厂房设计论文范文

导语：如何才能写好一篇厂房设计论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：结构改造；粘贴型钢加固法；粘贴碳纤维加固法

1引言

近年来，我国的建筑发展迅速，建筑占地与土地资源不足的矛盾也日渐明显，旧建筑的改造利用就成为当前一种较好的解决方式。在旧建筑的改造建设中，由于受场地、原有建筑功能、层数的增加、原有结构及新旧规范等诸多因素的影响，在改造工程的设计中，出现了竖向作用和水平作用增大，导致原有结构构件的承载力不足和结构整体刚度的不均匀。同时，由于新旧构件的材料和强度的不同，新旧构件的连接因此也成为工程改造中的一大关键技术。

2工程概况

本工程位于上海市卢湾区，为一机械制造厂，建于80年代中期，原建筑共有四个单体（以下简称1＃、2＃、3＃、4＃）。现因甲方需要，将四个单体通过走廊连接为一个商业使用的整体。2＃与3＃楼不改变原有建筑的使用功能，主要是1＃与4＃楼的建筑功能改变较大，其结构也就相应做了较大改造。

1＃楼原为多层框架结构厂房（见图1），其中⑴～⑺轴为四层，层高自下而上分别为8m、5.6m、5.1m、4.5m；⑺～⑽轴为三层，层高分别为13.6m、5.1m、4.5m（其中一层在8.9m处设有一台10T吊车），原有楼面结构设计活荷载均为12KN/m2。现根据建筑功能需要，在⑴～⑺轴4.0m标高处增设一个楼层，在⑺～⑽轴2.95m、8.0m处各增设一个楼层。

4＃楼原为单层排架结构厂房（见图2），建筑高度为20.4m，净高为18.4m，厂内设有一台10T吊车，柱间设有两道支撑。现根据建筑功能需要，将原有建筑改造成五层办公楼，层高分别为2.8m、4.3m、4.2m、4.2m、2.8m。根据原有结构情况，现设计考虑与原有结构脱开，在原有建筑内新建一个四层框架结构。

3基础结构改造设计

1＃楼原设计采用450×450桩基础，设计承载力较大，经过整体计算之后，新增加夹层后的结构能满足现有规范要求，基础承载力和沉降变形也能满足现有规范要求。另外，考虑到原有在1＃楼的(1~10)轴外设置了一个室外平台（平台下为车库），根据建筑的要求，需要将平台与1＃楼进行连接（见图1）。在进行结构设计时，如果将室外平台层的梁直接与(1~10)轴处的柱子连接将会对1＃楼整体结构产生影响，同时对室外平台也不利。鉴于此，结构设计是在(1~10)轴处另外增加了一排室外平台框架柱（立在原有桩基础承台上）。经计算，原有桩基础有较大富余，对原有基础影响很小，同时又解决了上述矛盾。

4＃楼原有基础采用天然条形基础，由于在原有建筑内新建一个四层框架结构，如采用天然基础，则基础沉降不能满足现有规范要求，且对原有基础会产生很大的影响。根据施工现场和经济技术等条件，现设计采用桩筏复合基础。桩采用静压锚杆桩，施工时采用逆做法施工，即待基础筏板和上部两层施工完毕后再进行锚杆桩的施工。这样既能缩短施工工期，又能满足结构设计要求，为整个工程项目创造了很大的经济效益。4＃楼的筏板采用500mm厚，锚杆桩采用250×250，桩长为20m。平面布置（见图3）。内部四层框架结构承载力较大，在边缘处又受原有建筑结构空间的影响，因此，筏板在边缘处的柱抗冲切难以满足要求，在设计中增设了筏板的抗冲切钢筋。

4上部结构改造设计

4.11＃楼结构加固处理

1＃楼原为一机械加工厂，原设计为框架结构，楼面活荷载均较大（12KN/m2）。经有关检测单位鉴定，原有结构的柱砼强度等级为C18，原有结构在设计中按照6度设防要求考虑。改造后须作为办公建筑，现根据建筑功能布置需要，增设一夹层，同时在12m的跨中不得设置砼柱。依据现有建筑功能布置，现设计采用了PKPM2006年3月版本的软件进行了整体计算，经计算分析，原有结构的位移、配筋量、刚度等参数均能满足现有改造结构的要求，但是原有结构的构造是按照当时的规范要求进行设计的，未能满足现有规范的要求。主要有以下两个方面：一是原有柱无箍筋加密区；二是在增设夹层处上下无箍筋加密区。现设计综合经济和技术多方面的考虑，柱采用了外粘型钢加固法（见图4）。这样既能满足结构构造要求，同时又能满足节约经济的要求。

在1＃楼新增加的夹层处，由于跨度较大（为12m），见图1，若采用混凝土结构，则梁断面很大（至少需要1m高的梁），对建筑的净高会有很大的影响，对原有砼柱的影响也很大，而且与原有砼柱难以连接（植筋数量很大），原有结构的整体性将受到很大影响。现设计采用了钢梁与压型钢板-现浇混凝土楼板组合结构，钢梁与原有柱采用铰接连接。根据现有规范规定，与原有混凝土柱采用后锚固连接时，其混凝土强度等级必须高于C20（原砼经鉴定为C18）。鉴于此实际情况，钢梁与原有柱连接采用了增设砼牛腿，同时在牛腿及其上下各800mm处采用粘钢加固，以增强其抗震变形能力（见图5）。

牛腿设计在本工程的设计中也是一个不容忽视的。在设计中，考虑到牛腿处水平方向受力相当于一个悬臂构件的受力，在牛腿处的水平植筋就必须保证能达到23d(一般情况下为15d)。根据现场实际情况，植筋要满足达到23d是有一定困难。综合各方面的因素，在设计此牛腿时，我们采用了以下处理方案：一方面，对于规范[2]中牛腿的裂缝控制要求，采用了如下公式进行计算，

能满足规范对牛腿的裂缝控制要求，同时，由竖向力所引起的局部压应力也小于；

另一方面，对于牛腿的配筋强度要求，考虑到植筋不一定能充分达到预期设计要求，从安全的角度出发，在设计中，牛腿的纵向受力完全由粘贴的钢板来承受，其计算公式仍能采用根据力矩平衡条件[3]推导的公式进行计算，即

，经计算，能满足结构计算要求。

4.24＃楼结构加固处理

4＃楼由于建筑立面的要求，原有结构为排架结构，原有设计的柱间支撑对建筑立面的门窗产生了影响。若直接拆除柱间支撑，则原有结构就成为不稳定结构体系。现设计考虑到原有结构荷载减少较多（吊车取消），纵向荷载主要就是风荷载和本身自重产生的地震作用，现设计将在维护结构中采用了框架结构体系，使原有结构形成一个框排架体系，这样既能使原有结构形成一个稳定体系，又能增强结构的抗震变形能力（见图2）。在内部新增的框架结构是作为一个新建建筑物来考虑，新建的部分与原有结构之间设置了变形缝。经采用PKPM2006年3月版本的软件进行了整体计算，现设计的框排架结构均能满足现有建筑结构规范要求。考虑到原有结构设计只是按照6度设防要求计算，现设计采用了粘贴碳纤维加固法对原有柱进行了加固。

5结束语

5.1建筑物的加固设计应与建筑物的抗震鉴定、抗震加固、强度加固相结合，施工时应先加固后加层。

5.2建筑物的结构加固应结合建筑物的使用功能要求，综合分析各种加固方法的经济性，而后采取相应的加固方法。

5.3在对原有建筑物进行加固时，应充分考虑不同材料的连接节点处理，并采用合适的结构处理方法进行计算，以保证整个结构的安全。

5.4在对原有建筑物进行加固前，应从结构概念角度把握整体结构的稳定、强度等，然后采用相应的加固方法并应用结构软件进行分析，之后再进行相应的处理。

参考文献：

[1]混凝土结构加固设计规范.GB50367-2006.

