工业设计与结构设计范文
发布时间：2024-03-25 15:36:36
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篇1
Key words： industrial design；structure design；product appearance design
中图分类号：G640.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）34-0247-02
0 引言
“产品结构设计”是计算机辅助设计与制造专业的一门重要的必修课，同时也是计算机辅助设计与制造专业的核心课程，利用三维设计软件进行家电产品或电子产品的结构设计，有较强的专业性和实践性。目前，国内高职院校随着时代的发展相续开设计算机辅助设计与制造专业的课程，高职工科类工业设计与结构设计属于年轻的专业。专业建设需要时间的沉淀，产品设计类专业有很多问题急待解决，其中首要问题就是确立课程内容和改进教学方法。而核心课程《工业产品结构设计》就是必须解决的问题。
1 课程开发的思路
以工作过程为导向构建课程体系的开发设计思路是：依据地区经济规划大力发展先进制造业的要求和确定的职业岗位群，高职计算机辅助设计与制造专业学生的就业为导向，经过专业人才培养论证会的辩证，提取企业资深工程师和行业专家的宝贵意见，先分析其典型工作任务，得出完成典型工作任务对应的职业能力，并对专业所涵盖的产品设计能力进行研究分析，综合考量学生的知识接受能力，最终确定课程的工作任务和课程的项目模块。
2 教学目标
结构设计课程的开发要解决的最关键问题是培养结构设计人才需掌握哪些知识和技能，而当今社会企业对一个合格的产品结构设计人员有下列要求：①熟练一门三维设计软件和一门二维平面CAD软件。②对塑料模具和五金模具有一定的了解，包括模具各组成部分，以及塑料件和钣金件的设计规范。③塑料性能的认识。比如塑料的分类，注塑成型工艺的影响因素等。④塑料表面工艺了解，其中内容有磨砂、抛光、喷涂、烫印、电镀和覆膜等。⑤机械相关知识、机械制图，需掌握凸轮、曲柄摇杆等各种机构，熟悉绘图国家标准。⑥相应产品的生产装配工艺。⑦国内和国际在品质方面的安规相关知识，以及相应试验标准。
本课程的目标是使学生通过以工作过程为导向的项目实训，掌握结构设计所需的各种知识，具备分析和解决实际问题的能力。
3 教学方法
目前社会上的企业招聘时，用人单位往往优先挑选有工作经验的人才，而刚毕业的大学生由于缺乏工作经验，常常受到冷漠地对待，就业压力大。因此，提高学生的工作经验已经成为各大院校的当务之急。
以往本课程的授课内容与学习三维绘图软件的课程很类似，学生跟着老师一个零件接着一个零件地绘制，偏于注重学生“技”的训练，特别是仅强调计算机辅助软件的应用训练，而没有让学生具体地做一个项目，即从产品输入、结构设计与评审、模具评审与改模，直至项目结题的完整过程，使学生无法对产品设计有深刻的理解。因此，本课程将采用基于工作过程的项目教学法，选用一些典型的企业产品作为项目来源，立足于加强培养学生的实际动手操作能力，学生不仅需要掌握产品设计的能力，还要具体地管理项目，在实践中运用产品设计相关的各方面知识和必要的项目管理知识，使学生对产品结构设计有深刻的理解，掌握相应的产品设计经验，着重培养学生“先模仿，后创新”的能力。选取产品的绘制难度由易到难，所用的知识由浅到深。
本课程分两个阶段教学：第一阶段采用项目教学法，边讲边学边练。强调“教、学、做”相结合，灵活运用理论讲授、实践操作（演示）、讨论等多种教学形式。教师可以参考企业设计部门，把学生分成几个项目组，选出组长，并人为地设置一些障碍，使各组员互相帮忙，共同克服困难，推进项目的进程，培养学生的创新意识、职业能力和团队协作能力，使之养成良好的个人品格和行为习惯，从而提升职业道德和修养。第二阶段安排实训专周采用实训教学方式，让学生到合作企业的校外CAD实训室实践，并引用企业的产品案例作为实训的题目，在企业工程师的指导下，按企业的产品设计开发流程和方法进行实训，在实训过程中既将所学相关课程的知识应用到实际中，又进一步提高学生的工作能力、实践能力和专业技能，提高教学效果。
4 课程内容
为了体现基于工作过程为导向的课程思想，本课程根据产品结构设计的工作岗位、工作任务和实际运用中所应具备的各方面技能，从学习各类型设计特征到把握总体产品绘制，将总体项目进度分解为各个时间节点，确定各种具有代表性的产品为单元组织项目化课程内容。
本课程的前导课程主要是机械制图与测绘、机械工程材料、三维造型与工程图、模具设计、电器产品强制认证基础等，培养学生初步具备读图、计算机辅助二维和三维绘图、工业产品设计的能力，为本课程的学习奠定基础。
课程的主体内容包括：①钣金结构件可加工性设计规范；②注塑件材料特性、成型方法以及设计技巧；③连接结构：a.固定连接结构；b.活动连接结构；④电路板安装结构；⑤编写项目进度表和项目任务书；⑥结构设计方案评审；⑦编写改模方案表；⑧绘制工程图；等等。
