的地震作用大。设计中为了利用刚性屋盖假定时纵向地震作用分配形式简单的优点,可以针对不同屋盖形式对柱列的侧移刚度乘以修正系数,做为纵向地震分配时的柱列刚度,并对所计算的厂房自振周期进行修正,以考虑屋盖的弹性影响。
对于纵墙对称布置的单跨厂房,在厂房纵向沿跨中切开,取一个柱列单独进行纵向计算与对厂房进行整体分析结果是相同的。对于轻型屋盖的多跨厂房虽然屋盖仍具有一定的水平刚度,考虑到屋盖与砖墙的弹性极限变形值相差较大,为了计算简便,仍可假定各纵向往列在地震时独立振动,按柱列法进行计算。
5抗震构造措施
5.1单层砖柱厂房采用钢筋混凝上屋盖时的抗震构造措施可参照钢筋混凝土柱厂房的有关规定。采用瓦木屋盖时,设有满铺望板的抗震能力比无望板强得多,望板能起到阻止屋架倾斜的作用。地震震害表明,未设上弦及下弦水平支撑的楞摊瓦屋盖,屋架产主倾斜甚至倒塌的震害较多,因此要有足够的屋盖支撑系统,保证屋盖沿纵向有足够的刚度和稳定,以满足抗震的要求。
5.2圈梁对增强厂房的整体性起到了重要作用,但预制圈梁抗震性能差,地震时在连接外容易拉断,因此要求圈梁应现浇且在厂房柱顶标高处沿房屋外墙及承重内墙闭合。对于8、分度区还应沿墙高每隔3-4m增设一道圈梁,可提高砖墙的抗震性能,并能够限制地震时墙体裂缝的开展,减轻墙体破坏。当地基为软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层时,地震易出现裂缝,如果裂缝穿过厂房将使房屋撕裂,基础顶面应设置基础圈梁,以减轻地震灾害。当圈梁兼做门窗过梁或抵抗不均匀沉降影响时,圈梁的截面和配筋除满足抗震构造要求外,还应根据实际受力计算确定。
采用钢筋混凝土无檩屋盖的砖柱厂房,地震时在屋盖处圈梁下一至四皮砖的砖墙上易出现水平裂缝,因此8、9度时,在墙顶沿墙长每隔1m左右埋设1根8竖向钢筋,并插入顶部圈梁内,以避免上述震害的产生。
5.3地震中屋架与砖柱连接不牢,柱头产主破坏甚至屋盖坍落的震例是较多的。为了加强屋架与砖柱的连接,柱顶垫块应与墙顶圈梁整体浇注,屋架与垫块的预埋件采用螺栓连接或焊接。当垫块厚度或配筋过小时。预埋件的锚固不能满足要求,垫块厚度丁应小于240mm,井配置两层直径不小于8间距不大于100mm的钢筋网。烈度较高时,屋盖承受的地震作用较大,与垫块整体浇注的圈粱受到较大的扭矩,垫块两侧各500mm范围内圈梁的箍筋应加密,其间距不应大子100mm。
5.4山墙是砖柱厂房抗震的薄弱部位,地震时产生外倾、局部倒塌甚至全部倒塌,震害的主要原因是山墙顶部与屋盖系统拉结不牢。为了使屋盖与山墙可靠连接,应在山培顶部设置钢筋混凝上卧梁,通过卧梁内的预埋件与屋盖构件锚拉。
人员长期在粉尘污染的环境场所内作业,容易导致呼吸道、皮肤炎症,严重的会引发尘肺病,且难以治愈。虽然大部分工厂中产生扬尘的工序只是一部分,但若任由粉尘在空气中自由扩散,粉尘的危害将蔓延全厂,甚至达到厂外很远的地方。因此,在扬尘工序安装有效的除尘系统,对维护职工权益、提高生产效率、改善生态环境、提高企业形象等,都具有重要的经济效益、社会效益和环保效益。
2粉尘的主要特性及除尘器选用
2.1粉尘主要特性
粉尘特性参数是除尘系统设计和选用的主要依据,参数主要包括密度、粒径分布、比电阻、爆炸性等。
(1)粉尘密度有真密度和容积密度
对重力沉降、旋风分离、袋式除尘等都有一定影响。
(2)粒径分布一般采用质量粒径分布
是影响除尘的主要因素之一。粉尘粒径分布在一定程度上决定了除尘器的选用与系统设计。
(3)粉尘湿润性
是指粉尘被水湿润的难易程度,是选择除尘方式的依据之一。对亲水性粉尘选用湿式除尘方法效果较好,对憎水性粉尘,则不宜选择湿式除尘。
(4)比电阻
比电阻对电除尘效果有重要影响,通常的电除尘适用范围在104~1011Ω.cm。电阻过低容易产生二次扬尘,过高容易形成局部电场,导致除尘效率急速下降。
(5)对于有爆炸性的粉尘
设计除尘系统时应高度重视防爆工作。在除尘器选用、管道系统设计、安装场所选择、电器设备选用等各环节都应注意防爆方面的要求。
2.2常用除尘器的选用
选用除尘器要综合考虑效率、负荷、能耗及经济性等多方面因素。不同的除尘器因工作原理、产品结构的差异,设计时需掌握各自的特点,以达到理想的除尘效果。
(1)重力沉降室具有结构简单、造价低的优点
不足之处是体积大、效率低,主要用于颗粒较大,尤其是一些磨损性强的粉尘。提高重力沉降室效率的途径有:降低气流通过速度;降低沉降室高度;加大长度等。
(2)旋风除尘器在很大程度上克服了重力沉降室的不足
具有结构简单、造价低、体积小、效率较高等优点,在初级除尘方面应用非常广泛;在设计使用时应注意:优化设计结构,适当缩小出口管和加长锥体;保持较高入口流速,一般为12~25m/s;尤其要严格控制底部排灰处结构的严密性,采用固定灰斗漏、双翻板、回转式锁气器等方式,防止漏风二次扬尘。
(3)袋式除尘器具有效率高、粉料回收方便、适应性强等优点
在工业生产中应用广泛,但在温度高、粘性粉尘等工况下不宜采用。设计过程应明确:处理风量、运行温度、清灰方式和滤料种类、过滤速度和过滤面积、清灰制度等。清灰方式是不同袋式除尘器的主要特征,脉冲喷吹式除尘器清灰能力强、允许高风速、压损较小,应用广泛,选用时还应计算其清灰气源消耗量。
(4)喷雾旋风洗涤器、填料塔等湿式除尘器的最大优势
是在于除尘的同时除去有害气体,降低气体温度,因此特别适用于高温、易燃、易爆和有害气体场所。缺点是粉尘会形成淤泥,回收处理较困难。
(5)电除尘器效率高、处理量大、压损小、能耗低
但投资高、设备复杂、占地面积大,使用和维护技术要求较高,限制了它的使用范围。电除尘器受粉尘特性影响大,不适用于微细粉尘,与袋式除尘器有很强的优势互补,采用电袋复合除尘技术,先经过电除尘,再经袋式除尘,可实现低阻、高效、长周期运行,并可达标排放,因此,目前电袋复合除尘器使用越来越广泛。
3除尘系统设计步骤
3.1产尘厂房的布置
厂房布置时应考虑减少粉尘扩散和影响程度,宜将其布置在厂区最小频率风向的上风侧;工艺设备布置时,应尽量将产尘设备集中布置,缩小粉尘扩散区域,便于集中考虑控尘除尘措施。
3.2优化生产工艺,减少产尘量
应避免采用现场破碎原料,尽量选用湿法作业;采用不易扬尘的设备,如密闭输送设备、气力输送系统、密闭粉仓、罐车等;缩短输送距离,减少粉体输送泄漏点。
3.3粉料抑尘处理
尤其是需要进一步破碎、装载、运输的粉料,要对粉料进行抑尘处理。常用的方法有:物料喷水湿润促进粉尘粘结;采用机械设备压球、造粒;喷雾降尘;可根据工程特点选用湿润剂减尘降尘、泡沫降尘、荷电喷雾降尘、静电控尘等方法。
3.4除尘通风系统设计要点除尘通风系统设计主要包括风罩、风管、除尘器、风机等部分
(1)风罩设计
在主要扬尘点设置密闭局部风罩,是减少扬尘的关键措施,若扬尘设备无法全密闭,应尽可能缩小开口面积,并尽量只在单侧开孔。同时罩内维持微负压,确保缝隙及无法密闭的开孔有一定吸入风速。吸风口的设置应尽量减少粉尘吸入系统,不应设在含尘高或飞溅区内,根据粉尘粗细与扬尘特点,选用合适的吸风速度,不应过大。
(2)风管设计
风管应设定合理的风量、风速并采用有利于排尘的敷设方式。风量应统计全部同时工作风口的风量,附加15%~20%非同时工作风口的风量;除尘器前的风管应尽可能缩短,采用垂直或大于45°角倾斜布置,直管段应尽量短并设清扫口,同时不低于最小风速;支管的三通尽量以15~30°角斜接,确保顺风流畅无积尘死角;支管管径应考虑风口的压力平衡,必要时可设置调节阀以平衡风量,在粉尘容易沉积的地方设置清扫口。
(3)除尘器的选用
应根据粉尘特性选用,同时考虑经济性、环保等因素;一个系统可选用几个不同类型的除尘器,提高效率,降低成本,如可先经过简单的重力、惯性除尘部件或设备,再经过旋风除尘器,最后由填料塔、袋式除尘、电除尘等高效除尘器把关。
(4)仪表与自控
要保证系统的高效运行,还应为系统调试和长期运行设置必要的检测条件,如测压测温点、测速口。除尘设备重要参数的在线监测、袋式除尘器自动反吹控制等。
(5)其他
在新的时代背景作用之下,现代工业厂房需要同时兼顾包括人性化,环保性,以及科技化在内的相关特点。因此,大量的新型技术与设备被广泛作用于现代工业厂房的项目建设过程当中,并带动着其多功能,大空间的发展。除此以外,计算机技术飞速发展下,通信,监控技术的综合应用更好的与工业厂房项目相结合,促进了其智能水平的改善,从而更好的满足工业厂房在生产与管理方面的多个需求。同时,由于现代工业厂房建筑项目需要满足工业发展经济性方面的要求,兼顾对生态环境的保护,因此厂房的建设质量得到了各方工作者的高度重视。若在工业厂房的建设中无法满足以上要求,则将产生非常严重的后果,包括使用寿命达不到理想状态,污染性问题无法得到圆满解决,周边环境造成破坏等。因此,在工业厂房项目建设中,做好对其施工全程的管理工作有非常重要的意义。工作人员需要细致入微,在满足质量要求的前提下,尽可能的降低施工成本,加快施工进度,确保工业生产的安全与稳定运行。
2施工管理现状分析
我国当前在针对工业厂房建设项目所开展的施工管理工作中仍然存在非常多的问题,除了工艺技术方面的控制存在比较大的缺失以外,成本控制措施的落实效果也不够理想,最终对施工方的健康发展产生了非常不利的影响。因此,为了更好的应对现代工业厂房快速发展给施工管理工作带来的挑战,就需要积极转变施工管理工作模式,落实精细化的管理理念,正确把握施工过程中的管理要点与注意事项,有针对性的落实相关的施工管理策略,从而达到提高施工管理效果的目的。
3施工管理的具体策略
现代工业产房建筑施工中比较常采用的结构形式类型众多,包括混凝土结构,木结构,砖木混合结构,以及钢结构等在内。这些不同的结构形式下所需要采取的施工方案也存在一定的差异,因此在施工管理中也需要区别对待。但,按照施工管理的重点进行分类,可以统一划分为两个方面:其一是施工成本管理,其二是施工质量管理。除此以外,前期准备工作环节的施工管理同样意义重大。具体而言,现代工业厂房建筑施工管理的主要工作要点可以概括为以下几个方面:
(1)前期准备环节管理要点。