篇2

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。

5结束语

篇3

关键词：建筑结构;设计规范;结构设计

随着国民经济的快速增长，建筑行业也得到了巨大的发展控制，随着房屋建筑从单层、多层朝着高层建筑发展，房屋结构形式也逐渐变得多样与复杂。但是房屋建筑结构设计中常见的问题依然无法得到有效规避，至今都影响着房屋建筑结构的质量与安全。所以，解决房屋建筑结构设计问题所具有的现实意义不容忽视。

1 房屋建筑结构设计常见问题的原因分析

1.1 由于过于笼统的建筑结构设计规范，导致设计人员在理解上出现了差异

业内人士都清楚，在房屋建筑结构设计过程中，都需要参照《建筑结构设计统一标准》、《荷载规范》、《混凝土结构设计规范》等规范标准进行系统的研究分析。但是在实际的操作过程中，却发现这一类型的纲领非常笼统，没有将规范表达细致，导致设计人员在进行房屋建筑结构设计时由于对设计因素的量化从而产生困难。特别是随着现代化理念的改革以及科学技术的飞速发展，这一类属于纲领性的规范就很到满足结构设计面面俱到的要求。对于这一类规范标准的理解，设计人员也是“仁者见仁，智者见智”，使得理解上出现了过多的偏差，这样对设计出来的作品质量也会产生不同程度的影响。

1.2 设计人员盲目的结构设计，从而导致恶性循环出现

在房屋建筑结构设计中，由于设计人员自身的主观原因或是客观原因，就很可能造成结构设计上过于盲目，从而出现恶性循环。考虑到社会大众对房屋建筑结构要求的提升，及房屋建筑结构设计的特殊性，科学、合理的设计理念就显得尤为重要。但是，在实际的设计过程中，大多数设计人员在设计中常常会用到“大约”二字。比如：在使用附加钢筋时，出于对建筑整体牢固性的考虑，很多设计人员会设置附加钢筋。但是在设计过程中却没有在脑海中内化科学的设计理念，由于只有通过力学的分析之后，才能够科学地设置附加钢筋。如果没有通过力学分析，仅仅依靠自身的经验，就会大大提升设计的盲目性，这样不仅会导致附加钢筋出现不必要的浪费现象，同时还会出现意识上的错误，影响到后续的设计。

2 地基与基础方面

由于多层房屋建筑没有是事先进行地质勘察，无法取得详细的勘察报告，在施工图纸设计仅仅是依靠建设单位的口头阐述或者是参照附近建筑物的基础资料。想要做到地基与基础设计的合理性、安全性、适用性，设计人员就需要对地质勘察资料进行系统分析，对基础与上部结构进行综合统一的分析，仅仅凭借地基承载力这一项数据不仅缺乏安全性，而且也欠缺完整性。当然，也不能盲目地认为将地基承载力的特征值取小一点就可以做到没有缺陷了，这些都是需要规避的。

对于软弱地基通过换土垫层法进行处理，完全凭借经验，没有考虑到换土垫层的设计。由于设计人员没有认识到软弱地基所造成的危害，在承载力的提升上仅仅是简单地采用砂石垫层。因此，首先需要对垫层的厚度与宽度加以计算，验算软弱下卧层，才能确保其安全性与经济性。

在房屋建筑的中柱设计中，基础与梁的负荷都没有按照荷载规范标准进行基表。在多层房屋建筑的设计中，在计算基础、梁、柱的负荷时，只有按照现行的荷载规范乘以有关荷载组合相应的分项系数才能确保荷载值的准确性。

3 上部结构方面

3.1 梁

做好框剪结构连梁的设计对于房屋建筑整体结构而言非常重要，但是很多结构设计上却是忽略了这一点。重视程度、认识程度的不足，都是影响其设计的因素之一。简单来说，连梁就是连接两片剪力墙，一旦遇到了中大地震时，就会出现开裂现象，起到一定的耗能作用，以此让建筑物具有一定延性的梁。只有满足这一要求，才能够称之为连梁，或者说我们在设计上才能够让其按照连梁进行设计。

3.2 板

在设计上，由于对板受力状态的认识度不够或是为了方便计算，就会讲双向板当作单向板来计算。这样的计算假定就会与实际状态存在差异，就容易出现配筋不足，导致板出现裂缝的现象。因此，在设计上，不能凭借主观意愿，方便计算，避免一个方向的配筋过大，另一个方向仅仅按照构造配筋的情况出现。当板承受线荷载时对弯矩的计算。在房屋建筑结构设计中，一般都会讲一些非承重隔墙设置在楼板上，因此，在设计大楼板时就会将该部分的线荷载换算成为等效的均布荷载之后，再对板的配筋加以计算。但是在设计中，要注意避免出现将隔墙综合再除以板总面积这种情况。

双向板有效高度取值相对偏大。在两个方向上，双向板都会有弯矩产生，所以，双向板跨当中的正弯矩钢筋都是纵横叠放的。其中，短跨方向的跨中钢筋应当放置于下部位置，长跨方向的跨中钢筋就应当放置在短跨钢筋的上部，在计算时也需要应用两个方向上的有效高度，一般来说，短向方向的有效高度都要比长向方向的大。在设计中，要注意避免设计人员没有充分认识到板的受力或是图省事的情况出现，避免为结构构件埋下质量隐患。

3.3 柱

一般来说，在6 度抗震设防区常常会出现承重柱截面高度设计过小的情况。很多房屋建筑结构设计人员误以为6 度设防区域就不用考虑设防，为了方便受力分析，设计人员估计将柱子截面高度设计的过小，这样能够增大梁柱的线刚度比，在计算简图中将梁柱节点简化为铰支，将梁简化成为铰支梁，梁柱也按照轴心受压来进行计算，虽然这样对于接受受力分析很简单，但是却忽视了这样会给房屋结构埋下质量隐患，这主要是因为忽略了梁柱之间的刚结作用，也就是将柱对梁的约束弯矩忽略了，再加上柱截面配筋一般都不会很大，一旦结构受力，柱顶抗弯刚度必定就会存在不足的情况，这样在梁底附近的柱子就会出现一条又一条的水平裂缝，从而有塑性铰的形成。