5 教学评价
本课程采用过程评价与结果评价相结合的方法，以及企业对学生能力的评价来综合评价学生的成绩。总成绩由三部分组成：平时成绩占总成绩的比例为10%，期末考试成绩占50%，实训成绩占40%。
注重考核学生在项目进程中动手能力和分析问题、解决问题的能力，对于在设计中有创新意识的学生，尤其是在创新设计大赛获奖或其设计作品被企业采纳的学生予以特别的鼓励，可考虑折合成相应的学分，做到全面综合评价学生的能力。
6 课程资源的开发
身为产品结构设计师，不仅必须掌握至少一种三维造型软件，而且需要具有广泛的专业背景和理论基础，包括工程材料的知识、机构设计、塑料件和钣金件的设计要点，相关模具的特点，以及国内外产品行业安全标准等等。虽然国内有多所高职院校开设了《工业产品结构设计》课程，但都是各自为营，教学内容和使用教材常常大相径庭。综观国内关于产品结构设计的教材，大概分为两个极端，要么是大而泛，即牵涉的范围太广，而没有侧重点，看似内容挺多，其实真正实用的很少；要么就是讲解的内容偏窄，比如仅提到了塑料件和塑料模具，而没有提及钣金件、新材料的运用，更没有材料表面处理的说明。由此可见，目前在产品结构设计课程领域，专业针对性强的教材稀缺。
本课程从实战出发，整理产品结构设计相关的各种材料，融入企业的实际工作经验，充分考量学生的实际能力，制作出实用课件、实训指导书和整个产品绘制过程的教学视频，创建学生作品数据库，汇集国内外优秀结构设计作品，并经过两个学年的不断修订，最终开发出符合当前企业需求和学校情况的教材。
7 总结
本课程适用于工科类计算机辅助设计与制造专业，亦可作为所有与产品结构设计相关专业的课程内容选用，相信本课程的探索与实践必将有利于高职院校计算机辅助设计与制造专业的人才培养。
参考文献：
[1]虞凯，路海萍.中国高职教育课程模式现状及其发展走向[J].学理论，2011（35）.
[2]陈青云.高职院校工业设计人才的培养模式探讨[J].技术与市场，2009（10）.
[3]许弢.高职院校课程改革的主体探析[J].武汉商业服务学院学报，2011（1）.
[4]盖海红，秦学武.浅谈高职院校的改革创新[J].教育与职业，2005（2）.
篇2
中图分类号：TU391文献标识码： A
引言
无论是中国古代,还是现代工业厂房设计,都需要强调安全,有些建筑只注重难度和高度,甚至有些工业厂房为了节省材料,导致现代建筑工程的安全问题和渗漏甚多,这是建筑质量所不能够允许的,我们只有重视钢结构在工业厂房设计施工工艺,才能保证满足厂房的施工安全。
一、钢结构在工业设计中的重要性
我们知道农业是我国国民经济的基础，因为它提供人民的基本生存保障。但在整个国民经济中光靠农业是远远不够的，其它产业部门，如工业、交通、商业等都必须大力发展，尤其是工业，它是国民经济的主导产业。一个国家工业发展水平就代表了其经济发展水平，世界上的发达国家都是工业化国家。作为发展中国家，与发达国家相比，我国的工业还存在许多问题。比如总体水平低，现代化程度差，科学技术上明显滞后，工业生产效率也较低。因此，工业经济的转型势在必行。
配合着工业方面的转型，钢结构在工业领域的应用也将进入到一个新的阶段。在这个阶段中面临着一定的考验，但更多的是机遇。对于工业来讲，钢结构的应用范围相当广泛，历史也相当悠久，其体系也较为成熟和固定。工业中体量大小差异很大的建、构筑物很多，需要满足的功能要求也多种多样，各方面的限制因素等都导致结构样式要比较灵活，因此钢结构的应用必将占据很大的部分。辅助材料的性能发展，如防火材料、防腐蚀材料及保温材料等，也使钢结构能满足越来越高的使用上的要求。随着时间的不断推移，工业与钢结构之间形成了一种相互促进、互利互惠的关系。这种关系也决定了两者紧密的联系。
二、钢结构工业厂房设计
1、钢结构工业厂房常用结构体系分析
在钢结构工业厂房结构体系上，主要有3种常用的结构：
（1）纯框架体系
具体而言，综合考虑厂房的纵向与横向这两个方向，将其设计为刚接框架，禁止设置柱间支撑。这种结构体系的使用空间基本上不受其影响，但是其柱不能运用工字型柱，必须要设置成截面形式，例如箱形柱。一般而言，截面形式的两个方向在惯性矩差别上基本上没有变化，因而在一定程度上增加了钢材的使用量。
（2）框架-支撑体系
这种结构体系主要是将结构的横向设计为刚接框架，而结构的纵向通常设计为柱-支撑体系，基于积极发挥柱间支撑作用的同时，提高水平荷载的抵抗力。从本质上来讲，这种结构体系相对经济环保，但柱间的支撑在一定情况下将会对整体的使用性能造成影响。由此可以看出，框架-支撑体系对于纵向深度较广、横向深度较广的钢结构工业厂房。
（3）钢架联合支撑的混合结构体系