在工业厂房建筑施工前期的测量放样环节中,首先需要工作人员对整个图纸有一个清晰的认识,对建筑物轮廓控制点数据以及相关的标注尺寸进行认真盐酸,对设计方案与实际情况之间的契合性进行分析与研究。在方案确认无误后可以选定合理的测量放样方法,然后对放样数据进行计算与编写,形成工程放样草图,并交由第二者进行独立校核。校核合格后,工作人员需要在设计样板上标注包括图号,零件名称,位置,材料编号,以及规格在内的相关参数,从而为后续下料工作的有序开展奠定基础。同时,需要对样本进行妥善保存,防止在施工期间其外观发生损害等问题,同时也需要确保样本能够在后续施工中定期与实际工况进行核对,以便能够及时发现问题并加以解决。除此以外,为了确保整个施工管理质量达到满意效果,还需要安排专人对厂房相关的工程资料进行检查,并与发包方所提供的数据信息进行对比,确保两者完全一致。同时,检查工业厂房现场内的道路,水电等相关仪器与工具准备充足并且能够正常运行运转。根据工程施工规模与要求,对施工组织设计方案,施工人员安排,以及施工技术手段的选择进行审核。同时,前期准备环节中还需要落实质量安全的工作意识,重视对施工技术的质量控制,以确保投入施工现场的技术设备各方性能达到最优状态。
(2)施工环节管理要点。
第一,需要做好对劳动者的管理工作:即重视对施工人员,特别是基层工作人员的质量意识教育工作,坚持各工种按照规定持证上岗的制度,坚持对投标单位的资质以及施工人员的资格进行考核,对施工方案进行合理组织,同时落实系统且严谨的验收工作制度。第二,需要做好材料控制方面的工作,一个完整的工程实体需要由原材料、半成品、成品,以及设备等相关要素共同构成,以上相关要素的质量是工程项目整体质量的最关键保证。因此,在项目施工期间,需要安排施工人员对材料质量进行严格验收,对设备性能进行核实,确保设计文件与标准完全符合,同时对材料的使用进行全过程管理。除此以外,在材料管理方面还需要引入精细化的管理意识,对材料在分配环节以及运送环节中的质量进行严格控制,涉及到材料应用的相关环节需要进行全面跟踪管理,对材料领用量进行严格控制,若出现超过范围使用的现象,则需要及时查明原因,从细微的角度入手,加强材料管理力度,从而在达到施工质量要求的同时,合理控制材料浪费与损耗问题,提高成本效益。例如某水泥制品有限公司新建排水管厂房,厂房建设所需原材料包括砂石集料以及水泥等,原材料控制与整个厂房的施工管理质量密切相关,质量控制的主要内容为:原材料质量需要达到有关法律法规中的施工标准与规范,同时确保设计配合比与现场施工配合比完全一致,若材料质量不符合要求,则严禁使用。第三,需要做好施工工艺控制方面的工作,此环节中要求工作人员对工程特征进行全面且深入的分析,了解工业厂房建设项目所处区域内的环境条件以及技术资料,选择最佳的施工以及组织方案。同时,还需要根据项目建设需求,明确施工期间的质量控制目标,竣工验收标准,把握质量控制的难点与重点,从而有针对性的展开施工管理。并且,施工期间还需要做好过程验收的工作,推广全新的工艺技术,从而促进工程质量以及进度目标的达成。第四,引入二级负责管理工作机制:在施工期间需要安排专业的技术人员对项目施工全过程进行监督控制,在此基础之上,由监理公司工作人员进行二级监督,以便及时发现施工期间的各种问题并采取有效的措施加以应对。以某制药企业新建厂房工程项目为例,本项目在施工现场管理过程中使用了旁站监理、巡视、平行检验作为工程监理的质量控制手段。其中,旁站监理主要是针对要害工序、要害部位,如土方回填、混凝土灌注桩浇注、地下连续墙、土钉墙、后浇带及其他结构混凝土、防水混凝土浇注、卷材防水层细部结构处理、钢结构安装、混凝土浇注预应力张拉、网架结构安装等;巡视主要是对施工现场的工作面进行全面的检查和观察,具有多次轮回性和目标综合性的特点,通过巡视,可以有效把握影响质量的各因素的状态;而平行检验则能够为加强质量过程控制提供有力依据,实现监理的客观性,科学性和公正性。
(3)施工成本管理要点。
在项目施工过程当中,施工人员需要对项目成本进行深入分析,明确在施工全过程当中成本消耗最大的环节。同时,在涉及到设备购置项目的处理过程当中,施工管理人员需要提前做好市场调查分析工作,收集相关的信息数据,为决策的制定提供依据。同时,施工管理中还需要构建投资项目负责人制度,突出项目负责人方面在成本管理中的重要性,通过创新管理的方式,在保障施工质量的前提下,尽可能的对成本进行合理控制。
4结束语
关键词:工业厂房;方向;设计;趋势
长期以来,工业厂房设计被广大建筑师忽略,导致了不少缺乏系统考虑的工业厂房对城市、社会环境带来破坏。随着人类社会步入信息化时代,工业厂房也发生了巨大的变革。研究现代工业厂房的发展趋势,是一个十分重要而且不可回避的问题。工业厂房是为生产产品提供工作空间场所的建筑物,是为满足生产活动需要的建筑类型,所以工业厂房的设计本质是在创造一个生产和生存空间。我们应当从工业厂房的生产空间及生存空间的发展中寻找规律,把握工业厂房的时代脉搏。
一、工业厂房发展方向
1.随着我国经济的高速发展,城市化进程不断加速和产业结构、社会生活方式的变化:工业生产正以劳动力密集型向技术密集型转化。这对工业厂房设计迎来了新的发展时期。一个个造型活泼生动的、洁净优美的现代化工厂在祖国的工地上展现出来。业主为创造自己的品牌、树立企业的形象、加大对生产空间及生存空问的人性化投入,在工业厂房设计中更加考虑了人的需求,这不仅体现在人们对生活物质的需求,更体现在人们的精神世界对美的渴望、对理想的追求、对事业的进取,这些都是可以通过工业厂房体现出来的。
2.随着社会的发展和科技的进步,工业厂房设计从以往的以生产设备为中心朝着以人为本的方向发展,人的因素在建筑中越来越重要,工业厂房的人性化设计要求建筑师摒弃只重生产工艺的需求,轻人得行为和心理需求的倾向,注重人对空间环境的体验和感受,创造方便、安全、健康和舒适的工作空间,使工业厂房空间环境与人相融合,创造让人产生归属感和亲切感的良好生活环境,最终达到提高员工的生活质量及工作效率的目的。
(1)自然环境的引入与渗透。
在工业厂房的内部空间环境中,应重视开放空间的创建,使内部空间与自然环境相互交流和渗透。通过设置一些自然景点,观景窗、观景台、内庭园以及落地窗等措施加强人与自然的联系。此外,引进自然改善内部生产环境还可以借鉴我国传统园林的一些设计手法如;渗透、借景、对景等。
(2)工业厂房外部空间的和谐统一。
在工业厂房的外部空间环境设计中,应结合环境要素和内在的生产工艺,综合考虑建筑空间布置、群体组合、突出项目自身的功能空间及环境要素特质,以统一的空间建构、色彩构成等处理手法来强化其自身风格的整体性,增强工业厂房外部空间环境的可识别性和亲和力。
3.工业厂房是为生产产品提供工作空间场所的建筑物。设计人员在设计工业厂房时应该根据实际任务书和工艺设计人员提供的生产工艺资料,提炼出建筑专业的设计信息:平面形状、柱网尺寸、剖面形式、建筑体型,选择合理的结构方案和围护结构的类型,以及细部构造设计,协调建筑结构、给排水、电气、暖通等工种,认真贯彻“坚固适用,经济合理,技术先进”的设计原则。在设计中应能满足以下基本要求;
(1)满足生产工艺的要求;
(2)满足建筑的技术要求;
(3)满足建筑经济要求,尽可能考虑缩小建筑体积,充分利用建筑空间,合理减少结构面积,提高使用面积;
(4)满足卫生及安全要求,保证厂房内工作面上的照度以及条件相适应的通风措施。
二、工业厂房外观的设计
工业厂房形象效果直接影响到厂区整体艺术质量,现在工业厂房的发展已不再是过去人们印象中的纯生产容器,只有机械、简单朴实的想象,而是把建筑艺术中的风格、意义、内涵、形式融进设计中。
工业厂房遵循“形式服从功能”的建筑原则,建筑形体简洁、明快,运用美学观点处理好工业厂房的大尺度、大比例、大色块、大空间的相互关系,通过建筑造型表现建筑的特性。
(1)入口和门的处理:主入口部分进行适当的变化处理,可突出入口位置而增强指示性,改善墙面虚实关系,并可丰富立面效果。
(2)窗的组合:合理的进行窗组合可有效的协调墙面的虚实关系,同时可增加厂房立面的建筑艺术效果。
(3)墙面的划分:利用建筑构件、线脚、抹灰等手法,将墙面采用水平或垂直或混合进行划分,以达到简洁舒展、挺拔雄伟、和谐等艺术效果。
(4)工业厂房的色彩处理应强调其整体性,在统一种中求变化,产生均衡、适度、和谐的韵律感、序列感和统一感。
工业厂房外观的艺术处理如果得当,它不仅使整个厂区的色彩、造型都赏心悦目,人在其中工作心旷神怡,而且有特色的厂区、厂房造型、色彩等,也会给人留下深刻的印象,对提升企业的形象与品牌知名度大有好处。
三、现代工业厂房的趋势
(1)工业厂房高科技趋势主要体现在新技术、新材料、新理论的应用,材料工业的发展和压型钢板生产工艺和能力的提高,也使工业厂房向轻质高强、结构体系大跨度、大空间、多层甚至高层、多功能方向发展;技术及设备上的发展也更好的满足了生产与管理的微型化、自动化、洁净化、精密化、环境无污染化等要求;而计算机技术、多媒体、现代通信、环境监控等技术与工业厂房艺术融合在一起,就使工业厂房出现了智能化的特点,人们就能获得提高工作质量的环境。
(2)工业厂房设计的人性化趋势,人性化设计的本质是将人类工程学引入现代工业厂房中去,人性化设计必将要求建筑师将建筑设计的中心从以往的生产设备转移到以人为本的理念上来,在建筑的内部及外部空间的设计中,创造让人产生归属感和亲切感的良好环境,最终达到提高员工的生活质量及工作效率的目的。
(3)节约能源和保护环境,注重可持续发展。
①节能设计:节能是可持续发展工业厂房的一个最普遍、最明显的特征。它包括两个方面,一是建筑营运的低能耗,二是建造工业厂房过程本身的低能耗。这两点可以从一些工业厂房利用太阳能、自然通风、天然采光及新产品的运用中体现出来。
②绿色设计:指从建筑的原材料、工艺手段、工业产品、设备到能源的利用,从工业的营运到废物的二次利用等所有环节都不对环境构成威胁,绿色设计应摒弃盲目追求高科技的做法,强调高科技与适宜技术并举。
③洁净设计:洁净设计是强调在生产和使用工程中做到尽量坚守啊废弃物的排放并设置废弃物的处理和回收利用系统,以实现无污染。这是工业厂房科持续发展的重要措施,强调对建设用地、建筑材料、采暖空间的资源再生利用,因此有效的利用资源、能源,实现技术的有效性和生态的可持续发展,建造负责人的,具有生态环境一时的工业厂房常成为必然。
四、结束语
随着时代的发展和科技的进步。人们的要求也不断发展,对工艺建筑设计也提出了更高的要求。现代建筑设计应当是注入了认人的思想和理念的过程,工业厂房业不单单是工业厂房,那么简单,它已经融入了人们的生活。建筑师只有将上述发展趋势融入到自己的设计中现代工业厂房的艺术美,这是现代工业厂房的必由之路去。才能创造出于时代相适应的工业厂房来,让人们享受现代工业厂房的艺术美,这是现代工业厂房的必由之路。
参考文献:
1费麟工业建筑设计的现状与发展[期刊论文]-工业厂房2003(4)。
2郑敏楠工业建筑设计的新时代[期刊论文]-工业厂房1998(5)。
关键词:工业厂房;方向;设计;趋势