4 目前高层建筑结构设计中的问题与策略

4.1 建筑物超高问题

高层建筑物最明显的特征就是楼层多，建筑物本身高。但是，随着建筑物高度的不断加大，在抗震性能和建筑质量方面都面临着更严峻的问题。出于高层建筑抗震性能的较高需要，建筑规范对建筑物的高度作出了严格的规定，在高度设计方面要确保满足抗震的实际需要。在目前的高层建筑市场中，仍然存在着严重的超高问题。针对建筑物的超高问题，建筑规范逐渐将限制的高度设为A 级高度，还在一定程度上细化了高度规则，增加了B 级高度。这种较为明细化的建筑物高度规范使得高层建筑结构设计的方法和措施有了一定的改进。

4.2 短肢剪力墙设置问题

在高层建筑结构设计过程中，需要重视短肢剪力墙设置问题。在我国新的建筑规范中，明确规定了短肢剪力墙的定义，也对短肢剪力墙的使用作出了相关限制。短肢剪力墙是指建筑物墙肢截面的高度比和厚度比在5～8 的墙，根据实际经验和相关数据，高层建筑结构设计应该尽量使用短肢剪力墙。

5 结语

在房屋建筑结构设计中，只有严格按照规范标准与构造要求，才能够避免设计出现质量隐患，才能促进房屋建筑结构设计更加趋于完善。

参考文献

[1]张磊.建筑结构设计过程中常见问题探讨[J].中国城市经济，2011（24）.

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关键词：玩具厂消防给水设计流量报警阀压力开关喷头

OnDesignofFireSystemforToyManufactory

Abstract:Byapracticalcase,thefiresystemofatoymanufactory,thedesignofautomaticsprinklingfiresystem(ASF)forindustrialbuildingsaccordingtoforeigndesignnormarepresented.SomeguidelinesdifferingfromthedomesticnormsuchasthedecisionofwaterdischargeofASFsystem;thesetupofalarmandpressurevalves,thelayoutofpipelinenetworkandthedistributionofsprinklersaredescribed.

1情况概述

南海市美泰玩具厂(简称玩具厂)始建于80年代初期，是一间大型的中外合资企业。主要产品是塑料玩具，且全部外销。全厂主要车间有：配料车间、注塑车间、喷漆车间、组装车间、维修车间和模具车间等，此外还有写字楼、高架仓库等用房。

建筑高度超过24m的高层工业建筑A、B、C、D厂房4座。在消防设施方面，部分厂房有简单的室内消火栓灭火系统和电力报警系统。

该厂向境外火灾保险公司购买了火灾保险，因此必须重新设置安装消防给水系统。由于境外保险公司的参与，玩具厂消防给水系统的设计与我国国内现有的常规设计有很大的不同。具体的说，具有以下几个特点：一是要符合中华人民共和国的消防规范；二是要满足火灾保险公司的要求；三是所采用的设备和材料要有FM/UL认证。

笔者作为玩具厂消防给水工程的设计者，在此对其进行分析介绍，与大家共同探讨。

2消防给水系统设计水量的确定

经过与消防部门、保险公司协商，消防给水系统水量作如下规定。

2.1室内消火栓用水量的确定

室内消火栓用水量按照《建筑设计防火规范》的标准执行，由于厂房高度介于24m至50m之间，所以消火栓用水量选用25L/s。同时使用水枪5支，每支水枪最小流量5L/s，每根竖管最小流量15L/s，火灾延续时间为2h。

2.2自动喷水灭火系统设计水量的确定

自动喷水灭火系统设计水量按照美国NFPA13和NFPA231C标准确定。由于玩具厂各厂房、车间的生产性质不同，火灾危险性等级也不相同，所以各车间自动喷水灭火系统的喷水强度和作用面积也不同，具体情况见表1。

表1玩具厂喷淋系统设置基本数据

喷淋系统

设置地点喷水强度

/L/(min.m2)

(GPM.ft2)作用面积

/m2(ft2)每只喷头最

大保护面积

/m2(ft2)设计流量

/L/s(GPS)

组装、维修、模

具车间，写字楼6.91(0.17)279(3000)12.05(130)32.13(8.5)

配料、注塑车间11.4(0.28)279(3000)9.3(100)53.01(14)

喷漆车间16.3(0.4)233(2500)9.3(100)63.30(16.7)

高架仓库18.32(0.45)186(2000)9.3(100)56.79(15)

在表1的4组数据当中，两组是中危险级，两组是严重危险级。与我国自动喷水灭火系统常规设计相比有较大差别：一是分类较细，每一等级的喷水量不是固定值，而是根据不同的建筑划分成一个范围；二是喷水量较大；三是严重危险级的喷淋系统仍可采用湿式报警系统。其中，仓库的喷水量是按照NFPA231C标准确定的，其特点是：喷水强度大，作用面积小。

至于系统设计流量的确定，应选择最不利情况时所需的消防流量(即可能发生最大的消防流量)作为自动喷水灭火系统的设计流量。从表1中可以看出，喷漆车间所需的消防喷水量最大，可作为自动喷水灭火系统设计流量。经采用NFPA13规定的计算机方法计算，水量约为68L/s。该车间位于A、B座厂房4楼。火灾延续时间按照NFPA13标准为2h。

3消防给水系统的布置

3.1系统设置

玩具厂的消火栓给水系统和自动喷水灭火系统采用分开设置，消火栓给水系统采用临时高压给水系统，自动喷水灭火系统采用稳压装置。

根据玩具厂的厂区分布特点，全厂设有两座消防泵房和水池。消防水池储量分别为500m3和600m3。消防给水也是两套系统，各自独立(见图1)。分别供应全厂南半区和北半区的消防用水。两个泵房各设2台消火栓泵和自动喷水泵，均为1用1备，稳压泵只设1台。消火栓泵流量28L/s(445GPS)，扬程86m(280ft)，功率37kW。自动喷水泵流量70L/s(1100GPS)，扬程70m(235ft)，功率75kW。稳压泵流量1.6L/s(25GPS)，扬程86m(280ft)，功率4kW。上述所有设备均为国外成套产品，即主泵、稳压泵、启动柜都是成组配套的。

图1玩具厂总平面图

3.2湿式报警阀的设置

按照我国常规作法，严重危险级的建筑物，自动喷水灭火系统的设置应采用雨淋系统。而玩具厂的建筑物危险等级，既有中危险级，又有严重危险级。但自动喷水灭火系统全部采用的是湿式报警系统。

《自动喷水灭火系统设计规范》规定，湿式报警阀的控制范围是采用控制喷头数目来确定的。但玩具厂如果采用此规定，湿式报警阀的布置将比较困难。所以，在玩具厂自动喷水灭火系统设计中，湿式报警阀的控制范围是采用控制面积来确定的。每组湿式报警阀的控制面积不超过4833m2(52000ft2)。全厂共设置8组湿式报警阀，全都布置在厂区内厂房外墙边醒目的地方。