这种形式主要是把结构的纵向设计为钢架与支撑相结合的形式，依靠这两者的相互作用来实现抵抗水平压力的目的。立足于钢架联合支撑的混合结构体系的特点，有助于促进柱纵向弯矩的减少，但在一定状况下增大了楼面的刚度，导致柱子间的变形出现不协调的状况，因而柱间的支撑作用没有得到有效发挥。
2、钢结构工业厂房楼盖布置思路分析
一般来讲，钢结构工业厂房的楼盖主要存在4种形式：压型钢板现浇组合楼板、装配整体式预制楼板、装配式预制楼板和普通现浇混凝土楼板。综合考虑这4类楼板各自的优缺点，对于压型钢板现浇组合楼板来讲，与普通现浇混凝土楼板均存在平面整体刚度相对较好的优点，同时在施工速度上，压型钢板现浇楼板与装配整体式预制楼板以及装配式预制楼板相比显著提高，但其造价较高。由此可知，要想提高钢结构工业厂房的使用性能，必须要积极运用压型钢板现浇钢筋混凝土组合楼板。
3、钢结构工业厂房柱网布置分析
在钢结构工业厂房柱网的布置过程中，要遵循其相关的原则。换言之，主要体现在5个方面上：要满足厂房的生产工艺以及使用需求；要遵循建筑结构经济性以及合理性原则；体现施工方法的先进性；与钢结构工业厂房建筑的统一化原则相匹配；最大限度地体现生产的发展要求以及技术变革的要求。通常状况下，当钢结构工业厂房的跨度处在18m以下的情形中，要运用3m倍数原则。反之，如果跨度在18m以上时，要遵循6m倍数设计原则。而厂房的柱距要尽可能地执行6m以及6m倍数原则。
4、钢结构工业厂房变形缝设置分析
在设置钢结构工业厂房的变形缝时，首先要明确变形缝的种类，主要包括3种，即为伸缩缝、防震缝以及沉降缝。当钢结构工业厂房的宽度与长度超过实际需求的范围时，此时气温发生明显的变化，于钢结构内部出现一定的温度应力，导致墙面以及屋面产生拉裂现象，不利于厂房的正常使用。在这种情形下，为了最大限度地降低工业厂房结构的温度应力，必须要进行伸缩缝的设计。通常状况下，要对厂房进行分区处理，进而分成诸多个温度区段。需要强调的是，在设置伸缩缝的过程中，最先开始的位置是基础顶面，将温度区段上部结构区分开来，预留适当宽度的缝隙，致使上部的结构在气温发生变化的过程中能够顺着水平方向实现变形。
在钢结构工业厂房中，通常状况下不进行沉降缝处理，但是当工业厂房相邻的两部分在高差上存在很大差异时可设置沉降缝，同时当两跨间吊车在起重量上产生巨大悬殊下，且地基承载力也发生巨大落差，必须要进行沉降缝设置。为了尽可能地减轻震害，必须要设置防震缝。当工业厂房在平面以及立面上相对复杂时，同时结构的高度以及刚度存在较大的差异，必须要设置防震缝。此外，如果要在厂房的侧边进行附房的布置，需要注意的是要将相邻的部分区别设计，设置伸缩缝与沉降缝时，要与防震缝设计要求相一致。
三、钢结构在施工过程中存在质量控制的要点
1、钢结构厂房基础工程质量控制的重要措施
钢结构厂房最基础的工程就是采用混凝土作为一些独立的基础，基础工程混凝土和钢筋模式的施工施工工艺完全相同，因此钢结构厂房中我们需要注意锚栓会出现不垂直的现象；基础施工后的锚栓预埋水平会出现很多误差，钢柱在安装过程中，柱脚底部会有很多扩张的技术。国际先进的施工采用的是信息化技术的引进。以先进的技术和机器设备代替复杂的施工要求，是减少事故的有效方式。
首先，施工过程遇到困难要及时地修复。对于建筑材料薄弱部位进行优化处理。其次，确定中后期建筑安全的维护。相关技术人员要进行严谨的检测。对于已发生的事故要有“科学保护处理方案”，将损失减少到最少。最后，如果降低安全事故的发生率，最重要的还是要宣传安全文化，所以，定期对施工人员以及相关的人员进行安全知识的培训，提高施工人员的知识。
2、钢结构厂房主体工程质量控制的相关要点
根据设计图纸及设计对基础的要求为依据，地脚螺栓的埋设误差，对每一柱脚，锚栓之间允许误差不得＞2mm，其它误差不得＞4mm的要求对基础进行复查，其验收内容主要包括：基础的中心位移偏差，基础标高偏差，预埋螺栓位置偏差，间距、跨距复查和沉降观察点、控制点、基础技术资料的交接及基础外观等其它质量指标的检查认定。进行复验交接时必须有甲方、基础施工方和钢构安装方的现场负责人共同组织参与。对不符合设计及有关规范要求的必须及时提出处理意见并经甲方和监理检查认定后方可进入下步工序施工。技术资料的交接必须清楚明了，无遗漏、缺项，保证真实性和实物分类的统一性。
结束语
综上所述，在钢结构工业厂房设计过程中，诸多业主与设计单位在钢结构建筑的认识上存在诸多问题，钢结构体系方案设计不合理，因此相关的结构设计人员要充分发挥钢结构设计思维，掌握新形势的发展要求，优化钢结构体系设计，综合各种影响因素，优化厂房整体的设计思路，从而提高钢结构工业厂房设计质量。
参考文献
篇3
中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：
一、钢结构构件主要制作工艺
钢柱制作工艺流程为：放样下料电脑编程拼板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。