长期以来,工业厂房设计被广大建筑师忽略,导致了不少缺乏系统考虑的工业厂房对城市、社会环境带来破坏。随着人类社会步入信息化时代,工业厂房也发生了巨大的变革。研究现代工业厂房的发展趋势,是一个十分重要而且不可回避的问题。工业厂房是为生产产品提供工作空间场所的建筑物,是为满足生产活动需要的建筑类型,所以工业厂房的设计本质是在创造一个生产和生存空间。我们应当从工业厂房的生产空间及生存空间的发展中寻找规律,把握工业厂房的时代脉搏。
一、工业厂房发展方向
1.随着我国经济的高速发展,城市化进程不断加速和产业结构、社会生活方式的变化,工业生产正以劳动力密集型向技术密集型转化。这对工业厂房设计迎来了新的发展时期。一个个造型活泼生动的、洁净优美的现代化工厂在祖国的工地上展现出来。业主为创造自己的品牌、树立企业的形象、加大对生产空间及生存空问的人性化投入,在工业厂房设计中更加考虑了人的需求,这不仅体现在人们对生活物质的需求,更体现在人们的精神世界对美的渴望、对理想的追求、对事业的进取,这些都是可以通过工业厂房体现出来的。
2.随着社会的发展和科技的进步,工业厂房设计从以往的以生产设备为中心朝着以人为本的方向发展,人的因素在建筑中越来越重要,工业厂房的人性化设计要求建筑师摒弃只重生产工艺的需求,轻人得行为和心理需求的倾向,注重人对空间环境的体验和感受,创造方便、安全、健康和舒适的工作空间,使工业厂房空间环境与人相融合,创造让人产生归属感和亲切感的良好生活环境,最终达到提高员工的生活质量及工作效率的目的。
(1)自然环境的引入与渗透。
在工业厂房的内部空间环境中,应重视开放空间的创建,使内部空间与自然环境相互交流和渗透。通过设置一些自然景点,观景窗、观景台、内庭园以及落地窗等措施加强人与自然的联系。此外,引进自然改善内部生产环境还可以借鉴我国传统园林的一些设计手法如;渗透、借景、对景等。
(2)工业厂房外部空间的和谐统一。
在工业厂房的外部空间环境设计中,应结合环境要素和内在的生产工艺,综合考虑建筑空间布置、群体组合、突出项目自身的功能空间及环境要素特质,以统一的空间建构、色彩构成等处理手法来强化其自身风格的整体性,增强工业厂房外部空间环境的可识别性和亲和力。
3.工业厂房是为生产产品提供工作空间场所的建筑物。设计人员在设计工业厂房时应该根据实际任务书和工艺设计人员提供的生产工艺资料,提炼出建筑专业的设计信息:平面形状、柱网尺寸、剖面形式、建筑体型,选择合理的结构方案和围护结构的类型,以及细部构造设计,协调建筑结构、给排水、电气、暖通等工种,认真贯彻“坚固适用,经济合理,技术先进”的设计原则。在设计中应能满足以下基本要求;(1)满足生产工艺的要求;(2)满足建筑的技术要求,(3)满足建筑经济要求,尽可能考虑缩小建筑体积,充分利用建筑空间,合理减少结构面积,提高使用面积;(4)满足卫生及安全要求,保证厂房内工作面上的照度以及条件相适应的通风措施。
二、工业厂房外观的设计
工业厂房形象效果直接影响到厂区整体艺术质量,现在工业厂房的发展已不再是过去人们印象中的纯生产容器,只有机械、简单朴实的想象,而是把建筑艺术中的风格、意义、内涵、形式融进设计中。
工业厂房遵循“形式服从功能”的建筑原则,建筑形体简洁、明快,运用美学观点处理好工业厂房的大尺度、大比例、大色块、大空间的相互关系,通过建筑造型表现建筑的特性。
(1)入口和门的处理:主入口部分进行适当的变化处理,可突出入口位置而增强指示性,改善墙面虚实关系,并可丰富立面效果。
(2)窗的组合:合理的进行窗组合可有效的协调墙面的虚实关系,同时可增加厂房立面的建筑艺术效果。
(3)墙面的划分:利用建筑构件、线脚、抹灰等手法,将墙面采用水平或垂直或混合进行划分,以达到简洁舒展、挺拔雄伟、和谐等艺术效果。
(4)工业厂房的色彩处理应强调其整体性,在统一种中求变化,产生均衡、适度、和谐的韵律感、序列感和统一感。
工业厂房外观的艺术处理如果得当,它不仅使整个厂区的色彩、造型都赏心悦目,人在其中工作心旷神怡,而且有特色的厂区、厂房造型、色彩等,也会给人留下深刻的印象,对提升企业的形象与品牌知名度大有好处。
三、现代工业厂房的趋势
(1)工业厂房高科技趋势主要体现在新技术、新材料、新理论的应用,材料工业的发展和压型钢板生产工艺和能力的提高,也使工业厂房向轻质高强、结构体系大跨度、大空间、多层甚至高层、多功能方向发展;技术及设备上的发展也更好的满足了生产与管理的微型化、自动化、洁净化、精密化、环境无污染化等要求;而计算机技术、多媒体、现代通信、环境监控等技术与工业厂房艺术融合在一起,就使工业厂房出现了智能化的特点,人们就能获得提高工作质量的环境。
(2)工业厂房设计的人性化趋势,人性化设计的本质是将人类工程学引入现代工业厂房中去,人性化设计必将要求建筑师将建筑设计的中心从以往的生产设备转移到以人为本的理念上来,在建筑的内部及外部空间的设计中,创造让人产生归属感和亲切感的良好环境,最终达到提高员工的生活质量及工作效率的目的。
(3)节约能源和保护环境,注重可持续发展。
①节能设计:节能是可持续发展工业厂房的一个最普遍、最明显的特征。它包括两个方面,一是建筑营运的低能耗,二是建造工业厂房过程本身的低能耗。这两点可以从一些工业厂房利用太阳能、自然通风、天然采光及新产品的运用中体现出来。
②绿色设计:指从建筑的原材料、工艺手段、工业产品、设备到能源的利用,从工业的营运到废物的二次利用等所有环节都不对环境构成威胁,绿色设计应摒弃盲目追求高科技的做法,强调高科技与适宜技术并举。
③洁净设计:洁净设计是强调在生产和使用工程中做到尽量坚守啊废弃物的排放并设置废弃物的处理和回收利用系统,以实现无污染。这是工业厂房科持续发展的重要措施,强调对建设用地、建筑材料、采暖空间的资源再生利用,因此有效的利用资源、能源,实现技术的有效性和生态的可持续发展,建造负责人的,具有生态环境一时的工业厂房常成为必然。
四、结束语
随着时代的发展和科技的进步。人们的要求也不断发展,对工艺建筑设计也提出了更高的要求。现代建筑设计应当是注入了认人的思想和理念的过程,工业厂房业不单单是工业厂房,那么简单,它已经融入了人们的生活。建筑师只有将上述发展趋势融入到自己的设计中现代工业厂房的艺术美,这是现代工业厂房的必由之路去。才能创造出于时代相适应的工业厂房来,让人们享受现代工业厂房的艺术美,这是现代工业厂房的必由之路。
参考文献
1 费麟 工业建筑设计的现状与发展[期刊论文] -工业厂房2003(4)
2 郑敏楠 工业建筑设计的新时代[期刊论文] -工业厂房1998(5)
【关键字】钢框架,工业厂房,设计
中图分类号:TU398+.2文献标识码: A 文章编号:
一.多层钢框架工业厂房的设计理念
1、钢框架体系概念
框架体系是指沿纵横方向均由框架作为承重和抵抗水平抗侧力的主要构成所组成的结构体系。框架的梁柱宜采用刚性连接。钢框架结构一般可分为无支撑框架和有支撑框架两种形式。无支撑的纯框架体系,有钢柱和钢梁组成,在地震区框架的纵、横梁与柱一般采用刚性连接,纵横两方向形成空间体系,有一定的整体的空间作用功能,有较强的侧向刚度和延性,承担两个主轴方向的地震作用。
2、纯框架体系的主要特点是:
(1)可以形成较大使用空间,平面布置灵活,适用多种类型适用功能,结构各部分刚度比较均匀,构件易于标准化和定型化,构造简单,易于施工。对于层数不多的房屋而言,框架体系是一种比较经济合理的结构体系。
(2)重力二阶效应影响
钢框架的侧向刚度较柔,在风荷载或水平地震作用下将产生较大的水平位移,由于结构上的竖向荷载P的作用,使结构又进一步增加侧移值且因其结构的各构件产生附加内力。这使框架产生几何非线性的效应,称之为重力二阶效应。
由于重力二阶效应的影响,将降低结构的承载力和结构的整体稳定。
(3)由于框架结构体系中柱与各层梁为刚性连接,改变了悬臂柱的受力状态,从而使柱所承受的弯矩大幅度减小,使结构具有较大延性,自振周期长。自重较轻,对地震作用敏感小,是一种较好的抗震结构形式。但由于地震时侧向位移大,容易引起非结构性构件的破坏。
(4)框架结构体系的抗侧能力主要决定于梁和柱的受弯能力,若房屋层数过多,侧力增大,而要提高抗侧刚度,只有加大梁、柱截面。
三.工程概况
河南洛阳某选厂精矿过滤车间为多层钢结构厂房,总建筑面积为1852.2m2。首层层高4.5m,局部二层层高2.9m,三层层高7.6m,建筑高度17.1m。为满足工艺要求,纵向柱距为6m,9m;横向柱距为6mX5。框架柱与框架梁均为工字型截面,柱与独立基础刚性连接,框架柱与框架梁也是刚性连接。屋面采用薄壁C型钢双拼檩条,墙面采用外挂压型钢板。楼面采用6mm厚花纹钢板以节约造价。
四.钢框架工业厂房建筑设计
1. 维护结构的选用
钢结构厂房主要采用压型钢板围护结构。压型钢板具有自重轻、强度大、刚度较大、抗震性能较好、施工安装方便,易于维护更新,便于商品化、工业化生产的特点。而且压型钢板具有简洁、美观的外观,丰富多彩的色调一级灵活的组合方式,是一种较为理想维护结构用材。
压型钢板按波高分高波板、中波板和地波板三种板型。屋面宜采用波高和波距较大的压型钢板,墙角宜选用波高和波距较小的压型冈本。上述工程中压型钢板维护结构均选在国标01925-1,其中外墙面压型钢板选用YX28-150-750,屋面压型钢板屋面板选用YX130-300-600,屋面底板选用YX15-225-900。
2.屋面排水设计
屋面排水设计主要考虑屋面坡度、天沟形式、单坡屋面长度这些因素。
根据《屋面工程技术规范》的规定,屋面坡度最小为5%。然而在实际的操作中,屋面坡度远远低于这个标准。但是,考虑到很多企业的钢构的技术力量、节点的处理以及材料性能等方面的原因,我们通常会将屋面坡度保持在5%内。对于雨雪比较多的地区,屋面坡度可以适当的加大。如下图所示就是屋面设计示意图。
五.钢框架工业厂房结构设计
1、计算的一般规定
计算时对平面布置较规则的多层框架,其横向框架的计算宜采用平面计算模型,当平面不规则且楼盖为刚性楼盖时,宜采用空间计算模型。多层框架的纵向计算,一般可按柱列法计算,当个柱列纵向刚度差别较大且楼盖为刚性楼盖时,宜采用空间整体计算模型。多层框架在风荷载作用下,顶点的横向水平位移(标准值)不宜大于H/500(H为框架柱总高),层间相对位移(标准值)不宜大于h/400(h为层高),对隔墙的多层框架,可不验算其层间位移。
2、荷载
(1)恒载(永久荷载)
A、建筑物自重,按实际情况计算取值,分享系数r取为1.2;
B、楼(屋)盖上工艺设备荷载.包括永久性设备荷载及管线等,应按工艺提供的数据取值,其荷载分项系数r取为1.2;当恒荷载在荷载组合中为有利作用时,其分项系数r取为1.0.
(2)活荷载(可变荷载)
楼层活荷载(包括运输或起重设备荷载),按工艺提供的资料确定,荷载分项系数一般取r=1.4,但当楼面活荷载Q>4KN/M2时,r可取1.3.