3.3压力开关的设置

消防给水系统中，凡是采用稳压装置的，自动启泵都是靠压力开关来控制。一般常规作法是设置两个压力开关，一个控制稳压泵的启、停，一个控制消防主泵的启动。而在玩具厂消防给水设计中，选择的是另外一种方法。即玩具厂两套系统各设置3个压力开关，一个控制稳压泵启、停，其余两个分别控制两台自动喷水主泵启动。具体作法是：当压力低于0.8MPa时，稳压泵启动，当压力高于0.89MPa时，稳压泵停泵；当压力低于0.75MPa时，启动第一台自动喷水主泵；当压力低于0.7MPa时，启动第二台自动喷水主泵。在这里，第二台自动喷水泵不只是作为备用泵，而是第一台泵水量的补充。

4消防给水管网及喷头的布置

4.1室内消火栓管网的布置

室内消火栓管网呈立体环网布置。消防箱设有普通消火栓和消防软管卷盘，布置间距30m，消防门为玻璃门，按钮开启。4座主厂房屋顶，除了设有试验用的消火栓外还配有压力表。报警警铃及远程启泵信号线全部用镀锌线管保护。

4.2自动喷水给水管网的布置

由于玩具厂目前正在生产，厂房内风槽、线槽、工业管道交叉纵横。使自动喷水给水管道布置十分不便。设计时，多次到现场查看，测量管道的位置，确定管道的走向。施工时，基本上避免了自动喷水管道与其他管道的碰撞及管道走向上的竖向起伏。

根据现场的实际情况，玩具厂自动喷水管网布置成枝状管，属于一种不等压系统。这种系统容易造成喷水不均匀。在管径的选择上，由于玩具厂采用NFPA标准，与《自动喷水灭火系统设计规范》的标准不同，各个厂房、车间的喷水强度也不统一。所以，只能按照NFPA规定的方法，对各车间、分区的自动喷水管网逐段计算。配管时，一要满足喷头的工作压力，二要考虑作用面积内的平均喷水强度。从验算结果看，两条要求都得到满足。

玩具厂自动喷水灭火系统的分布是很广的，各个建筑都布置了自动喷水系统。为了解决距离泵房比较近、楼层比较低的喷淋管网压力过高，流量过大的问题，在低层各分区水流指示器前，设置了减压阀。

4.3放空管的布置

自动喷水给水管网的冲洗和放空措施是非常必要的。对玩具厂来说，自动喷水灭火系统分布广，如何考虑系统放空，这是消防给水设计中面临的一个具体问题。一般的自动喷水设计，是将每层楼自动喷水管网的末端设置一个检验放空阀，然后管网坡向放空阀以利整个系统放空。但是，玩具厂现场情况复杂多变，各种风槽、工艺管道早已安装就位，而且纵横交错。为了避免系统放水不完全，在玩具厂设计中采用了多处放空的方法。除了末端设置检验放空阀外，还在每层喷淋管网配水管的末端设置了放空阀、放空管(见图2)。放空管管径DN100且层层连通，到底层排入雨水井，同时解决了系统管网冲洗放空的问题。

图2喷淋系统放空管示意图

此外，为了使喷淋系统更加安全、保险。除了按规定设置的水泵结合器外，在放空管的底部也设置了水泵结合器。

4.4泵房管道的布置

喷淋系统设计流量的校核，是每个设计者都关心的问题。用末端试水装置检验，只能检验出系统正常与否。因水量太小，不能确定系统设计流量是否符合设计要求。烧爆几只喷头检验也是如此，又不可能让整个作用面积内的喷头一齐喷水来检验。在玩具厂设计中，采用了如下方法来检验。在泵房自动喷水系统总出水管处，设回流试水管至消防水池。在回流试水管上设置了流量计和泄压阀(见图3)。泄压阀是用来防止管道超压，泄压用的。而流量计则是用来检验系统流量大小的。用控制系统压力的方法，检验系统流量是否符合设计要求。流量计带液晶显示和远传功能，不仅现场能看得到，消防中心也能观察到。同时，在泵房内消火栓系统管网和自动喷水系统管网之间，设一连通管。平时用阀门关闭，必要时可打开阀门，互为补充。这也是一种出于安全保险的考虑。

图3消防泵房示意图

4.5喷头的布置

由于玩具厂各厂房、车间的喷水量各不相同。要根据其特点选择不同种类的喷头应用于不同的场合，做到各类喷头各尽所能、各尽其责。喷水量小的选择12.7mm口径的喷头，喷水量大的选择13.5mm口径的喷头。个别地方，如调色间、调漆间，上空布满抽风口，则选择了13.5mm口径的侧向喷头。根据玩具厂生产现场腐蚀性较大、生产操作容易发生碰撞的特点，选择了快速反应、易熔合金喷头，动作温度74℃。具体情况见表2。

在喷头的布置上，根据场合不同，选择不同的喷头布置方式。对所有建筑(厂房)均采用建筑喷淋的方式来布置喷头。建筑喷淋采用了全方位保护方式布置，喷头间距为3.0m×3.0m和2.5m×2.2m，这当中考虑了建筑的开间布局和横梁的位置因素。在设备比较高大和密集的车间，以及高架仓库除了采用常规建筑喷淋外，还采用了加密建筑喷淋和设备喷淋双重保护的方法来布置喷头。设备喷淋采用分层布置。在中、下层喷淋，为防止碰撞，造成喷头误喷，喷头上都加了保护罩，个别地方则采用边墙型喷头。

5完善的消防管理措施

要确保玩具厂消防万无一失，完善的消防硬件设施是十分必要的。但如何做到硬件好用、管用，随时发挥作用，消防的软件设施就显得十分重要了。在这方面外资厂的一些作法值得我们借鉴，笔者在这里简单介绍一下。

5.1施工材料的保证

为保证消防设施的安全、可靠，玩具厂所有设备、材料都必须有FM/UL认证。所以，所有喷头、水流指示器、湿式报警阀、阀门、水泵等设备、材料均为国外产品。消火栓、管道采用国内产品。小于等于DN100的管道采用国标加厚镀锌管，大于DN100的管道采用镀锌无缝钢管。

5.2管理制度的保证

玩具厂的防火制度是非常严格的，除了平时的防火宣传、防火教育外，生产过程中的日常操作都有严格的规定。同时规定了厂房内严禁吸烟，严禁动用电气焊。厂房内这一类的警告牌随处可见，而且防火巡视员经常巡视检查。在消防工程施工中，也不允许在厂房内动用电气焊，镀锌无缝钢管的连接都是在厂外焊好法兰，现场装配。施工中，配带手提灭火器的防火巡视员现场监视。

关于消防设施的保养，在消防工程的招标文件中，就明确提出了施工单位要负责以后的日常维护保养工作。而且要有详细的维修保养计划。要求一个季度检查维护一次，一年对设备检查维修一次。施工计划中，要有防火制度，否则算废标。

至于消防设施的管理，玩具厂明确规定：保安部负责消防设施的管理和巡视。保安值班室挂有消防系统图和巡视路线图。为防止无关人员随便操作消防设施上的阀门，各处阀门平常都上锁，钥匙就挂在消防系统图上阀门的位置上，以免搞错。需要操作时，必须经过保安值班人员。