钢结构工业厂房的主要优点在于：首先，在施工速度方面：钢结构构件可以工厂化批量生产，施工简单，安装快捷，大大缩短施工周期；其次，钢结构工业厂房在自重方面：可减轻建筑物结构质量约30%，特别在地基承载力低和地震设防烈度较高的地方，其综合经济优于钢筋混凝土结构体系；最后，从环保方面考虑：钢结构体系属于环保型绿色建筑体系，钢材本身是一种高强度高效能的材料，具有很高的再循环价值，并且不需要制模施工。
二、工业厂房结构设计要点
2.1 地震区的厂房宜少或不设防震缝。地震区房屋的伸缩缝是合一的，当房屋较长时，宜采取下列一些构造措施和施工措施以少设伸缩缝及防震缝；施工中，每隔40m 设置一道800mm 一个1400mm 宽的后浇带，后浇带的位置设在结构受力影响最小的区段；在温度影响较大的顶层、底层、山墙和内纵墙端开间的墙体等部位，适当提高配筋率；加厚屋面隔热保温层或设置架空层形成通风屋面。
2.2 合理布置电梯间的位置。多层厂房由于设备、货物很重，竖向运输的需要，均要设置电梯。钢筋混凝土电梯井筒刚度很大，应充分考虑电梯井筒对建筑物的偏心影响，在结构布置上尽量避免电梯井筒布置在建筑物的角部和端部。
2.3 控制横向框架与纵向框架的周期。由于多层厂房跨度方向、尺寸较大，柱子少；而柱距方向尺寸较小，柱子多。一般都是横向控制，使纵横向的抗震能力大致相同，不仅有利于抗震，也使设计更为经济合理。
三、钢结构工业厂房的安装施工
3.1 预埋螺栓施工
在一般工业厂房中, 钢柱与基础最常用的连接方式为平板式预埋螺栓铰接连接。预埋螺栓施工简单方便、质量容易控制、便于钢结构安装定位。埋设方法是先在基础上划线定位, 通过固定架控制同一钢柱脚预埋螺栓之间的距离和标高, 调整固定架的位置, 并在钢柱基础浇捣混凝土前埋入螺栓, 与钢筋连成一体, 然后浇筑混凝土一次性固定。
施工工艺：（1）轴线测量: 根据施工图中预埋螺栓的平面布置, 将预埋螺栓组的纵横十字线用经纬仪从定位轴线边上引出螺栓中心线并将其测设到模板上。（2）标高测量: 在场地中央架设水准仪,将标高从基准水准点引测到各基础的模板上。（3）螺栓定位: 将同一钢柱的螺栓按照设计图纸用钢筋或扁铁进行固定。在螺栓组上套上固定架, 调整固定架的位置和平整度后用螺母固定。调整螺栓轴线位置: 在模板上划出的轴线标记之间拉线, 做到固定架上中心线与拉线重合。调整螺栓标高: 调整螺栓的标高及各螺栓表面的平整度。（4）螺栓固定: 将螺栓固定在基础钢筋笼上, 螺栓与钢筋笼连接牢固, 确保螺栓在混凝土浇筑过程中不移动。（5）螺纹保护: 螺栓埋设固定后, 采用摸黄油、尼龙胶带或PV C 管将螺杆包扎保护。（6）螺栓校正: 在混凝土浇筑过程中施工人员对螺栓进行跟踪检查, 发现螺栓偏移及时进行校正。
3.2 钢结构吊装
3.2.1整体结构安装顺序：l) 吊装应先从靠近山墙的有柱间支撑的两棍刚架开始, 安装好所有构件, 并进行校正固定, 以此为起点向另一端顺序安装。2 ) 安装该开间的钢梁同时安装凛条及其它支撑系统。3) 安装完成一个开间并形成一个稳定空间体系, 然后向两边进行安装。4 ) 最终完成整个结构的安装。
3.2.2钢柱安装。钢柱吊装可根据起重设备和现场条件确定, 可用单机、双机、吊装, 一般轻钢结构采用单机直立旋转法进行吊装。
旋转法吊装, 钢丝绳绑扎点与钢构件接触点之间, 应用软材料保护好钢构件, 以防钢构件及钢丝绳受损, 起重机边回转边起钩, 使柱绕柱脚旋转而直立, 立柱时, 先将柱脚螺栓孔插入预留螺栓, 使柱头大致垂直后初步对中, 即对螺栓进行初拧。
钢柱运输到现场, 起重机边起钩边回转边使柱子绕柱脚旋转而将钢柱吊起。(注:起吊时应在柱脚下面放置垫木, 以防止与地面发生摩擦, 同时保证吊点、柱脚基础同在起重机吊杆回旋的圆弧上)
3.2.3吊车梁安装。吊装方法是吊车梁吊装宜采用两点吊装, 吊装时使用专用吊耳或用钢丝绳绑扎吊装。
吊车梁的校正：l) 标高调整当一跨即两排吊车梁全部吊装完毕后，用一台水准仪架在梁上或专门搭设的平台上, 进行每梁两端高程的引测, 将测量的数据加权平均, 算出一个标准值, 根据这一标准值计算出各点所需要加的垫板厚度, 在吊车梁端部设置千斤顶顶空, 在梁的两端垫好垫板。2) 纵横十字线的校正首先用经纬仪在柱子纵向侧端部从柱基控制轴线引到牛腿顶部, 定出轴线距离吊车梁中心线的距离, 在吊车顶面中心线拉一通长钢丝, 逐根吊车梁端部调整到位, 可用千斤顶进行轴线位移。3) 吊车梁垂直度校正从吊车梁上翼缘挂锤球下来, 测量线绳至梁腹板上下两处的水平距离。