3.多层框架的节点构造与计算
(1)梁、柱刚接连接节点
多层框架梁最常用的截面为轧制或焊接的H型钢截面,当为组合楼盖时,因优化截面,降低钢耗、可采用上下翼缘不对称的焊接工字型截面。多层框架柱最常用的截面亦为轧制或焊接的H型钢截面,当荷载及柱高均较大时,亦可采用方管截面,但其用钢量较大且制作亦较困难,当有外观等特别要求时亦矿用圆管截面。
在多层框架中框架与柱的连接节点一般都是刚性连接,这样可以增加框架的抗侧移刚度,减少框架横梁的跨中弯矩。梁与柱的刚性连接可以保证将梁端的弯矩和剪力可以有效地传给柱子,刚接节点的连接(焊接或高强度螺栓连接)应能保证所连接部分内力能可靠的传递,对与母材等强的熔透焊(加引弧板)焊缝可不再验算其强度。
本工程中框架柱与框架梁均为工字型截面,均为刚性连接。
(2)柱脚节点
柱脚的作用是将柱的下端固定于基础,并将柱身所受的内力传给基础。基础一般由钢筋混凝土做成,其强度远比钢材低。为此,需要将柱身的底端放大,以增加其与基础顶面的接触面积,使接触面上的压应力小于或等于基础混凝土的抗压强度设计值。
柱脚按其与基础的连接方式不同,可分为铰接和刚接两种型式。上述工程中柱脚采用刚性柱脚,柱脚通过预埋在基础上的锚栓来固定,在弯矩作用下,刚接柱脚底板中拉力由锚栓来承受,所以锚栓的数量和直接需要通过计算确定。
(3)屋盖支撑
屋盖支撑作用:
1)保证屋盖结构的空间几何不变性和稳定性
2)承受和传递水平荷载
支撑体系可有效地承受和传递风荷载、吊车的制动荷载及地震作用等水平荷载
本工程屋面设有5t电动葫芦,为保证承重结构在安装和使用过程中的整体稳定性,提高结构的空间作用,减少屋架杆件在平面外的计算长度,根据结构的形式、跨度、吊车吨位和所在地区的抗震设防烈度等设置支撑系统,在屋面2-3轴及5-6轴之间设水平支撑。
六.结束语
工业厂房的设计的好坏是由工艺、项目管理所决定的,而衡量一个设计院的水平则是通过对该设计院的综合管线的管理来评定的,因为对于综合管线的管理将会直接影响到设计的顺利进行。各专业协调的能力最直接、最表面的体现就是综合管线的布置。各专业协调的好,综合管线的布置就合理,厂房就会整齐、干净,否则就显得零乱。当然设计人员的素质也是厂房设计好坏的决定因素,因此,应该加强设计人员的素质建设。
参考文献:
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【关键词】钢结构 彩钢板 工业建筑 彩涂板 彩钢房 钢板房 建筑 应用
中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:
一.引言
钢结构是由钢板和型钢通过螺栓连接、焊接、铆接而成的工程结构,是最主要的现代建筑结构形式。钢结构具有自重轻、强度高、整体刚性好、变形能力较强,一般都用于建造超高、大跨度、超重型的建筑中。而彩钢板是一种具有彩色涂层的钢板,一般用于钢结构的内外墙面部分。钢结构彩钢板组合最具代表性的作品就是彩钢房,这种以彩钢复合板作为墙体,采用轻钢结构为主要骨架而搭建而成的房屋,成为工程施工工地最主要的住房保障。
二.钢结构、彩钢板各自特点。
1.钢结构的特点。
钢结构具有塑性和韧性好,材料强度高、材质均匀,通过和力学计算的假定相比,符合性较高,同时具有结构重量轻、施工周期短、制作较为简便。由于钢材本身具有耐火性和耐腐蚀性较差,因此,这也是钢结构的弊端所在。钢结构中所需要的材料较为单纯,一般都是成材,其加工处理较为简便,能通过机械进行加工。钢结构一般使用于多层结构、大跨度、荷载较大的构件和结构中,其中大量的钢结构一般都在专业化的金属结构厂作构件,制作的精度较高。钢结构构件在工地进行拼装,拼装过程中,可采用装卸较为简便的普通螺栓和高强度螺栓。在地面拼装和焊接成为较大的单元时,要组织吊装,具有较短的施工周期。钢结构房屋在建成后,较容易进行改建和加固,同时由于螺栓的连接作用,能根据需要进行拆迁。
2.彩钢板又称彩涂钢板,是一种带有有机涂层的钢板,是经过辊压冷弯形成各种波型的压型板。常用彩钢板的厚度约为0.5-1.0mm以内,长度一般都在12米以内。金属夹芯板通过彩色的土层钢板面板以及底板和保温的芯材通过发泡或粘结剂复合制成具有保温的复合围护板材。根据彩钢板内部保温芯材的不同,一般将彩钢板分为聚苯乙烯夹芯板、硬质聚氨酯夹芯板和岩棉夹芯板。金属夹芯板是上下两层的金属薄板,其内部的芯材具有一定刚度,同时也是保温材料,包括硬质泡沫塑料和岩棉等,是在专用的自动化生产线上通过复合而成的具有一定承载能力的结构板材。彩钢板是生产厂家在连续生产线上进行成卷生产而成的,其机械强度较高,又有便于成型的优点,同时又兼有涂层材料,具有较好的装饰性和耐腐蚀能力。彩钢板重量较轻,约为砖墙的1/30左右,强度较高,可以作为天花的围护结构,能承受一定的重量,能抗弯抗压,在建设一般房屋时不需要使用梁柱。彩钢板表层具有镀锌处理,其防腐层能保持10年到15年的防腐功能,其表面无需另行装饰。彩钢板在安装时较为灵活,可将施工工期缩短到40%以上。
三.钢结构彩钢板在工业建筑中的应用。
钢结构彩钢板在工业建筑中最典型的应用便是钢结构彩钢板房,又称彩钢房,它是以彩钢复合板(即彩钢夹芯板)作为墙体,采用轻钢结构作为骨架搭建而成的,以标准的模数系列进行空间的组合,其构件采用了焊接或螺栓连接,是一种全新概念的环保、经济型的新型建筑。其具有可快捷而又方便的进行拆卸和组装,通常作为工程建筑的临时建筑、宿舍、零时性的办公地点等。钢结构彩钢板房树立了快捷高效和环保节能的建筑理念,促使临时房屋进入到了一个系统开发、集成化生产和配套化供应,同时具有可库存、能多次周转使用。彩钢房一般都被广泛应用到施工建筑中,作为宿舍、临时性办公室、野外作业施工用房等。
1.施工现场的办公室和休息室。
由于我国生产经济规模的逐步扩大,各个工厂都不断的引进先进的设备了,加快了对设备的更新改造。随着建筑施工现场中,越来越多的人们开始提倡人性化管理,相应的也提高对员工的办公条件和休息环境的改和提高。
在工业建筑的施工现场中,建二层的砖混房,其承重墙需要240mm厚度,在内外侧墙面的抹灰,一般为20x2=40mm厚度,其墙体的厚度额为280mm,而采用了彩钢板后,墙面的厚度只需要50mm,比其原来砖混房的墙厚薄了50mm。在厂房的墙边和柱间可以建设面积较大的一层或二层办公室或休息室(相对于砖混结构来说)。钢结构彩钢板的灵活布置,以及清晰简洁的钢结构骨架,其外侧用紧固件连接着夹芯彩钢板墙板和屋面板,之后再安装门、窗和照明设施等,这样就完成了。钢结构彩钢板房,其墙面内外侧不需要装修,不需要制作基础,同时也避免了砌砖、制作基础、搅拌水泥砂浆、混凝土制作等操作中的灰土,具有环保、经济的效用,其安装较为方便,施工的周期较短,不会对施工现场造成工期影响。
2.扩建厂房、库房。
大跨度的厂房和库房在结构上和钢结构彩钢板较适合用于大跨度和大空间的特征相吻合,因此在扩建厂房,修建大跨度和大空间的库房时,通常设计为钢结构,并使用彩钢板对顶部和外侧进行围护。特别适用于修建无化学腐蚀的仓库、大型厂房、车库、机车库、以及工业用途的临时建筑,同时对于修建建筑对吸音、歌声、洁净等方面有特殊要求的工业建筑中,钢结构彩钢板都较为适用。在操作间、老厂房、老库房、老办公楼等已经存在破损的木屋架屋盖系统或者是经常楼宇的屋面系统,都可更换为彩钢夹芯板的屋面,来改善现有问题。利用钢结构和彩钢板力学性能好和重量轻、外观平整、占地面积小等优点,将骨架设计为钢结构,在房屋的维护系统中采用彩钢夹芯板来围护墙板、吊顶板、屋面板和隔墙板。钢结构彩钢板在降低了围护材料重量的同时,也缩小了围护结构的占地面积,较大程度的提高了空间的利用率,同时也发挥了彩钢板装饰性强、保温性能好、安装便捷、能缩短施工工期、可节省人力物力等多作用、多优点,也提高了轻钢结构作为建筑的质量和档次。
3.高度和宽度较大的门。
在作厂房的内隔断、需要运输大件汽车和通行火车的高度和宽度都很大的门、厂房的保温外门等使用范围中,钢结构彩钢板也具有较好的实用性。在采用型钢作为骨架连接好后,通过彩钢板进行填塞,就组成了将车间根据不同功能隔开的隔断,同时也可以作为阻挡从外部吹入的冷风。对宽度和高度要求较大(部分位置其高度和宽度超过6米)的厂房外门,如果采用刚木门结构会容易变形,同时也较为笨重,门轴无法长期承受较重的荷载,会变形或者损坏,同时在人工开关门时需要较大的力量,其外部缺乏美观,保温性能较差。采用钢骨架彩钢板作为外门,可以弥补钢木门的所有缺点,在具有较好的保温性能、不容易变形、重量轻等优点中,也便于作成提升门、卷帘门、电动推拉门和平开门。
采用钢结构彩钢板这种结构,其安装较为便捷、在操作时节省面积。在建筑设计中,由于业主考虑到不同的需要,会提出不同的需求,会经常作出变更,在此情况下使用钢结构彩钢板能较好的配合变更。钢结构彩钢板在施工中采用干式作业方式,减少了对环境的破坏,同时其构件方便运输,费用较低。
四.结束语。
钢结构彩钢板利用钢结构本身具有的刚度和彩钢板所具有的面积小、刚度高、易安装、易维护等优点,被广泛应用到工业建筑施工中。对于解决大空间和大跨度厂房、通行门等高度和宽度较大时,也能很好的适用。
参考文献
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关键词:大跨度 钢结构 施工要点
中图分类号:TU391文献标识码:A
大跨度钢结构是在上世纪五十年代开始出现的,并且它的结构形式在紧接着的几十年的发展过程中有着多样化的发展趋势。在当前时期,依靠着其特有的优越性大跨度钢结构已转变成当前我国运用范畴最为广泛的建筑种别。身为现代化大跨度繁杂钢结构的设计人员,其务必要特别重视结构的成型过程、施工程序、最终设计状态、施工方法以及结构的设计状态等。
1 工业厂房的施工建设特征分析
对于工业厂房的施工建设特征总结与分析,需要从建筑形式以及结构、设计等方面进行分别概括,在此基础上再对于工业厂房的综合特征进行总结分析。
首先,从建筑形式上来讲,工业厂房的施工建设要求有较大的空间构成,这主要与工业厂房的作用用途有很大的关联。在工业生产中,工业厂房主要是进行冶金以及机械等车间型式之一,为工业车间为了满足工业生产的需求,通常对于空间的要求都比较大,因此,进行工业厂房的施工建设中,为了满足不同工业生产类型的需求,通常需要进行较大空间设计与建设构成。