6有关问题的思考

6.1自动喷水灭火系统设计流量的商榷

自动喷水灭火系统的设计流量关系到对建筑物火灾的控制程度，也关系到灭火的效果。针对火灾危险性等级不同的建筑物制定出不同的设计流量标准十分重要。

我国《自动喷水灭火系统设计规范》将建筑物和构筑物的火灾危险性等级分为三个等级，即严重危险级、中危险级和轻危险级。但规范并没有一个明确标准来划分这三个等级。因此，在设计时只能将所设计的建筑物与规范附录二中所列举的各种建筑进行比较来确定其危险性等级。而且，对各危险性等级的建筑物，设计流量标准只有一个固定值。尤其是工业建筑，生产类别各不相同，应该针对不同的生产类别，制定出一个比较详细的设计流量分类标准。

笔者在玩具厂消防给水设计过程中，接触了一些国外规范，像英国的FOC标准。其中，对于工业建筑，也是根据不同的生产类别，制定出不同的设计流量分类标准。

我国应根据国内长期实践的经验，同时参照国外的先进经验，尽快制定出既安全又经济合理的设计流量数据。

在玩具厂消防工程设计过程中，有一点感受就是规范、标准要定期修订。事物是在飞速发展的，新技术、新方法、新概念不断出现。一种标准长期不进行修订，就跟不上事物的发展，就是落后的标准。

6.2报警阀的控制范围

湿式报警阀是自动喷水灭火系统的重要部件。《自动喷水灭火系统设计规范》中将湿式报警阀的控制范围确定为不超过800个喷头。这是从系统检修停用的角度来考虑的，是非常对的。不能允许喷淋系统停用的范围过大，影响到建筑物安全，控制范围应有所限制。但是，这样规定在设计过程中实行起来问题较多。实际上控制喷头数目也就是确定湿式系统的控制面积。由于喷头布置的疏密不同，同样多的喷头，保护面积是不相同的。相反，同样的面积，喷头数目也是不相同的。例如：1万m2的面积，喷头按3.6m×3.6m布置，喷头数目就少于800个，用1个湿式报警阀就行了。而按3.0m×3.6m布置，喷头数目就超过了800个，要用2个湿式报警阀。尤其是需要布置上、下喷头的地方，上、下喷头按1个喷头计算，还是按2个喷头计算，就有不同的意见。所以，湿式报警阀的控制范围用面积来控制较为合适。像玩具厂这样大范围布置自动喷水灭火系统的地方，采用控制面积的方式布置湿式报警阀，基本上做到了报警阀分布均匀，报警时不仅告诉人们有火灾发生，同时知道发生在何处。

6.3消防器材的问题

玩具厂消防给水工程上的主要设备、材料，基本上都是国外产品。设计时，曾提出采用国内产品，对方表示同意，但是提出必须要有FM/UL认证。我们在市场上调查了一下国内产品，几乎没有FM/UL认证的，因此只好放弃。所以，希望中国的消防设备生产厂家，能够尽快填补这块空白。

6.4消防标准的衔接

目前，越来越多的外资企业到中国办厂，他们的到来必然也带来了国外的消防标准，这些标准如何与国内标准衔接呢?目前，没有明确规定。像玩具厂这种作法就是设计者、火灾保险公司、消防部门3家协商的结果。

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关键词：人防工程,设计,施工,常见问题

Abstract: In recent years, because of the influence of many factors, civil air defense engineering design and construction has a lot of problems, affect the civil air defence engineering protection function, serious may cause complete loss of protective effect of civil air defense engineering.

Keywords: civil air defense engineering, design, construction, common problems

中图分类号：R852文献标识码： A 文章编号：

人防工程既要能承受一定距离的常规武器和核武器的爆炸冲击波作用，又要能防早期核辐射和放射性沾染，因此人防工程具有不同于一般地下工程的设计和施工要求。近几年由于诸多因素的影响，人防工程的设计与施工存在很多问题，影响人防工程的防护功能，严重的可能会使人防工程完全丧失防护效果。

设计中常出现的问题

第3.1.6条明确规定‘‘与地下室无关的管道不宜穿过人防围护结构，上部建筑的生活污水管、雨水管、燃气管不得进入防空地下室。穿过防空地下室顶板、临空墙和门框墙的管道，其公称直径不宜大于150MM。凡进入防空地下室的管道及其穿过的人防围护结构均应采取防护密闭措施。’’这就是说直径大于150MM的上部管道不得穿越人防地下室顶板，要穿越则必须采用平战功能转换措施对其进行防护密闭处理。可工程中仍存在直径大于150MM的管道穿越顶板而不采取任何防护密闭措施的情况。究其原因是由于地上设计单位与地下人防设计单位协调不够及施工监理单位工作不认真负责造成的。

进排风竖井孔口防护设计上存在以下问题:一是直接把平时进排风口开在进排风竖井的侧墙（即临空墙）上，安装轴流风机，施工中没有预埋角钢框，战前缺乏封堵措施。二是进排风竖井的第一道防护密闭门或防爆波活门紧贴竖井侧墙，这对抵御冲击波的作用非常不利，按规定第一道防护密闭门或防爆波活门应嵌入井壁内100MM以上或者在其上面及左右两侧加设长度为450mm，厚度为300MM混凝土挡墙，这一点常常被忽略。三是有的进排风胶管活门后设计为钢板制扩散箱，但由于扩散箱与胶管活门之间怎样连接，设计单位没有交代，扩散箱平时不安装，也未预留预埋件，给战时安装扩散箱造成很大困难，同时也难以保证密闭性。

人防工程外墙配筋，对与人防工程外墙，主要是考虑常规武器和核武器爆炸荷载、土压力、水压力等方面的作用，一般按支承在内部横墙（柱子）与楼板上的单向板（或双向板）计算，当内部无横隔墙时，按下端嵌固在基础底板、上端简支或嵌固在顶板的单向板计算，有内横隔墙时，地下室外墙可按支承在内横墙、楼板(顶板)和基础上的双向板计算。地下室外墙按受弯构件计算，这与外墙所受平面外水平荷载的作用特点是一致的。这样计算得到的配筋是受力主筋，即竖向筋。对于单向板或双向板而言，受力主筋应布置与墙板外侧，而非受力的水平分布筋布置于内侧。这与一般剪力墙分布筋的排列方式不同。但很多设计中外墙钢筋按一般剪力墙的排列方式布置，这将造成墙体的有效厚度减小。

防护墙体的厚度。4.11.3条对防护墙体的厚度作出了明确规定，但是人防地下室与非人防地下室之间的防护隔墙（即临空墙）由于消火栓、配电箱等暗装，导致临空墙局部不满足防护与密闭要求的厚度。这就要求结构专业设计人员与设备专业紧密配合，在人防地下室相关的墙体上不宜设置暗装的设备箱盒。若不可避免时，应与相关专业协调处理，以满足防护隔墙的强度和密闭要求。