3.2.4屋架的吊装。l) 吊点的选择：钢梁在吊装前应仔细计算钢梁的重心,并在构件上作出明确的标注, 吊装时吊点的选择应保证吊钩与构件的中心线在同一铅垂。2 ) 吊装方式：一般钢梁采用两点起吊, 但对于跨度较大的梁, 由于侧向刚度小, 腹板宽厚比大,为防止构件扭曲和损坏, 可采用四点起吊或铁扁担进行吊装。3 ) 屋架吊装：起吊时先将屋架吊离地面5 0c m 左右,使屋架中心对准安装位置中心, 然后徐徐升钩, 将屋架吊至柱顶以上, 再用溜绳旋转屋架使其对准柱顶, 以使落钩就位, 落钩时应缓慢进行, 并在屋架刚接触柱顶时即刹车对准预留螺栓孔, 并将螺栓穿人孔内, 初拧作临时固定, 同时进行垂直度校正和最后固定, 屋架垂直度用挂线锤检查, 屋架经校正后, 即可安装支撑及凛条等, 并终拧螺栓作最后固定。
3.3 屋面板、墙面板安装
安装工艺流程：屋面内板安装一铺保温棉(带贴面) 一支座安装一屋面上层板安装一扣合固定密封、清理检修。
3.3.1屋面板安装。1）安装方向：屋面板安装的顺序，从建筑物任一端开但由于不同板型由其特有的铺设方向因此须遵循其铺设方向性，应与常年风始性向方向相反; 对于双坡屋面板, 屋脊两边的屋面板应同时同向进行安装。2）安装固定：咬合式屋面安装时, 先将两块板与支座之间选若千个点进行初步咬合临时固定, 随后从屋脊处向下用咬边机紧密咬合。3）屋面板安装调直：测量已固定好的钢板宽度, 在其顶部和底部各测一次, 以保证不出现移动扇形,在某些阶段, 如安装至一半时, 还应测量从已固定的压型钢板顶底部至屋面的边或完成线的距离, 以保证所固定的钢板与控制线平行。若需调整, 则可以在以后的安装和固定每一块板时很轻微的作扇形调整。
3.3.2墙面板施工。1）内层板安装：先根据墙面门窗位置, 选择不同长度的内层板, 在地面进行二次加工。加工程序同屋面内层板。内层板地面加工后, 将内层板提升到位, 然后由工人按照划线位置进行固定。2）保温棉安装：墙面保温棉应从上往下铺设, 在上下位置拉紧后, 然后压上外层板用自攻螺丝固定。3）外层板安装：墙面板的安装顺序类似于屋面板的安装, 同样也按照先内层板、后外层板, 外层板安装遵循板的铺设方向性和将搭接边设置在肋的背风侧的原则, 同时, 通常从建筑物的一端向另一端推进的顺序安装。外层板安装安装时采用自制井架, 井架长度根据墙面高度进行设置。井架树立后,应在上部于屋面上主体结构进行绑扎固定,下部应坚实平整, 如墙面高度较高, 则应在中间设置固定点。
四、小结
在工程建设中，工作人员应当认真负责，完成工业厂房结构设计与安装施工工作，保证工程质量，为企业做出贡献。
参考文献：
篇4
中图分类号：TU24文献标识码：A文章编号：
引言：
20 世纪 70 年代以来，人们在总结历次地震灾害的经验中逐渐认识到，对建筑抗震设计而言，结构概念设计比结构计算设计更为重要。单凭微观的数学力学计算还很难确保建筑物在遭遇地震时具有良好的抗震性能。概念设计在实际工程设计中，尤其是提高结构抗震能力方面发挥了重要作用。
1. 概念设计
概念设计就是从结构总体方案设计开始，运用人们对建筑结构抗震已有的正确认识去处理结构设计中将要遇到的问题，诸如建筑体型、结构体系、刚度分布、构件延性等。从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理，再辅以必要的计算和构造措施，以消除建筑物抗震的薄弱环节，达到合理抗震设计的目的。也就是说概念设计是在特定的建筑空间及地理条件下，用整体概念来考虑结构的总体方案，依据结构总体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部构造措施的宏观控制。概念设计受到国内外工程界的普遍重视，并将发挥更大的作用。
2.结构抗震设计理论
2.1“多级”设防
GBJ11-89《建筑抗震设计规范》采用多级设防的思想，提出了“三水准”的抗震设防目标，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”，以保障人们生命安全为一级设防目标，但无法避免大震中巨大的经济损失。基于性能的抗震设计理论提出了多级目标设计理念，既要保证生命安全，又要避免经济损失超过业主和社会的承受能力，更加注重非结构构件和内部设施的保护，因此根据投资---效益准则，引入经济决策机制，它通过进行费效分析，在可靠和经济之间选择一种合理的平衡，以确定最佳抗震设计方案，达到优化设计的目的。
2.2 强调“个性”
现行抗震设计需要依照规范按部就班，缺乏灵活性，结构设计人员处于被动状态。基于性能的抗震设计除了满足“共性”外，更加注重“个性”设计，增加了业主与设计人员的交流，根据结构的用途及业主的要求确定结构性能目标后,设计人员可以选择实现该性能目标的设计方法，采用相应的构造措施，既调动了设计人员的积极性，又有利于新材料的推广应用和新技术的开发。同时，结构的抗震能力是按选定的抗震功能目标进行设计，具有可预见性。
2.3 立足“性能”
目前还没有统一的设计方法，很多学者提出采用结构层间变形或顶点位移作为性能指标，它是从传统的以力为基础设计转变成以变形为基础的设计，是从弹性设计方法转变为弹塑性的设计方法，解决了传统设计理论上的不足，尽可能使结构的预期功能与实际地震作用下的功能相符合。