其次,从结构形式上来讲,工业厂房在施工建设中,对于厂房结构构件的承载能力要求都比较高,这主要是由于工业厂房在实际生产应用中,由于一些生产或者是存放设备与产品的外形尺寸比较大并且比较比较重,因此,施加于工业厂房结构中的荷载作用也就比较大,这就需要工业厂房建筑在施工建设中,结构构件需要具有较大的承载力,以满足对于生产以及存放产品的承载需求。此外,结合工业厂房在实际应用中的作用特征,进行工业厂房建筑结构的施工建设中,还需要有较大的跨度与高度,以满足外形尺寸比较大和重型工业产品与设备的存放生产等。最后,工业厂房在实际生产应用中,还会经常遇到吊车以及动力机械设备等施加于厂房结构的荷载作用,以及这些机械设备在工业厂房中的生产应用等,这也强调了工业厂房在结构上不仅需要较大的承载力,并且厂房跨度与高度也需要满足相关的生产应用需求。
最后,在进行工业厂房建筑的施工设计中,通常情况下,对于工业厂房的定型设计往往会采用构配件标准化、系列化以及通用化、生产工厂化和便于机械化施工的建造方式,进行施工设计与建设实施。
总之,结合上述对于工业厂房建筑形式与结构、设计方面的特征论述可以看出,工业厂房工程主要具有跨度大以及厂房高度比较高、承受的荷载作用比较大等实际特征,而根据这一实际特征,就需要在工业厂房施工设计中,对于结构构件的内力以及截面尺寸等设计比较大,进而工业厂房施工建设中对于结构材料的耗费使用也就相对比较多。最后,工业厂房的结构设计中,柱是进行屋面荷载以及墙体荷载、吊车荷载、地震作用等荷载作用承受实现的主要构件,同时工业厂房的结构基础受力比较大,因此对于地质勘查的要求也比较高。
2 钢结构工业厂房优势分析
结合钢结构工业厂房在实际中的建设应用情况,与其他结构形式的厂房工程相比,首先,钢结构厂房的自重比较轻,并且结构的柔性以及抗震性能也都比较好;其次,钢结构工业厂房在建设施工中安装比较方便,并且施工工期也比较短;最后,对于钢结构厂房来讲,其结构设计与施工建设中所应用的轻钢结构其实也是一种绿色环保结构,本身具有较高的利用价值。而且在实际施工建设中,由于工业厂房的作用限制,使得厂房跨度比较大,并且在厂房中运行的起重吊车的吨位比较高,再加上工业厂房的施工场地往往比较小,并且施工工期比较短,因此,实际施工建设与设计中,多选择门式钢架结构进行施工建设与应用。总之,与其他结构形式相比,钢结构厂房不仅结构性能比较好,并且施工建设也比较简单和方便,同时还具有较大环保价值与作用意义,具有较为突出的施工建设应用优势。
3 大跨度钢结构工业厂房的施工要点分析
结合钢结构工业厂房施工建设的主要流程与环节,钢结构工业厂房的结构装配对于厂房工程的施工建设安全与质量可靠性有着直接的作用和影响,因此,钢结构装配是工业厂房施工建设中的一个重要环节,在实际施工建设中应注意从以下几个方面进行质量控制与管理,并把握好相关的施工要点,以保证工业厂房施工建设的顺利与安全可靠。
3.1 钢结构焊接前后的要点分析。通常情况下,进行钢结构焊接施工中首先要注意对于钢结构材料和焊接材料之间的一致性进行考虑,同时注意保证焊缝外的清洁度,并选择合适的参数进行焊接施工,以保证所焊接钢架结构能够满足工程力学性能。其次,钢结构焊接完成后,通常需要进行一些机械加工方式,但是由于钢结构零件的技术并不高,因此可以使用装焊接胎夹具,以合适的装配基准和装配工艺进行机械加工。此外,在钢结构焊接中,为了保证钢结构具有良好的力学性能,同时能够符合相关的尺寸要求,进行钢结构装配施工中,将装焊加工零件的操作作为最后一道工序进行完成实现,以避免钢结构变形发生。
3.2 钢结构装配工艺尺寸选择与施工要点。进行钢结构装配施工中,应注意选择合理装配尺寸,以满足钢结构的工序尺寸能够满足生产需求,同时保证钢结构装配中的累积误差能够实现最小化。其次,进行钢结构装配中,还应注意结合工业设计要求,进行定量公差尺寸安排,在进行多个零件组装时,组装完成的构件尺寸需满足相关规定的尺寸要求。
其次,进行钢结构装配施工中,结合工业厂房的钢结构屋架形式,放样时应注意进行一定的收缩量预留,放样连接板则需要通过电焊定位放置在平台,型钢定位通过挡铁进行完成和实现。在进行第二个屋架架设施工中,将第一拼装屋架底模作为基准进行固定完成,然后进行屋架的装配焊接。焊接时注意保证焊接处的干净度,注意焊接操作规范。
4 结语
总之,随着建筑行业发展,大跨度钢结构在建筑施工中的应用将越来越广泛,进行大跨度钢结构施工要点分析,有利于保证大跨度钢结构施工质量,促进在建筑施工中的应用和发展。
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关键词:小型火力发电厂;单跨框架;抗震规范
一、概述
在2008版的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)在修订的过程中,对其中的第6.1.5条进行了补充,提出了限制单跨框架结构的适用范围的要求,要求是这样说的:“……高层框架结构不应采用单跨框架结构;多层的框架结构不宜采用单跨框架结构。”而在《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中的第6.1.5条,则提出了比原来更为严格且更为细致的新要求,规范中是这样说的:“……甲类和乙类建筑以及高度大于24米的丙类建筑,不应采用单跨框架结构,高度不大于24米的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。”
2012年1月4日,国家能源局公布了最新一版的《火力发电厂土建结构设计技术规程》(DL5022-2012),其中的11.1.8条明确作出了规定:“发电厂多层建(构)筑物不宜采用单跨框架结构,当采用单跨框架结构时,应采取提高结构安全度的可靠措施。”
在国内,小型的火力发电厂按照传统的设计方案,大多数都是使用的单跨框架的结构。如引风机房、110KV配电室,除此之外,转运站、烟道和栈桥等大部分常见的火力发电厂的建(构)筑物也大多数都采取的单跨框架的设计。仔细探究《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)当中的第6.1.5条,该条条文说明一、二层的连廊(输煤栈桥、烟道)采用单跨框架结构,但是需要强调的是这些采用单跨框架结构必须注意加强。单跨框排架式主厂房和前面我们所讲到的其它的结构,我们得出结论,假如我们严格地按照《建筑抗震设计规范》中的第6.1.5条规范来执行的话,会有很多的传统的设计方案不得不做出大范围的修改。
当下,很多专家提出的宝贵意见:在如今的小型火力发电厂中,甲类和乙类的建筑不能采用单跨框架的结构。这篇论文在依据建筑抗震设计规范的条件下,并结合小型火力发电厂的相关规范及建(构)筑物特点,提出了不同的观点。
二、在小型火力发电厂中使用单跨框架的可靠性
自建国以后,通过很多强震的检测,使用单跨混凝土框架的医院、学校和房屋等受到了强震较大的破坏,但是工业厂房却并非如此,工业厂房的单跨混凝土框架同其他结构相比,其遭受到的破坏程度显然要弱得多。
分析这种现象的原因,我们可以发现:在民用的建筑工程中,使用单跨框架结构的时候,往往会因为控制投资、房屋设计的功能过于明确以及缺失监管等方方面面原因,造成了单跨框架结构的安全系数不大。然而在工业厂房的建造过程中,由于工程的设计复杂程度以及该结构在使用过程时的不确定等各种因素,往往使用经验设计,并且选择行业规范当中要求的厂房设计活荷载;这个活荷载是包络荷载,当工业厂房在正常的使用过程中时,通常是不能达到这个包络负载的,所以,该单跨框架结构是具有抗震富裕度的。
综上所述,小型的火力发电厂建(构)筑物假如采取恰当的抗震措施,那么使用单跨框架并非不可靠,而且能够经受住实践的检验。
三、在小型火力发电系统中使用单跨框架的合理性
根据电力行业所具有的特点,并结合建筑物抗震规范和与电力行业相关的规范,接下来我们将证明小型火力发电厂单跨混凝土框架结构使用的合理性。
首先,小型火力发电厂从工艺布置特点来讲大多数建(构)筑物采用单跨式布置,布局紧凑、占地面积少,整体造价低,经济效果好。若采用多跨式布置,占地面积将大幅度增加;整体造价高,经济效果差。
其次,从建筑物抗震规范所适用的范围方面来着手,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的第6.1.5规定:甲类和乙类建筑以及高度大于24米的丙类建筑,不应采用单跨框架结构,高度不大于24米的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。
小型火力发电厂建(构)筑物如引风机房、110KV配电室、空压机房等多为单层、二层厂房,丙类建筑,房屋高度远小于24米;建筑抗震设计规范也没有对单跨框架限制措施,故采用单跨框架结构合理可行。
再者,我们从原理方面进行分析单跨框架限制。建筑抗震设计规范是以增加地震发生时候的抗震防线为基础的。在广义的对抗震防线的认识中,我们会认为在结构设计的过程中,结构弯曲的破坏要先于剪切破坏也是一种抗震防线。我们换一种新的思路:以现行抗震规范作为基础,恰当地增加框架柱端弯矩增大系数和柱剪力增大系数。这样一来,即便是结构遭到了破坏,首当其冲的也将会是梁,它会首先出现塑性铰以耗能。在同一个楼层之内,最起码能够做到当主要的耗能构件产生了屈服后,其余的抗侧力构件还能是弹性阶段。让这种“有约束的屈服”能够保持较长的一段时间,使得结构的抗倒塌能力得到保障。
火力发电厂单跨混凝土框架结构在设计的过程中,柱截面较大,轴压比较小,在传统的设计当中,结构满足强柱弱梁。为了保证在强震作用下柱端不出现塑性铰,我们可以利用增强抗震构造措施来提高单跨框架结构的抗震性能。框架结构震害的严重部位多发生在框架梁柱节点和填充墙处,一般是柱的震害重于梁,柱顶的震害重于柱底、角柱的震害重于内柱、短柱的震害重于一般柱。通过对各个因素的考虑和综合分析,主要抗震构造措施如下:(一)提高框架的抗震等级。(二)调整单框架结构的布置方案。(三)加强角柱、避免短柱。(四)设置柱间支撑。
把框架设计成延性框架,遵守强柱、强节点、强锚固,框架沿高度不宜突变,避免出现薄弱层,控制最小配筋率,限制配筋最小直径。构造上采取受力筋锚固适当加长,节点处箍筋适当加密等措施。
增强抗震构造措施、提高抗震等级,单跨框架抗震性能便可以大大提升。
在此我们做一个补充说明,我们这片论文主要针对的是小型火力发电厂,而对大型的火力发电厂,工艺布置十分复杂,产生类似于短柱和异形节点等的机会要比小型火电厂大得多,因此我们建议大型火力发电厂尽量不要使用单跨框架结构。
总结:通过大量的实践,证明在小型火力发电厂中使用单跨框架结构的可靠性,同时,根据电力行业所具有的特点,我们也证明了在小型火力发电厂中使用单跨框架结构的合理性。综上所述,小型火力发电厂是可以使用单跨框架结构的,前提是必须采取充分的抗震构造措施。
参考文献:
[1]GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].
[2]DL5022-2012火力发电厂土建结构设计技术规程[S].