防倒塌措施。“结建”式人防工程常常忽略人防工程的出入口防倒塌问题，多数出入口设置在建筑物倒塌范围之内，有的没有采取防倒塌和防堵塞措施，也没有平战转换设计，战时将对人防工程出入口构成安全威胁。因此，必须在设计时充分考虑出入口的合理布局。对于防常规武器和核武器为5、6级的防空地下室的出入口，战时需设防倒塌棚架，而平时不便设置永久型防倒塌棚架，可按照国标图集《防空地下室室外出入口部钢结构装配式防倒塌棚架》【05SFJ0505SFG04】选用临战快速组装的钢结构装配式防倒塌棚架，在主体施工时预留埋件即可。

顶板厚度。部分工程顶板厚度为200mm厚且不再覆土，其理由是满足《人民防空地下室设计规范》4.11.3条防空地下室结构构件最小厚度要求，殊不知其防早期核辐射的最小厚度难以满足，建筑3.3.2条对顶板厚度有明确规定，一般防常规武器和核武器为6级的人防工事，防早期核辐射最小结构厚度不得低于250mm,5级人防工事防早期核辐射最小厚度不小于360mm,顶板的防护厚度可记入顶板结构层上面的混凝土地面厚度。

门框墙上挡墙加强梁的设置位置。当防护密闭门上挡墙较长时，由于上挡墙上水平冲击波荷载传至下端的力较大，往往需在挡墙下端设置加强梁。需注意的是加强梁距上挡墙下边缘应预留250-300mm长度，以便内侧的密闭门或防护密闭门有足够的水平开启空间。而且加强梁纵筋应锚入门框两侧的竖向加强暗柱（或柱）内，以形成明确的洞口加强传力体系。

施工中常出现的问题

拉结筋设置。人防地下室战时受冲击荷载较大，需要设置梅花型拉结筋以利于抗剪，同时方便施工，拉结筋间距要求小于等于500mm。

但由于施工技术人员缺乏人防工程专业知识，设计人员在图纸交底时也没有强调相关注意事项，现场施工人员常将人防工程按照普通地下室进行施工操作，漏设人防顶、底板的拉结筋。当人防工程底板内力由平时荷载控制时，可不设梅花型拉结筋，这点需要设计人员注明。为避免此问题的发生，设计人员需在图纸交底时强调相关注意事项，监理单位也应重视施工前和施工中的监理。

墙体拆模后留有拉结模板的螺栓孔。施工单位为了增加模板工具的周期使用次数，在地下室墙体中使用带塑料套管的拉结螺栓，拆模后留下孔洞，严重影响人防地下室的防护性、密闭性以及防水性能，因此，设计图纸中应注明人防所有墙体施工时应采用带有止水环的拉结螺栓固定模板，而不应采用带塑料套管的拉结螺栓。施工单位在墙体施工拆模后应将带有止水环的螺栓切割断，再补孔抹平。

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关键词：框排架结构，柱计算长度，初参数法

 

在工业厂房中经常遇见带平台的工业厂房，常见于轻工业厂房及火力发电厂主厂房，此类结构的基本特征为上部为带吊车的排架结构，下部平台为框架结构，常称为框排架结构，其结构基本形式图1，图2所示。论文写作，初参数法。

图1 横向框架布置图

图2 柱网布置图

设计此类结构时，对于结构纵向，结构的基本形式是框架结构，按常规框架计算方法即可实现，而对于结构横向，结构形式为框架和排架两种结构形式的组合，设计时问题就比较复杂，需进行仔细考虑，下文主要就横向框架的计算进行说明。

1.横向框架内力计算

本文按以下简图(图3，图4)进行说明，H1，H2为下部框架的层高，H3为上部排架的下柱的高度，H4为上部排架的上柱高度，本文中把两个边柱称为排架柱，内部柱称为框架柱，实际工程中，有平台梁和排架柱刚接和铰接两种情况，所以给出两种情况下的简图。

图3 计算简图一图4 计算简图二

各种荷载的取值在规范中有比较明确的说明，对于一般设计人员不存在问题，按照弹性方法计算内力，现在的计算机普及，常规设计软件也都可以比较准确的实现。

有了内力计算配筋时，对于排架和框架，梁配筋的计算一致的，而混凝土结构柱的设计现在都基本都习惯再按η-l0法计算，η-l0法在计算时需要设计人员确定各段柱计算长度。混凝土规范明确给出了排架结构和框架结构中柱计算长度的确定方法，两种结构为不同的方法，对于排架和框架组合在一起的结构形式规范则没有给出确定方法，所以计算长度的设计就成为框排架结构设计的关键。论文写作，初参数法。论文写作，初参数法。

2.排架柱计算长度确定

内部框架柱，由于结构形式为规则的框架结构，计算长度按照混凝土结构设计规范《GB50010-2002》的7.3.11条有关框架柱的规定确定取值即可，下面主要说明两边排架柱的计算长度确定，按梁和柱两种不同的连接方式分别进行说明（图3，图4）。论文写作，初参数法。

2.1平台梁与排架柱刚接，简图一（图3）

此时排架柱的H1和H2段，可以认为是底部框架的一部分，可依照混凝土结构设计规范7.3.11条有关框架柱规定进行取值。

对于上部排架，混凝土结构设计规范《GB50010-2002》仅规定了单层厂房排架柱的计算长度，对于本文所讨论的排架柱在使用条件上显然不合适，文献4中对框排架结构，按初参数法对上部排架柱的计算长度进行了计算，最终分析结果建议上柱取3.0，下柱可取2.0。论文写作，初参数法。论文写作，初参数法。在参考文献3中，对于初参数法，进一步分析，修正了初参数法在理论上的缺陷，认为按原初参数法计算的柱的计算长度上柱偏大，综合这两篇文献，设计时建议下柱取2.0，上柱取2.0，排架柱的各段具体计算长度见表1。

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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)

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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：

[1] 张国军.吕西林.刘伯权高强混凝土框架柱的恢复力模型研究[D].[期刊论文]-工程力学 2007(3)

[2] 司炳君.孙治国.艾庆华Solid65单元在混凝土结构有限元分析中的应用[D].[期刊论文]-工业建筑 2007(1)

[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

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关键词:火电厂、建设、土建、质量控制

Abstract: The main power generation in China is coal-fired power in this stage; it plays an important role in the electrical energy supply. The construction of the thermal power plant construction involves a wide range, and many processes, including any loss caused by a problem are enormous, so we need to take measures to strengthen the quality control of the construction of thermal power plants. Firstly, described the quality common problems in the construction of thermal power plant civil construction, and then put forward a series of measures of quality control.Key words: thermal power plant; construction; civil construction; quality control

中图分类号：O213.1文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

火电厂建设的施工质量与火电厂建成后的正常工作运作存在着直接的关系，所以有必要采取一系列措施以促进施工阶段各施工工序的质量得以有效控制，对于施工中出现的各种常见问题要及时采取措施加以防范。