3.概念设计的重要性和必要性
随着经济的快速发展，人们的生活水平得到不断的提高，对建筑结构的质量和性能也提出了新的更高的要求。采用先进的计算方法，加快新型建材的设计和开发，加强建筑结构的安全性、适用性、经济性已逐渐成为当前的首要工作。面对当前建筑结构设计的状况，通过概念设计的理念来加强结构工程的创造性设计，促进结构设计的发展，是一项非常必要而且重要的事情。加强概念设计思想的推广就是一种高效而实用的方法，具体分析如下:
3.1建筑结构的抗震设计规范是建立在可靠度理论的基础上的，对延性设计思想有所借鉴和吸纳。然而，其对于某些实际问题，例如“中震能修”的设计目标方面的规定表现的非常模糊。因而我们切勿墨守陈规，要将规范当成一种指导和参考，在实际运用过程中做出正确的抉择。所以，这就要求在整体体系与分体系的力学关系上有清晰而深刻的了解，在实际工作中充分运用概念设计。传统观念影响下，人们都不够重视结构设计，认为只要遵循设计规范，在建筑设计完成后，凭借计算机就能完成结构设计。然而，这种方式不但难以充分地利用好设计者的设计技能，而且会跟建筑设计方案格格不入，造成分歧和矛盾的产生。因此，我们要认真思考如何在结构设计中做好对概念设计的运用。
3.2概念设计是非常重要的，这在方案的设计阶段也有很好的体现。开始时的设计是不允许通过计算机来完成的，这也就要求结构工程师充分运用好结构概念，设计出可靠而经济的结构方案。鉴于此点，就要求工程师加强设计理念上的思考和创新，潜心探索各种结构的特点性能，并能灵活运用。通过对概念性估算的方式的运用，就能够在方案的设计阶段快速高效地构思结构体系，并对其进行比较与选择。这样设计出来的方案，概念清楚、定性精确，消除了后期设计阶段的不必要运算，因而可靠性很强。与此同时，这也能够判断计算机分析出的数据的可靠性。
3.3新抗震规范提出了在建筑物内设置地震反应观测系统的要求，并提出了结构两个主轴方向的动力特性（周期和振型）相近的抗震概念。所以在结构概念设计中还应该注意结构与场地的共振问题。例如在唐山地震时，天津塘沽地区的 7~10 层框架结构房屋破坏严重，而 3~5层的砖混结构住宅却只有轻微损坏。后来经调查发现，框架房屋的自振周期和场地的卓越周期一致导致共振，而 3~5 层砖混住宅的自振周期远低于场地的卓越周期，因此破坏较轻。
3.4建筑结构的抗震设计，存在着许多模糊而且不确定的因素。例如地震作用是一种随机性很强而且循环往复的荷载，建筑物的地震破坏机理又十分复杂，要准确计算或预测建筑物所遭遇的地震特性和参数，还难以做到。风荷载的脉动性与涡流作用情况也是如此。因为建筑物受到的地震作用难以确定，所以适用、安全、经济的结构体系必须注重概念设计。
4.概念设计的理解与应用
加强结构抗震设计是为了使结构在强度、刚度、延性以及节能等各方面都能获得优化组合，进而达到在地震中增强稳定性的要求。为了增强结构的抗震性能，概念设计要涉及到以下因素:场地的稳定性，结构模型的计算，抗震结构的选择，材料的效能，结构的空间作用等。
4.1对现行抗震计算模型的理解和应用。
新抗震规范中有规定:通常情况下，可以允许在建筑结构的两个主轴方向对地震作用进行验算，各方向的水平地震作用要由该方向的抗侧力来承担。然而实际情况下，结构无法实现强化的根本原因是计算模型问题。因此，运用概念设计的基本原理，联系到地震灾害与试验研究的结果，可以得到这样的结论：建筑的最不利受力状态会根据建筑与地震相互作用的方向而发生变化。
4.2对建筑结构的薄弱部位抗震构造措施的理解和应用
对建筑薄弱部位的改造，比如建筑平面内转角处的转角窗，对角部竖向抗侧力结构的设置有很大的限制，但按照概念设计的思想，解决这一问题的方法是在竖向构件之间设置厚板和梁柱等可靠构造。
4.3 建筑结构抗震设计的展望
如今，结构抗震体系已经从之前的以“硬抗”理念为主的抗震体系，逐渐发展成以“柔抗”理念为主的减震控制系统。结构减震体系运用的“以柔克刚”的全新理念，通过对结构进行隔震、减能或者控制方式来达到抗震效果，在未来的工业与民用建筑中结构抗震的思路将向着减轻危害的方向发展。
5.结语
经过工业与民用建筑中多年的抗震探索和研究，总结设计经验引入了概念设计的设计新理念。这种设计理念从宏观角度对建筑抗震结构进行设计，在某些方面弥补了以往设计思路对抗震结构思考的不足之处，为今后的工业与民用建筑结构抗震设计开辟了新路。
参考文献：
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钢结构工业厂房在我国应用的时间并不长，其具体的设计及施工技巧都还在探索阶段。虽然钢结构工业厂房有很多优点，但作为一种材料，它也有很多缺点，例如防火性能差、易锈蚀等，在设计与施工的过程中一定要考虑到这些因素。文章将从设计和施工两个方面来进行论述。
一、钢结构工业厂房的优越性