关键词:Loft 文化 旧工业建筑改造 文化再生
1、Loft的由来
Loft这个词在英文中既有阁楼、顶层, 又有仓库、工厂的意思。佛朗西斯科・阿森西奥・塞威尔在《Loft:艺术家的藏酷空间》一书中是这样解释的:Loft的简单定义:“大型空间,几乎总是非居住功能的使用转变而来,同时其结构和设备经常保留外露的形式。”
在今天,Loft的含义被不断的拓展和延伸,形成了一种特有的文化和现象。现在Loft已经成为建筑学上的专有名词以及成为一种多样的建筑类型。通常代表和所指工业建筑通过改造进行功能转变和再利用。
2、旧工业建筑改造的现状与Loft文化
伴随着工业社会向后工业社会的转变,产业结构的调整,传统工业逐渐衰微, 由此产生了大量的工业废弃地,厂房仓库等大量旧工业建筑闲置。在城市化快速扩张的今天,大量的废旧工业建筑资源成为城市发展进程中所面临解决的重要问题。大片的拆除重建在抹去城市的旧日痕迹和工业痕迹的同时, 带来的负面影响是无视文脉,割裂城市的固有肌理,同时也是资源的浪费。在可持续发展观的背景下,对旧工业建筑的改造再利用成为必然。
3、旧厂区改造元素
3.1建筑的结构和表皮
柯布西耶在《走向新建筑》里将建筑表皮作为建筑三个要素之一。柯布西耶认为:“体块被表皮包裹,建筑师的任务是把包裹体块的表皮生动起来,防止他们成为寄生虫,遮盖了体块并为了它们的利益而把体块吃掉。”
目前很多的厂房都会采用“整旧如旧”,虽然这是由于多种因素所造成的,比如经济以及建筑造型的独特性等,但是从技术上分析,由于工业建筑的结构状况,改造为民用型,完全可以达到要求,所以没有必要浪费社会资源进行结构方面的改动。
厂房改造中大部分采取保留原有结构和表皮,这是为了保留建筑的深层记忆,这是一种符号的延伸与渗透。典型的案例包括了798和Loft49等。
3.2窗的采光处理
光线的作用除了基本的照明需求外,还具有塑造建筑的形象,增加建筑的体积感,以及塑造不同的空间属性等。
工业建筑由于功能属性和生产工艺等要求,一般分为顶部采光的天窗和垂直面采光的外窗。外窗兼有采光和通风的功能,故外窗为部分可开启,部分固定。开启的方式一般有上悬、中悬、下悬。外窗在改造中根据需要一般有多种方式:a.由于更换表皮,外窗全部更换,根据需要设计新的外窗和采光通风方式。b.保留外窗的基本形式修葺和完善c.根据需要更改变换原有外窗的尺寸。
3.3 保留历史符号和工业痕迹
由于旧工业建筑的内部的管线和设备都是为了原有工业的生产,改造后没有使用的必要,所以一般进行拆除。也可以在不影响改造后建筑功能的基础上对部分设备进行保留。管线和设备也是建筑的一种符号,代表着建筑文化的保留与延伸。工业元素和历史痕迹成为旧工业建筑不可复制的遗产,这也是建筑内涵的体现与延伸。
在798艺术区就保留部分旧设备,设备的保留不仅唤起人们对于过去时代的记忆,也是旧工业建筑对当代文化的渗入和标志性记忆。
4、旧厂区环境的营造
奥里安娜・菲尔丁・班克斯在《lofts一空间中的生存》一书中说所有的loft改造空间都有一个共同特点,那就是地理位置。Loft总是聚集在如河流沿岸,铁路沿线,城市中衰落或废弃的地区。所以对失去原有工业功能的旧厂区的改造转型就必须要放在城市更新的背景下进行,把旧工业区改造同旧工业建筑的改造和再利用、旧城更新结合起来进行。
4.1 旧厂区的功能重新定位
Loft改造旧厂区重新赋予区域新的功能和内涵,以文化创意产业为载体的文化聚集区。法国塞纳河艺术家聚居的马海区,这个曾经在18世纪作为私人馆区到20世纪成为要被拆除的贫民窟,如今在Loft模式改造下成为一个时尚的文化区和居住区。
4.2 外部空间环境营造
建筑外部空间是内部空间的延续,同时由于城市公共空间的相互渗透,形介于二者之间的模糊区域。在功能上,建筑外部环境作为建筑功能的外延,是建筑功能的有利补充。同时它又是城市公共空间的重要组成部分,是塑造城市观环境的重要因素。
旧建筑的衰败与废弃总是伴随着建筑外部环境质量的恶化,并且这两者间相互影响。旧建筑的衰败会引发其外部环境质量的下降,反之,外部环境质的下降也会加剧旧建筑衰败的速度。因此,对于此类老工业区外部环境的整治重视环境质量的更新和改善,创造方便、舒适、宜人的环境更能体现建筑主体造后的文化价值、经济价值和生态价值。
5、结语
旧厂房的改造再利用得到越来越多人的认可 ,价值观的改变使我们认识到作为城市肌理一部分的旧厂区在城市发展中是不可跳跃的。文化创意产业在中国的迅速发展也为旧工业。建筑的生存提供更多的模式和方法。全球目前以 LOFT 为代表的创意产业每天创造的产值高达220亿美元 ,并正以5%左右的速度递增 ,在一些国家 ,其增长速度更快 ,如美国达到4% ,英国达到12%。厂房之所以赢得艺术和文化创意产业的青睐 ,是因为工业建筑有别于日常生活空间的建筑和景观 ,因而可容纳各种非日常的活动 ,为艺术家的个性设计和创造提供非同寻常的体验;旧建筑是有历史和故事的 ,通过物质的元素 ,给空间带来一种非物质的氛围 ,并弥漫四周 ,创造出一种独特的场所感。这是新的建筑设计所不能带来的。
参考文献:
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[2 ]李雪梅.北京 798 :从军工厂到艺术区[J].中国国家地理 ,2006 (6) .
0引言
从18世纪60年代英国第一次工业革命开始,工业生产方式和工业成果就深刻的改变着人类社会的发展进程,伴随科技对生产方式的根本性调整,越来越多的工业设施、工业设备被淘汰,工业闲置空间成为城市建设面临的问题,工业废弃的产生伴随着昔日繁华的老牌工业区的没落,同时会产生一系列的连锁反应,包括工厂倒闭等经济问题、失业率上升等社会问题、城市人口外迁等城市问题、税收减少等政治问题、工业污染等环境问题,如何处理大量的工业废弃成为全球各国面临的一个综合性难题。尤其在二战后,工业变革日新月异,工业废弃的产生以几何体增加,在处理这些工业废弃的过程中各国也在不断积累经验。对工业废弃的处理经历了一个观念转变的过程:销毁、销毁重建、回收再利用、综合性开发,在这个过程中,人们渐渐认识到工业废弃物是人类社会自身历史的见证,工业建设过程中的成果与遗存属于人类历史遗产的一部分,工业遗产的概念由此而来。
1工业遗产研究成果概述
工业遗产的理论依据是工业考古学,是一门包括调查、考察、记载保护工业遗迹的学科,目的在于从社会史和技术史的角度评价这些遗迹的意义。20世纪70年代美国和日本学者相继引入工业考古学的概念,并对本国工业遗产展开研究。我国对工业遗产的研究开始于21世纪,2006年国家文物局主办的中国工业遗产论坛通过了《无锡建议》,标志着中国工业遗产的保护、管理与研究进入了一个新阶段。
伴随着工业考古学半个世纪的发展,工业遗产的实践也在不断推进,相关的学术机构、行业协会、国际组织纷纷成立,国际工业遗产保护委员会(TICCIH)于2003年通过并提交给国际古迹遗址理事会(ICOMOS)的《下塔吉尔》,明确了工业遗产的定义、内涵、工作原则与技术方式和形态分类,成为目前各国工业遗产保护与再利用的指导性章程。工业遗产被定义为:那些在历史、技术、社会、建筑或科学方面有价值的工业文化遗存组成。它们由建筑物、机械、车间、制造场、工厂、矿场及相关的加工提炼场所、仓库、店铺、能源生产和传输设施、交通设施所组成,与工业相关联的社会活动场所,如住宅、宗教礼拜地和教育机构都包含在工业遗产范畴之内。
对工业遗产保护再开发的实践,主要以四种模式为主:工业博物馆保护模式、景观公园改造模式、艺术创意介入模式和综合开发模式。
工业博物馆保护模式是指将该工业遗产所在建筑、厂区等,再造为同一主题的博物馆或美术馆,或者把工业区连同周围的自然环境,建成生态博物馆,原工业设备、机器、工具等制品就地展示,如意大利罗马的蒙特马尔蒂尼中心博物馆、巴黎的奥塞美术馆。
景观公园模式,指利用原工业遗产与城市记忆的链接,保留一定的原有工业设施,在原工业遗产所在地的基础上进行合理的整理规划,建立城市公园。
艺术创意介入模式,指利用工业遗产原有的特殊美感和空间特色,如工业设施的历史斑驳痕迹或工厂建筑宽敞高大的厂房仓库,把工业遗产改造成为艺术空间,北京798艺术区就是利用大型厂房的包豪斯建筑风格,重新注入艺术功能。
综合开发模式,往往在一个区域工业遗产的保护再利用中出现,如德国鲁尔区的“工业遗产旅游之路”的策划,把没落的德国鲁尔区改造成为一个区域性的旅游目的地,其中包括亨利钢铁厂露天博物馆、北杜伊斯堡景观公园、奥伯豪森中心购物区,区域内的废旧铁路和旧火车车皮成为社区儿童艺术学校的表演场地,焦炭厂被改造成餐厅、儿童游泳池。在工业遗产的实际改造中,往往采用综合开发模式,涵盖工业博物馆、景观公园、艺术创意介入等模式。
短短50年间,工业遗产的保护与再利用经历了一个从无到有,从粗放到精细的过程,在这个过程中,与工业遗产相关的法律、制度、组织、学科渐渐建立起来。对工业遗产的观念也在不断变化,最开始的时候各个国家和地区的实践目标都是为了解决问题,随着经验的积累和观念的转变,工业遗产改造的重点变为对遗产的保护和对历史记忆的保留。
2台湾地区工业遗产研究概述
工业遗产,台湾常使用的说法是“产业文化资产”,强调其所具有的价值涵义。台湾地区大多数工业遗产形成于日治时期,日本占领中国台湾的50年中,实行“工业日本,农业台湾”政策,把台湾作为日本的物资补给地,大量搜刮台湾的盐、铁、糖、粮,并由此兴建配套的铁路运输系统。日本退出台湾岛之后,给台湾留下了大量的工业遗存,主要以大型厂房、工业设备、铁路为主。20世纪后期,由于受到国际经济影响、岛内产业结构的更迭和转型,工业遗存遭到闲置或废弃。
台湾地区开展工业遗产保护起步较早,1981年行政院文化建设委员会成立,1982文化建设委员会公布施行《文化资产保存法》,正式开启台湾的文化资产保护。1998年,台湾“行政院”成立文化资产委员会,确定工业遗产的内容、分类、范围,利用工业考古学的方法建立工业遗产调查操作手册。
在工业遗产评估和调查的基础上,文建会开展了三个计划:1998年闲置空间再利用计划、2002年台湾世界遗产潜力点计划、2002年产业性文化资产保存计划。
闲置空间再利用计划具体指向铁道艺术网络及五大创意文化园区。台湾铁道艺术网络计划是指把闲置的铁道仓库作为艺术家的工作坊和艺术展演场所重新规划,具体包括台中20号仓库、嘉义铁道艺术村、枋寮F3艺文特区、新竹铁道艺术村、台东铁道艺术村、花莲铁道文化园区。五大创意文化园区是指,2002年,台湾文建会推动的“文化创意产业发展计划”,在全台范围内选择了四个闲置酒厂和一个仓库,具体指华山1914文化创意产业园区、台中文化创意产业园区、嘉义文化创意产业园区、花莲文化创意产业园区和台南文化创意产业园区,产业遗产再利用为创意文化园区,强调的是艺术创作与商业机制的连接。
台湾早期的工业遗产保护是出于环境整治和日常维护需要,并且以观光商业利益为重,忽视工业遗产本身的社会文化功能、历史文化价值。2000年之后,台湾文化建设委员会开始推行一系列文化资产“再利用”主题活动,特别是1999年台湾9·21大地震之后,大量古迹和历史建筑受到很大的破坏,工业遗产再次受到重视。
笔者在台湾学习期间,重点考察研究台湾文化创意产业的理论与实践成果,走过台湾知名与不知名的很多文化创意站点之后,发现台湾的工业遗产有两个突出特点,第一,文化创意产业多是从工业遗产出发,缘于台湾历史古迹的缺乏和工业结构转型过程中产生的大量工业遗存;第二,台湾铁路的记忆贯穿整个台湾当代社会,工业遗产中的大部分资产或直接或间接都会与台湾铁路产生联系,“台湾铁道艺术网络计划”、“阿里山窄轨铁道”、“盐铁专线”、“台铁便当”等,从火车站、铁路线路、铁路仓库、铁路制造厂、铁路餐饮服务等等,台湾地区都把其纳入文化资产,并进行主题开发、品牌管理,台湾铁路不仅从交通地理上串联全台湾空间结构,还从文化记忆上搭建台湾的时间意象。所以对台湾铁道文化的研究就拥有了,了解当代台湾文化的意义。
3台湾地区铁道文化再生历程概述
台湾铁路,自1837年刘铭传建立第一条铁轨以来,已经有180年的历史,期间承载客运货运,对台湾经济发展和大众交通做出了重要的贡献,然而20世纪末,台湾地区社会结构的改变、大众运输系统的进步,都让百年台铁原有的功能逐渐被替代,2005年台湾高铁运行之后,台铁的实用功能锐减,多条支线凋零直至废弃。