火电厂建设土建施工中常见的质量问题

主厂房所存在的质量问题

基础土石方在开挖的过程中对于软基、欠挖、超挖未能给予适当的处理，且基坑常见在外，未能进行合理的配水致使基坑进水；混凝土强度达不到设计要求，缺乏表面平整度，出现蜂窝、麻面、裂纹、气泡的表面现象，同时楞角还受到了破损；在钢筋的保护层上存在着明显的厚度不足，甚至还会出现露筋的现象，钢筋的套筒质量不符合要求或者缺乏紧固度。另外，梁柱的模板接头也存在着不符合规则的现象，设计安装与预埋件在位置上有着较大的偏差。上述的一系列质量问题都会致使主厂房在结构强度上造成困扰，进而影响到火电厂房的正常运作

2.冷却塔所存在的质量问题

火电厂的冷却塔在施工中存在的质量问题主要体现在冷却塔的塔壁在几何尺寸上有着偏差，且钢筋的型号规格与要求不相符或者钢筋的使用量不足，与此同时还会存在对拉螺丝孔、施工缝等位置有渗水漏水的情况发生，这一系列原因都会影响到冷却塔的施工质量，又或者对其功能的正常使用造成影响。另外，烟囱筒身在施工中存在的质量问题主要体现于筒身基础在施工过程中未能满足强度要求，与此同时还存在筒身扭转、偏移的现象，进而导致筒身混凝土产生拉裂或气泡等质量问题的出现。

混凝土中所存在的质量问题

在混凝土的结构中通常会出现局部酥松、石子之间形成空隙类似蜂窝状的窟窿以及石子多、砂浆少的状况。造成这种状况主要有以下几点原因：第一，砂、石子、水泥材料加水量未进行准确计量或混凝土配合比不当，从而导致砂浆少、石子多；第二，混凝土未进行充分的搅拌，致使搅拌欠均匀，和易性差，振捣不密实；第三，模板缝隙未堵严，水泥浆流失钢筋较密，使用的石子粒径过大或坍落度过小；第四，基础、柱、墙根部未稍加间歇就继续灌上层混凝土；第五，下料不当，未对串通进行设置导致石子集中，造成石子砂浆离析混凝土未分层下料，振捣不实，或漏振，或振捣时间不够。另外，混凝土的质量问题通常还体现在以下两方面。第一，混凝土构件露筋现象。混凝土构件露筋是指混凝土内部的钢筋(主筋、架立筋、箍筋)部分或者整体在混凝土构件表面。第二，混凝土缝夹层现象。由于振捣作业不充分或者浇筑施工中存在不连续的失误，造成在混凝土内部或外观上出现夹层。

二．火电厂建设土建施工质量控制的具体措施

针对主厂房质量问题的措施

就厂房主体结构这一施工问题来说，在进行基础施工的时候应该坚决遵从基础施工规范，采用支护结构或是自然放坡的措施。而对于软土地基则可采取桩基加固或换填的措施，同时还要做好排水措施设置，基础土方的回填应该采取分层回填、逐层夯实的措施。在进行混凝土施工之前要将模板清理干净以确保模板表面的刚度与平整度。在进行钢筋工程施工的时候要注意使垫块的厚度能够满足保护层的要求，并且还确保强度的承载力达到一定程度。钢筋连接在施工过程中要确保套筒的两端都应设有保护套从而丝扣得到保护，从而促使套筒质量达到施工要求。另外，要在接头处必须采用力矩扳手将其拧紧并对力矩值进行检验，从而保证连接套与钢筋规格的适应性得到满足。火电厂房主体结构的钢结构部分要在对其进行安装之前采用喷砂对之进行除锈，并在进行质量检查的时候严格执行。

针对冷却塔塔壁质量问题的措施

为确保冷却塔塔壁的质量达到要求，首先要通过计算和设计来确定模板各个部分的尺寸，并还要对模板斜支撑进行检查以及时发现有无遗漏，与此同时还要用调节丝杠顶紧从而防止跑模的现象发生。钢筋的用量要与设计图纸相符，绑扎钢筋完毕后对钢筋的数量进行复查。为了进一步确保混凝土的浇筑质量在浇灌的过程要及时处理施工缝，出现混凝土拉毛的现象要及时进行清除浮渣再将其冲洗干净。

针对混凝土质量问题的措施

混凝土产生出现锋面、麻面、空洞的现象主要是影响到美观，所以应加以修补。如果是小蜂窝，可先用水洗刷干净后．用l：2或2：5水泥砂浆骛补；如果是大蜂窝则先将松动石子副掉，再用提高一级标号的细石混凝土捣实，加强养护。如果是孔洞，要制定补强方案。对于漏筋现象的处理，首先将外露钢筋上的混凝土渣子和铁锈清理干净．然后用水冲洗湿润，用l：2或l：2．5水泥砂浆抹压平整；如露筋较深，应将薄弱混凝土全部凿掉，冲刷干净满湿，用提高一级标号的细石混凝土捣实，谈真养护。对于混凝土夹缝层的处理，当表面缝隙较细时，可用清水将裂缝冲洗干净，充分湿润后抹水泥浆。对夹层的处理慎重。补强前，先搭临时支撑加固后，方可进行剔凿。采用提高一级强度等级的细石混凝土捣实。

总之，我国电力能源供应的重要组成部分之一便是火电厂，它对促进国民经济的发展以及人民生活水平的提高有着不可忽略的作用。为了使火电厂的建设质量得到保证，在火电厂的建设过程中要严格遵守施工安装作业规范，且制定相关措施使其质量能够得以保障。

【参考文献】

1. 潘如亮 火电厂土建施工质量的措施分析[期刊论文]-城市建设理论研究（电子版）2012(5)

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【关键词】钢结构；厂房设计；技术问题

1 引言

本文主要对钢结构厂房进行设计分析和研究，以期从中能够找到可靠有效合理的结构优化设计方法，并以此和广大同行分享。

2 钢结构厂房空间结构解析

为了使本论文的钢结构厂房分析设计更具有针对性和信服力，这里以实际的炼钢厂房钢结构厂房为具体研究对象进行分析讨论。由于钢铁工业是国民经济的支柱产业，炼钢厂就成了一个重要的生产场所，属于抗震规范中的乙类设防建筑。由于工艺布置的特殊性和生产设备的需要，炼钢厂主厂房往往具有质量、刚度分布严重不均匀的特点。又基于建设周期及抗震性能等的综合考虑，这类厂房大都采用全钢结构建造。本文中以某设计生产能力为50吨的转炉炼钢厂为研究对象。

由于工艺要求的复杂性，该厂房由炉渣跨、加料跨、炉子跨、钢水接收跨、连铸浇铸跨、连铸出坯跨共六跨组成，核心设备布置在炉子跨中部的塔楼内。该转炉炼钢厂房主要由塔楼、散状料上料系统、柱子系统、屋盖系统和吊车梁系统几大部分组成，各部分的结构大都是由型钢和钢板焊接或螺栓连接而成。