钢结构工业厂房的主要优点在于：首先，在施工速度方面：钢结构构件可以工厂化批量生产，施工简单，安装快捷，大大缩短了施工周期。其次，钢结构工业厂房在自重方面：可减轻建筑物结构质量约30%，特别在地基承载力低和地震设防烈度较高的地方，其综合经济优于钢筋混凝土结构体系。最后，从环保方面考虑：钢结构体系属于环保型绿色建筑体系，钢材本身是一种高强度高效能的材料，具有很高的再循环价值，并且不需要制模施工。
二、钢结构工业厂房图纸设计的重要性
无论在什么样的工程中，图纸是工程施工的依据。在钢结构工业厂房的设计期间，一定要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”，力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。钢结构工程要针对制作阶段和安装阶段分别编制施工组织设计，其中制作工艺内容应包括制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求，以及为保证产品质量而制订的各项具体措施。
三、钢结构工业厂房支撑系统的设计原则
为了保证钢结构厂房的空间工作，提高其整体刚度，承受和传递纵向水平力，防止杆件产生过大的变形，避免压杆失稳，以及保证结构的整体稳定性，应根据厂房结构的形式，车间吊车的设置，振动设备以及厂房的跨度、高度，温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。厂房每一温度区段应设置稳定的柱间支撑系统，并与屋盖横向水平支撑的布置相协调。下柱支撑的位置是决定厂房纵向结构变形方向的重要因素，并影响温度应力的大小，下柱支撑应尽可能设在温度区段的中部，使吊车梁等纵向构件能随着温度变化比较自由地向区段两端伸缩。当温度区段的长度不大时，一般在温度区段的中部设置一道下段柱支撑，但温度区段的长度大于150 米时，为了保证厂房的纵向刚度，应在温度区段内设置两道下段柱支撑，其位置应尽可能布置在温度区段中间三分之一的范围内，为了避免过大的温度应力，两道支撑的中心距离不宜大于72 米。
四、钢结构工业厂房抗震性设计的重点
在钢结构工业厂房做抗震设计时应注意：首先，在总体布置方面要求厂房结构的质量和刚度均匀分布，使厂房受力均匀，变形协调，尽量避免因结构刚度不均匀对抗震造成不利影响，厂房横向结构宜采用刚架或者使屋架与柱有一定固结的框架，以便充分利用钢结构的受力性能并减少横向结构变形。其次，钢结构厂房的破坏一般情况不是由于杆件强度不足而常常因为杆件失稳而造成，所以合理布置支撑系统，保证厂房结构整体稳定性，对钢结构厂房尤为重要。最后，在地震作用下。存在着低周疲劳作用，设计时应注意其对厂房的影响。对结构连接点的设计。应保证节点的破坏不先于结构构件的全截面屈服，应使结构构件能进入塑性工作，充分吸收地震能量发挥其抗震能力。
五、钢结构工业厂房耐热能力设计的重要性
前面提到过，钢结构工业厂房防火能力很差，当钢材受热在100℃以上时，随着温度的升高，钢材的抗拉强度降低，塑性增大；温度在250℃左右时，钢材抗拉强度略有提高，而塑性却降低，出现蓝脆现象；当温度超过250℃时钢材出现徐变现象；当温度达500℃时，钢材强度降至很低，以致钢结构塌落。因此，当钢结构表面温度处于150℃以上时，必须做隔热及防火设计（通常是涂耐热涂料来解决）。
钢结构工业厂房的施工中，存在的问题非常繁冗，在这里只对比较突出的几个问题进行分析研究。
六、关于施工过程中地脚螺栓的埋设问题
可以说地脚螺栓的坚固与否是钢结构工业厂房建筑稳定性的根本所在。地脚螺栓的精度关系到钢结构定位，地脚螺栓的埋设必须严格保证其精度。地脚螺栓的埋设精度：轴线位移±2.0 mm，标高±5.0 mm。在地脚螺栓安装前，将平面控制网的每一条轴线投测到柱基础面上，全部闭合，以保证螺栓的安装精度。然后根据轴线放出柱子外边线，待安装钢柱地脚螺栓的承台架子搭设好以后，将所需标高抄测到钢管架子上。
七、关于吊装过程中的注意事项
首先，把柱脚底板的十字线弹出，地脚螺栓的中心线弹出，柱脚剪力孔清理干净，待钢柱就位后，调整标高，把螺母紧固。其次，吊装完一个区域的钢柱后，吊装连系杆，这样保证钢柱整体稳定性，使吊装钢梁时钢柱不容易变形。最后，吊装钢梁，两对钢梁空中对接，并把高强螺栓初拧，第一根钢梁用四道缆风绳拉紧，防止钢梁向一边倾斜。
八、关于吊车梁系统的安装问题
在钢结构工业厂房的施工过程中，吊车梁的安装必须严格按规范从柱间支撑跨进行，柱间支撑安装连接后已形成一个比较稳定的空间刚度单元，从此处安装，一是保证安全，二是能保证吊车梁安装不会影响柱子的垂直度。同时在安装过程中对端部截面误差较大的吊车梁底部应配调整垫板，该垫板在吊车梁系统调整完后应焊接固定，按事先测放的定位线精确对中。制动系统的连接应在吊车梁调整固定后正式连接。当制动板与吊车梁高强螺栓连接和辅桁架焊接连接时，为防止连续施焊对高强螺栓的影响，应先将制动板和吊车梁的高强螺栓连接，并进行初拧，然后调整辅桁架，并于制动板点焊固定后终拧高强螺栓，最后进行制动板和辅桁架的焊接。高强螺栓的紧固和制动板的焊接，均要遵循由每块板的中间往两边进行，以减小板内应力。