对于包含台湾记忆的台湾铁路,台湾地区没有选择粗放式的销毁或丢弃,而是在多方势力介入台铁的留存与保护研究之后,最终确认借由台铁原有的功能与条件打造文化艺术观光路线,让台铁的功能延续,生命力拓展。
3.1大陆对台湾铁道文化研究综述
大陆地区对台湾工业遗产和台湾铁道文化再利用的研究早已有之,多零散见于建筑、城市景观、工业遗产、旅游开发类的论文期刊。如石颖川的硕士学位论文《对城市工业遗产的人类学思考——西直门火车站的变迁与历史记忆》(2010年)从社会学角度讨论铁道再利用的必要性;林双毅的硕士论文《城市铁路废弃地景观更新设计研究》(2013年)中提到台湾铁道文化开发。还有一部分论文以某一个铁道艺术村为案例,从一个角度讨论研究,如范丽的硕士论文《旅游开发与既有建筑再利用研究》(2013年),从改造的背景、策略、使用评价角度研究“台东铁道艺术村”;樊丽媚的硕士论文《台湾工业遗产的保护与再利用研究》(2013年)通过对台湾的工业遗产现状进行普查、分析和总结,提到台湾铁道艺术网络计划,并从建筑类型和改造类型分析“台中20号仓库”和“嘉义铁道艺术村”;王蕾霰、周波在论文《台湾产业遗产保存与再利用实践研究》(2015年)中详细讨论台湾对工业遗产再利用的认识和实践,以“台东铁道艺术村”为例,论述台湾铁道艺术网络计划的缘起;赵红霞的硕士论文《面向文化创意产业的台湾工业遗产再利用研究》(2015年)从空间结构、建筑类型、改造手法、改造理念等角度分析“台中20号仓库”;李星敏的硕士论文《铁路废弃地的景观更新设计对策》(2015年)从景观更新的角度讨论“嘉义铁道艺术村”。由此可见,把台湾铁道文化作为单独的主题进行深入研究的论文目前还没有出现。
3.2台湾铁道文化再生实践
台湾人的铁路包含的是浓浓的化不开的世代记忆,在现代化的过程中,台铁衍生出的产业链上下游基本上可以涵盖50%的台湾文化营造,台湾人喜欢并擅长开发铁路文化,例如,制造铁路用铁的铁厂工人,用铁路部件废弃物组装成的装置摆放在台北市政府广场;铁路运输过的木材和旧铁轨为主体建成的“宜兰罗东林业园区”;铁路旁边原来用来存储货物的旧仓库、职工宿舍、办工场所,改建成艺术园区,如台中20号仓库铁道艺术村、新竹市铁道艺术区、枋寮F3铁道艺术村、台东铁花村、花莲铁道商业街区;台铁便当成为一个重要的品牌,铁路途径的台东县池上地区,为过路的台铁旅客准备的池上便当,成为众多游客的旅行的目的;很多火车站本身就是历史建筑,由于台湾地区历史上被众多不同的政体治理,期间留下的痕迹,又以火车站的建筑样式最为明显,如日本占领时期修建的日式风格明显的集集火车站、花莲火车站、平溪线十份车站,巴洛克风格的台中火车站,原住民元素突出的台东火车站、台东海端火车站等等。
3.3台湾铁道艺术网络计划项目
“台湾铁道艺术网络计划”是台湾文建会推行的“闲置空间再利用计划”的重要项目之一。铁道艺术网络利用各个火车站闲置的仓库改造为艺术家创作的工作坊及展演场所,借由此带动台湾文化艺术发展。2000年,位于台中火车站后方的20到26号仓库成为铁道艺术网络的第一个运营点,开放仓库给艺术家进驻,其中的20号仓库免费开放给大众参观,并同时作为展览和休憩的场所,之后台中的铁道艺术村被称之为“台中20号仓库”。继台中的铁道艺术村之后,陆续完成嘉义、枋寮、新竹、台东四处铁道艺术村的建立,2009年又推动花莲铁道艺术村的规划运营,自此台湾铁道艺术网络串联起由“点”到“面”贯穿整个台湾铁道东西南北的艺术创作网络,并借由此网络整合台湾艺术创作活力、地方文化特色、交流互动方式及相关观光与产业资源。
4结语
250年工业文明历史在物质和非物质层面都留下了大量的工业遗迹,而工业遗迹所具有的现代气质恰当的契合着后现代主义对现代性的反思,所以社区、社群、记忆、城市意象被带入到推动现代社会的视野中,台湾铁路工业遗产的改造试图回应社区诉求,首先致力于历史文化和地理空间合二为一的现代呈现,然后才是对文化发展、产业转型、经济提升、环境改善的显现作用。台湾工业遗产的改造为大陆提供了一种参考,即“微小叙事”和“地方性知识”的重要性,把细微的情感和社区的需要作为从工业遗产到文化发展的立足点,把深入挖掘地方文化,以一种现代化的方式呈现,方能让工业遗产活化再生。
关键词:工业厂房;暖通空调;节能设计
近年来,快速发展的市场经济让我国的工业企业得到了突飞猛进的发展,但是,空调、暖通行业巨大的能源的消耗量也对可持续发展提出严格的限制。当前空调、暖通等能源的消耗在我国建筑行业能源消耗的总量中占据一半以上,由于研发再生能源的力度不够,绿色环保活动开展的不够深入,致使我国在能源供应方面存在着间断的、短缺的现实性危机。怎样有效的提高工业厂房能源的使用率成为当前工业企业所面临的一个重要问题。
1 根据厂房的实际情况,合理的进行负荷计算
工业厂房和民用建筑不一样,工业厂房的制冷和采暖负荷计算比较复杂,我们应该按照相关的暖通空调设计规范来确定出设计温度的范围。一般来说,工业厂房设计的温度范围应该控制在12~15℃间。采暖的温度可以设计在14~16℃之间。在设计厂房空调的温度时则可以设计在26℃到27℃之间。据此,我们可以发现,设计的温度差其实不大,但有的设计者却误以为工业厂房的建筑冷暖负荷的变化是有限的,因此在计算暖通空调负荷时和一般的民用住宅没有显著的区别,这种论断是不合理、不科学的。其实,类别不同的工业厂房或是车间,其负荷的组成或是大小可以是千变万化的。有的厂房其新风负荷能够占总负荷的一半多,有的厂房则需要常年进行热加工方面的处理,另外还有的厂房因为内部的劳动强度比较大,员工的分布比较密集,从而发热能量持续上升,所以导致空调冷、湿负荷的比例一直都很高。据此可以看出,依据实际情况进行科学的负荷计算,并且合理控制厂房的暖通空调设计的温度,这样才能减排、高效、节能的生产,才能实现可持续发展的要求。
2 设计工业厂房暖通空调时关于冷热源的选择
厂房类的建筑大多安排在工业区的范围内,通常是厂区的锅炉房来提供蒸汽。当工业厂区只需使用采暖用热或只有采暖用热时,最好把高温的热水当做热媒。然而,当厂区的供热主要是工用蒸汽时,在不违反技术、节能和卫生要求的情况下,可以用蒸汽当做热媒。一般来说,厂房类建筑是不可以采用电来采暖的,因为工业方面的用电价格就会相对较高,就算是民用的建筑,只要没有其地方供电部门给出的优惠,运行价格都会偏高。若是厂区没有热水、热源或是蒸汽,一些车间只要没有易燃危险的存在,都可以利用燃气的辐射来采暖,这也算是一种相对经济的方式。至于冷源方面的选择,也要结合所在厂区实际的情况,把投资减少到最低并且提高能源的利用率。当然,在非严寒的地区,也可使用VRV制冷机组或者使用溴化锂吸收的制冷机组,夏季时可以制冷,冬季时可以制热。
3 关于厂房大门空气幕的设置
工业厂房大门大多是长期敞开的大门,特别容易造成冷风的侵入。若工业厂房在严寒地区,那就应该在大门的上方安装好空气幕。但有些设计师为了简单省事,把大门的空气幕和暖气片连在一起,这种做法是错误的,而且没有遵守《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)里相关的规定。厂房里主要出入口的大门都比较高,也很大,对贯流式的空气幕来说,送风的距离无法来满足其的使用要求,因此应该使用离心式的空气幕。面对超大出入口的时候,应该使用装配式的热空气幕,当装配式的热空气幕装在大门上方时,形成了一道热风幕,阻挡了厂房外冷空气的侵入,维持了厂房内所需要的温度。
4 工业厂房暖通空调的方式选择方面
4.1 厂房内有关车间通风的设计
车间内通风设计应按照工种类别、流程转换、厂房布置的变化做出合理的设计,不应该局限于控制通风的方式。若是同一工种的车间,我们可以用全室通风的方式,但若是不同工种车间,则可以根据其的散热量情况以及污染情况的不同,进一步做排风和除尘等工作的处理,以便缩小由于通风导致的污染蔓延的范围。有些厂房的散热量比较低,我们可以选择在屋顶上安装与自然采光和通风相关的装置,利用热流上升的作用,以致于不需要消耗动力就可以散风排热。另外,我们还应该满足工业厂房的除烟和除尘方面的要求。尤其对一些类似化工车间和焊接车间的可能存在有害气体的厂房,设计者要尤其注意。
4.2 厂房内散热器的配置
在实践过程中,我们要科学的选择散热器。对于负荷较大的厂房可以利用钢制的翅片散热器,因为这种散热器作用面积比较大,可以满足车间的热需求量。但是,若此种散热器仍然不能满足车间的负荷要求,则可以增加一定量的暖风机装置,以便更好的进行补热。当然,对于粉尘量比较多的车间里,由于此种散热器拥有的结构很复杂,容易大量藏积粉尘,然后导致散热的效能降低。所以,我们可用钢柱式的散热器,从而在节能的同时,优化了热量的供应效果。一般而言,工业厂房的车间占地面积或所占空间都比较大,因此,将全厂房都进行加热的做法是不合理的,这种选择只会造成大量能源被消耗的结果。
【关键词】建筑;消防设计;工业建筑
【中图分类号】TU998.1【文献标志码】B【文章编号】1007-9467(2016)03-0072-02
1引言
工业建筑中消防设计对于建筑物的安全十分重要,是整个建筑设计重要的组成部分。工业建筑要满足大空间、大跨度厂房的使用要求,结构形式多采用轻钢结构,所以,建筑内部除必须划分成很多防火分区外,还必须对结构构件采用防火保护。下面从工业建筑设计的耐火等级和防火分区、消防车道及救援场地、安全疏散几个方面展开说明。
2合理确定建筑物的耐火等级与防火分区
根据建筑物的火灾危险性和重要性,在《建筑设计防火规范》的限定范围合理地确定建筑的耐火等级及防火分区面积。各种厂房建筑由于其使用功能要求和重要程度不同,火灾危险性存在差异,设计时要根据业主提供的建筑使用功能要求,确定建筑的火灾危险性,进而经过综合比较确定建筑的耐火等级。根据规范规定,工业厂房中在外的钢柱、梁、屋顶承重构件要实施有效的防火保护,以满足规范要求的耐火极限要求。在建筑内划分满足规范要求的防火分区,并明确各防火分区的最大面积要求。每个防火分区之间设置防火墙。火灾发生时每个防火分区以楼板和防火墙作为隔断能够通过区域的封闭使火势控制在一定的区域内,不至于蔓延造成重大的影响。工业建筑的楼梯间、电梯间、管道孔洞、电缆井等要采取有效的防火措施,当火灾发生时不会为火灾迅速蔓延提供途径。
3工业建筑灭火救援设计
在进行设计时,应充分考虑灭火救援设施的要求。高层厂房,占地面积大于300m2的甲、乙、丙类厂房和占地面积大于1500m2的乙、丙类仓库,四周应设置消防车道,以保证消防员在发生火灾时能及时有效地开展扑救。的确有困难时,应沿建筑物的两个长边设置消防车道。消防车登高操作场地的设置应满足以下条件:场地与建筑之间不应设置妨碍消防车操作的树木、架空管线等障碍物和车库出入口;场地的长度和宽度分别不应小于15m和10m。对于建筑物高度超过50m的建筑,场地的长度和宽度分别不应小于20m和10m。在建筑物与消防车登高操作场地相对应的范围内,应设置直通室外的楼梯或直通楼梯间的入口。厂房、仓库、的外墙应在每层的适当位置设置可供消防救援人员进入的窗口,以便火灾时消防人员可以直接进入到室内。
4工业建筑安全疏散
安全疏散直接关系到工业建筑使用者人身安全,是整个工业建筑设计的重中之重,当火灾发生时,应首先保证人员的安全疏散。工业建筑安全疏散主要包括疏散距离、出口宽度、出口数量、封闭楼梯间的形式。保证人员疏散时间小于构件的耐火极限,确保火灾时人员能安全逃生。安全疏散距离需要根据建筑物的使用功能、使用人数,房间面积满足《建筑设计防火规范》的规定。安全疏散口的宽度及数量针对建筑物的规模及用途不同、防火等级及火灾危险性不同,根据规范设置每个防火分区不少于2个安全出口。安全疏散通道包括楼梯、电梯、走廊和疏散门等。设计时一定要严格按照规范的要求。疏散楼梯的设计一定要根据规范要求设置敞开楼梯、防烟楼梯间或是封闭楼梯间。
5结语
总而言之,为保证建筑物的安全性,工业建筑中的消防设计起着十分重要的作用,它是建筑设计的重要组成部分。工业建筑的消防安全与建筑设计师对消防知识的理解掌握息息相关。只有消防设计完善、合理才能有效解决这些安全问题,才能有效地减少建筑火灾,保护好民众安全。
参考文献
1.GB50016-2014建筑设计防火规范(2015年版)[S].