2.1 塔楼部分

塔楼是整个厂房的核心部分，高50米左右，其周围单层厂房高低不平，依靠屋面系统与其相连。塔楼中设有若干平台，炼钢的主要设备就分布在塔楼的各层平台上。设备按用途不同，重量由不足一吨到几百吨不等并且位置不均衡，其中的相当部分还会引起动载荷。塔楼中不但布置了吊车，还与前部的通廊相连接。因而塔楼部分是三维空间结构中质量、刚度最大的部分，结构也就最复杂，其构件众多且外形尺寸相差很大。

2.2 散状料上料系统

散状料上料系统属于转炉上料系统中重要的环节，包括通廊、转运站、地下料仓等部分，其作用是通过通廊中的皮带输送，使散状矿石进入转炉。因为这一系统位于第4及第5跨间的屋面上，与屋面大梁铰接，并且与塔楼相连，受地震影响较大，所以按实际结构建立模型。

2.3 屋面系统

屋面系统是厂房中构造最复杂的部分，包括屋架、托架、柃条、屋面支撑及天窗等部分，正是通过它将各跨单个的柱和塔楼部分联系在一起。由于炼钢厂生产工艺的原，屋面灰载荷是一个不可忽略的因素。另外，上料系统中的通廊和转运站部分也放置在屋面上。为了在满足结构稳定要求的同时减轻自重，屋面系统大量采用了空间桁架结构，因而不同位置的构件尺寸相差很大。

2.4 柱子系统

柱子系统是整个厂房的竖向承重部件，大量的采用了格构式柱和牛腿等构造来满足设计要求。

2.5 吊车梁系统

工业建筑的特点之一就是厂房内布置有大量的吊车，这座转炉厂房也不例外，厂房内除布置有单层吊车外，还布置有双层吊车甚至三层吊车，而且吊车的吨位由几吨到上百吨不等。吊车梁系统主要由吊车梁、走道板、水平桁架和竖直桁架构成，它们构成了一个空间整体。

总的说来，该钢结构厂房属于质量、刚度分布严重不均匀的不规则建筑，而且规模大、结构复杂、构件多，所涉及的型钢型号多，尺寸差别悬殊。此外，由于工艺布置的特殊性，使得塔楼与其余厂房难以脱开，或者难以完全脱开；由于受场地限制，该厂房并没有设置伸缩缝、沉降缝或者抗震缝。这就给抗震安全性提出了更高的要求。为达到真实地反映厂房空间地震效应的目的，因此完整的建立了厂房的空间模型，只在局部作了简化，从而在模型中最大限度的把握了原结构三维空间的真实性。

3 钢结构厂房设计中应注意的问题分析

3.1 结构布置中应注意的问题

钢刚架的跨度和柱距主要根据工艺和建筑要求确定。结构布置要考虑的主要问题是温度区间的确定和支撑体系的布置。

考虑到温度效应，轻型钢结构建筑的纵向温度区段长度不应大于300m，横向温度区段不应大于150m。当建筑尺寸超过时，应设置温度伸缩缝。温度伸缩缝可通过设置双柱，或设置次结构及擦条的可调节构造来实现。

支撑布置的目的是使每个温度区段或分期建设的区段建筑能构成稳定的空间结构骨架。布置的主要原则如下：

3.1.1 柱间支撑和屋面支撑必须布置在同一开间内形成抵抗纵向荷载的支撑析架。支撑析架的直杆和单斜杆应采用刚性系杆，交叉斜杆可采用柔性构件。刚性系杆是指圆管、H型截面、Z或C型冷弯薄壁截面等，柔性构件是指圆钢、拉索等只受拉截面。柔性拉杆必须施加预紧力以抵消其自重作用引起的下垂；

3.1.2 支撑的间距一般为30m-40m，不应大于60m；

3.1.3 支撑可布置在温度区间的第一个或第二个开间，当布置在第二个开间时，第一开间的相应位置应设置刚性系杆；

3.1.4 45°的支撑斜杆能最有效地传递水平荷载，当柱子较高导致单层支撑构件角度过大时应考虑设置双层柱间支撑；

3.1.5 刚架柱顶、屋脊等转折处应设置刚性系杆。结构纵向于支撑析架节点处应设置通长的刚性系杆；

3.1.6 轻钢结构的刚性系杆可由相应位置处的擦条兼作，刚度或承载力不足时设置附加系杆。

除了结构设计中必须正确设置支撑体系以确保其整体稳定性之外，还必须注意结构安装过程中的整体稳定性。安装时应该首先构建稳定的区格单元，然后逐榻将平面刚架连接于稳定单元上直至完成全部结构。在稳定的区格单元形成前，必须施加临时支撑固定已安装的刚架部分。

3.2 钢结构厂房的加固技术应用

对于钢结构的厂房，其钢结构加固技术必须要再设计中加以重视，否则就容易成为豆腐渣工程。从设计的角度讲，可以从以下几个方面实施钢结构的加固技术应用：

3.2.1 减轻荷载：改用轻质材料或其它减少荷载的方法。如工业厂房的屋架可在下弦增设临时支柱，或组成撑杆式结构的方法来卸荷；托架的卸荷可以采用上述方法，也可以利用吊车梁作为支点使托架卸荷；柱子一般采用设置临时支柱卸去屋架和吊车梁的荷载；平台结构因其高度不高，一般采用临时支柱进行卸荷。

3.2.2 改变结构的静力计算图形：采取措施使结构发生符合设计意图的内力重分布，以调整原有结构中的应力，改善被加固构件的受力情况。如增加支撑或辅助构件以增加结构或构件的刚度，使结构可以按空间结构进行验算，挖掘结构潜力，也可以改善结构的抗振性能；变更荷载的分布情况，或变更构件的支座情况，或施加预应力等来改变构件的弯矩图形；增设撑杆、加设拉杆或将静定结构变为超静定结构来改变精架的内力；将被加固构件与其它结构共同工作形成混合结构，以改善受力情况。

3.2.3 原结构的构件截面和连接进行补强。此方法在钢结构加固中是常用的方法，因其涉及面窄，施工较为简便，尤其是在一定的前提条件下，可在负荷状态下加固，这对厂房内的生产影响较小。采用此方法时，应注意以下几点：

（1）注意加固时净空的限制，要使杆件不与其它杆件或零件相碰；

（2）能适应原有构件的几何尺寸或己发生的变形清况，以利于施工；

（3）应尽量减少加固施工的工作量；

（4）尽可能使补强构件的重心位置不变，减少偏心所产生的弯矩；

（5）当采用焊接补强时，应采用合理的焊接顺序，减小焊接变形和焊接应力；

（6）补强后构件应便于维护和油漆。

4 结语

由于钢结构已经广泛应用于现代化工程建设中，从厂房到住宅到商场，对于钢结构建筑的设计应用已经成为当前建筑领域的研究热点。

参考文献：

[1]魏明钟.钢结构设计新规范应用讲评[M].北京:中国建筑工业出版社,1991.

[2]李春祥,黄金枝,金兢.高层钢结构抗风抗震控制若干问题探讨[J].振动与冲击,2000, 19(2): 57-58.