2.13J811-1建筑设计防火规范图示(2015年版)[S].
关键词:高强混凝土 框架柱 裂缝
1、前言
在大型火力发电厂主厂房结构中,由于其高度较大,且竖向荷载较大,故裂缝问题较为突出。经常出现的情况是:框架柱的断面由轴压比限值确定,而框架柱的配筋由构造配筋率决定,这其中存在着不合理的地方。应用高强混凝土可以显著减小构件的截面尺寸,减轻结构自重和钢筋用量,具有明显优点,可获得较高的经济效益。但高强混凝土的脆性会在某些情况下产生裂缝,强度等级愈高,脆性愈大。因此,在大型火力发电厂主厂房结构框架柱中应用高强混凝土,需研究改善高强混凝土柱抗裂缝能力的有效措施。
在火力发电厂结构工程中,裂缝的防治是一个有较大普遍性的问题。裂缝的扩展是结构物破坏的初始阶段; 同时,对于结构物而言,裂缝可能引起渗漏,影响结构的使用功能,并且引起持久强度的降低,如钢筋混凝土结构中保护层剥落。水工建筑物在水压头不高于水位的l0cm以下,就会产生的裂缝、渗漏、钢筋腐蚀、混凝土碳化等。因此,对裂缝的成因进行分析,在此基础上对预防裂缝的产生和发展及对裂缝形成后的处理
措施进行探讨是非常必要的。
2、高强混凝土框架柱工程的特点
在美国,以圆柱抗压强度标准值达到或超过42MOa为高强混凝土。欧洲国际混凝土委员会1995年的资料通报中定义高强混凝土为圆柱体抗压强度高于50MPa的混凝土,大体相当于我国C60级混凝士。在我国通常将强度等级等于或超过C50级的混凝土称为高强混凝土。这个分类标准适合我国国情。高强混凝土具有以下一些特性:
(1)高强混凝土受压时呈高度脆性,延|生很差。
(2)高强混凝土的抗拉强度、抗剪强度和粘结强度虽然均随抗压强度增加而增加,但它们与抗压强度的比值却随强度提高而变得愈来愈小,所以在处理高强混凝土构件的抗剪、冲切和扭转等问题时必须慎重。
(3)在相同的横向约束力作用下,高强混凝土纵向承载力的改善要比普通强度混凝土稍差,所以在计算配有间接钢筋的螺旋箍筋柱和局部承压等承载能力时,表示横向约束作用贡献的部分也要做出修正。
(4)受压时高强混凝土还有易产生裂缝的倾向,因此在设计局部承压以及钢筋搭接锚固时应特别注意。在这些部位要加强设置横向箍筋以防止裂缝。由于塑性变形能力较差,高强混凝土中钢筋锚固粘结应力的分布变得更不均匀。弯起钢筋的转角处会使混凝土受到较高的局部挤压力,也应注意防止裂缝。
3、混凝土框架柱裂缝的成因
在常用的建材,如钢、混凝土、砂浆等中,均存在有材料内部的初始缺陷。以高强度混凝土为例在尚未受荷的混凝土和钢筋混凝土结构中存在肉眼不可见的微裂。此微裂主要是存在于骨料与水泥石粘接面上的裂缝、骨料与骨料之间的裂缝、以及骨料本身的裂缝。微裂的分布是不规则的,这主要是由于混凝土内部的不均匀所所致。。在受荷的情况下,引起大于等于0.05mm宏观裂缝的产生及发展,形成通常所称的裂缝。由此可见,结构物裂缝的产生是有其内部原因和外部条件的,其内部条件为以上所述的材料的不均匀性所导致的内部缺陷和微观裂缝。其外部条件可概述为以下几点:
(1)由各种直接作用的外荷载如静、动荷载引起的直接应力而导致的裂缝。在电厂结构工程中,常见的有结构物自重、土的主动压力和被动压力、水的侧压力、各类设备的静、动荷载以及风荷载等等。此类荷载产生的应力一般可按常规计算方法得到,比较直接和明确,在设计过程中也较易得到控制,因此,此类荷载引起的应力导致的裂缝约只占结构裂缝的15%-20%左右。
(2)结构次应力引起的裂缝,此类应力产生的原因主要有: 结构物的实际工作状态与常规模型的出入。从而引起结构中应力分布与理论计算不一致;局部的开孔、洞也会引起应力集中现象,使在应力集中的部位产生裂缝。
(3)由变形变化引起的裂缝。此类裂缝在工程实践中最为多见,往往占裂缝的80%左右,比如高强混凝土的脆性会在某些情况下产生裂缝,强度等级愈高,脆性愈大。由于温度场的不均匀、材料的收缩和膨胀,不均匀沉降等也会引起高强混凝土柱裂缝的产生。
4、裂缝的防治策略
高强混凝土的脆性随着强度提高而严重,为了有效防治高强度混凝土柱产生裂缝,必须从以下几个方面加以防治,才能充分利用高强度混凝土的特点,减少其缺陷。
(1)高强混凝土的脆性随着强度提高而严重,所以主要受力截面上压区高强混凝土必须设计成约束混凝土,混凝土受压时在侧向有膨胀趋势,所谓约束就是从侧向给受压的混凝土以约束,限制其横向的膨胀变形,这样就能有效的防止高强度柱产生裂缝。
(2)合理添加外加剂各种止水剂、缓凝剂能有效减少混凝土的离析提高保水性,使混凝土内部结构较为均匀一致,养活因干缩、不均匀收缩、不均匀收缩引起的微裂; 同时,止水剂还能与混凝土的硅酸盐、铝酸盐进一步反应生成网状凝胶,堵塞裂缝,提高裂缝的自愈能力。
(3)注意温度应力的影响,削减施工过程中温度收缩应力和混凝土的干缩应力,从而防止干缩、温度收缩裂缝的产生; 由于混凝土的温差应力和干缩应力主要有气温、水化热温差等早期应力,因此,后浇带的保留时间应尽可能长些,一般不应少于40d。
综上所述,在大型火力发电厂主厂房结构中,采用高强度混凝土柱有利于提高主厂房结构的稳定性,但是由于高强度混凝土脆性随着强度提高而严重等自身的缺点,在施工和维护过程中必须采取合理的措施来防止高强度混凝土柱的裂缝的产生,,这对于最大限度的提高高强度混凝土柱在大型火力发电厂主厂房结构中的优势具有指导意义。
参考文献:
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[3] 徐伟栋配置高强钢筋的混凝土柱抗震性能研究[D].[学位论文]硕士 2007
关键词:超高层结构,抗震性能,施工技术
0.前言
钢结构建筑具有强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保及工业化程度高等特点,是我国十五期间重点推广项目之一。随着城市建筑业的迅速发展,高层钢结构工程应用越来越多,合理确定钢结构安装的施工顺序、采取各种措施提高安装质量是保证整个工程质量和工期的关键。论文参考网。一旦钢结构在施工过程中出现了问题,就会带来许多后患。轻者会影响工期,破坏结构外观,浪费材料等;重者则可能会造成人员的伤亡,甚至给社会带来严重的不良影响。因此,对于钢结构工程的施工必须严格控制,防患于未然。
1.钢结构施工中存在的问题
钢结构工程施工中产生的问题,是由于施工单位施工不善而造成的。论文参考网。主要问题有以下几点:
(1)不熟悉图纸,盲目施工,图纸未经会审,仓促施工;未经设计部门同意擅自修改图纸。
(2)未按相关施工验收规范施工。
(3)未按相关操作规程施工。
(4)施工方案不周全,质量管理紊乱。
2.两种钢结构的施工技术
2.1 钢结构厂房的施工技术
钢结构构件主要制作工艺流程为:放样→F料→电脑编程→拼板一CNC切割→组立→埋弧焊接→钻孔→组装→矫正成型→铆工零配件下料→制作组装→焊接和焊接检验→防锈处理、涂装、编号→构件验收出厂。钢材不易久放露天,造成母材锈蚀过度而不合格;焊接材料受潮后不能施焊等;构件严格按照操作流程制作。
钢结构厂房施工技术:综合考虑工程特点、现场的实际情况、工期等因素,选择合适的吊装设备、安装设备等。
(1)地脚螺栓的安装:地脚螺栓的精度关系到钢结构定位,地脚螺栓的埋设须严格保证其精度,地脚螺栓的埋设精度:轴线位移±2.0mm,标高±5.0mm。
(2)钢架安装顺序:钢柱→钢梁→吊车梁→连系梁→水平支撑→檩条→拉杆→隅撑。
(3)钢柱吊装:钢柱安装前应测出钢柱牛腿面的标高,以此标高反算到柱脚及基础支承面标高,并予以调整支承面。
(4)钢梁的安装:首先在地面胎架上拼接成整体,同时在钢梁上架设好生命线,安装檩条时可以在钢梁上来回走动,吊装就位后在钢梁的两侧用缆风绳将钢梁固定,保证钢梁的平面外的稳定,然后吊装下一跨间钢梁,待下一跨间钢梁安装完成后,在此跨间安装檩条,固定钢梁,保证钢梁不会倾斜扭曲。
2.2 高层建筑钢结构的施工技术
我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史,并在设计和施工中积累了不少经验,我国已自行编制了《高层民用建筑钢结构技术规程》。针对高层建筑钢结构安装构件数量多和施工技术复杂的特点,对关键工序进行了研究,通过编制各种专项施工技术方案及质量控制措施,实现高精度安装、快速完成工期的目标。
高层建筑钢结构的施工技术具体有:
(1)地脚螺栓预埋:地脚螺栓预埋位置的准确程度对钢结构工程整体的安装质量至关重要,为保证地脚螺栓的定位准确,采用适宜厚度的钢板制作加工成定位钢板,进行地脚螺栓的定位固定。
(2)钢柱的安装:钢柱标高的控制一般有两种方式:一是,按相对标高制作安装钢柱的长度误差不得超过3mm,不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形,建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格;二是,按设计标高制作安装土建的标高安装第一节钢柱底面标高,每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸,每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中。
(3)钢梁的安装:钢梁安装的重点在于控制钢梁与钢柱连接形成整体后的轴线位置及垂直度,可通过限位钢板临时固定、多次反复校正逐步完成。
(4)焊接:高层钢结构的现场焊接顺序
应按照力求减少焊接变形和降低焊接应力的原则加以确定。在平面上,从中心框架向四周扩展焊接。
(5)高强螺栓施工技术:对于通过高强螺栓进行连接的钢结构,制作时必须首先注意高强螺栓摩擦面的加工质量及安装前的保护,并应按标准要求对每两千吨每种规格每种加工工艺的高强螺栓摩擦面进行抗滑移系数试验。钢构件角度偏差将严重影响构件组装时的高强螺栓穿孔率。论文参考网。构件的扭曲会影响连接面间的间隙,因此在钢结构制作时应准备。一定的胎架模具以控制其变形,并在构件运输时采取切实可行的固定措施以保证其尺寸稳定性。钢结构安装单位在安装高强螺栓摩擦面前,必须将摩擦面保护好,防止污染、锈蚀并在安装前进行高强螺栓摩擦面的抗滑移系数试验,检查高强螺栓出厂证明批号,对不同批号的高强螺栓定期抽查并做轴力试验,对高强螺栓安装工艺、包括操作顺序、安装方法、紧固顺序、初拧、终拧,进行严格控制检查,拧螺栓的扭力扳手应进行标定等。
3.结语
钢结构项目施工过程中的问题非常复杂,主要是由于引发质量问题的因素繁多,产生质量问题的原因也复杂,即使是同一性质的质量问题,原因有时也不一样。因此,在钢结构的施工中应严格按照施工程序和施工规程进行,不得无图施工和随意修改设计图纸。
参考文献
[1]路克宽.钢结构工程便携手册[M].北京:机械工业出版社,2003.
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