九、关于钢结构构件的码放问题
为便于结构构件的安装，构件进厂后应进行合理的堆放。原则为：现场急需安装的应直接堆放到现场，按照吊装顺序先吊装的码放在上头，后吊装的码放在下头。不急于吊装的构件暂时存放在现场外。堆放时应注意柱梁分开并按照轴线分类码放。存放场地应设专人进行管理，并按供货要求和供货清单进行清点，资料存档。构件堆放时，H型构件应立放，不得平放。每个构件的支点不得少于两个，支点的位置宜在构件端部七分之一跨处，叠放时不得超过三层并用木方正确的分层垫好垫平，支点应上下对齐。
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钢结构工业厂房因其施工速度快、自重轻、抗震性能好、环保等特点在建筑工程中已被广泛认可,在工业厂房设计中逐渐代替了笨重的钢筋混凝土结构而得到了普遍应用。本文就钢结构工业厂房工程中钢结构的特点、制作、设计要点、施工测量、安装方案和技术措施作了较为详细的介绍,并对钢结构的制作工艺、施工要点作了重点阐述。
1.钢结构工业厂房的优越性
钢结构工业厂房的主要优点：1.在现场施工、安装速度快，由于钢结构构件可以工厂化批量生产，采用设备下料、焊接、开孔，并作表面处理，可极大的方便现场拼装施工，大大缩短施工周期；2.钢结构相对于混凝土结构可减轻建筑物结构约30%的自重，在地基承载力低和地震设防烈度较高的地方，其综合经济优于钢筋混凝土结构体系；3.钢结构体系属于环保型绿色建筑体系，钢材本身是一种高强度高效能的材料，具有很高的再循环价值，并且不需要制模施工。
2.钢结构构件主要制作工艺
钢柱制作工艺流程为:放样下料电脑编程拼板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。
3.工业厂房结构设计要点
多层厂房因为工艺布置的要求,一般都需要大空间,结构通常采用框架结构,在层数较多、工艺条件许可的情况下也可以采用框剪结构。结构布置的原则是:尽量使柱网对称均匀布置,使房屋的刚度中心与质量中心相近,以减小房屋的空间扭转作用,结构体系要求简捷、规则、传力明确。避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩,以及竖向变化过多的外挑和内收,力求沿竖向的刚度不突变或少突变。
3.1地震区的厂房宜少设或不设防震缝。地震区房屋的伸缩缝是合一的,当房屋较长时,宜采取下列一些构造措施和施工措施以少设伸缩缝及防震缝;施工中,每隔40m设置一道800mm一个1400mm宽的后浇带,后浇带的位置设在结构受力影响最小的区段;在温度影响较大的顶层、底层、山墙和内纵墙端开间的墙体等部位,适当提高配筋率;加厚屋面隔热保温层或设置架空层形成通风屋面。
3.2合理布置电梯间的位置。多层厂房由于设备、货物很重,竖向运输的需要,均要设置电梯。钢筋混凝土电梯井筒刚度很大,应充分考虑电梯井筒对建筑物的偏心影响,在结构布置上尽量避免电梯井筒布置在建筑物的角部和端部。
3.3控制横向框架与纵向框架的周期。由于多层厂房跨度方向尺寸较大,柱子少;而柱距方向尺寸较小,柱子多。一般都是横向控制,使纵横向的抗震能力大致相同,不仅有利于抗震,也使设计更为经济合理。
4.结构设计中应注意的问题
4.1结构设计与工艺设计的协调。厂房都是为生产服务的,厂房设计中结构专业作为配套专业首先应满足工艺要求,结构设计也只能服从于工艺条件。而工艺设计人员在工艺布置时,经常与结构设计发生矛盾,要开洞的地方是框架梁,设备本来可以沿梁布置却布置在了跨中等。所提荷载也经常偏大,有时甚至把设备的荷载作为均布荷载提出。尤其在方案设计阶段,结构设计人员应多与工艺协调,尽量了解工艺布置,使设计和施工都减少了许多不必要的麻烦。
4.2结构计算。计算机软硬件的迅速发展,解决了复杂的结构计算问题,使结构工程师们从繁重的琐碎的计算工作中解脱出来。他们可以把大量的精力放在结构方案的选择比较上,合理的确定结构方案及结构布置,从而提高设计水平及质量,降低工程成本。
4.2.1楼面等效荷载的计算
工业建筑与一般多高层民用建筑结构形式、楼面活荷载等有许多不同之处,工业建筑楼面活荷载一般大于多高层民用建筑。有的中小型机床上楼层、柱上、梁上还有吊车荷载,它的跨度柱网一般比民用建筑大,层高相对较高,最大特点是整个平面几乎没有内隔墙。工业建筑一般采用现浇钢筋掘凝土板梁柱结构,板厚比一般民用建筑厚,楼板的平面刚度可视为无穷大,电梯货梯间,如不用剪力墙:整个刚度重心移向剪力墙,而电梯或货梯一般设在端头,结构刚度布局就不合理,所以电梯货梯间就使用框架填充墙结构。
4.2.2节点核心区的抗剪验算
框架节点的设计应遵循“强柱弱梁更强节点”的原则,一二级抗震等级的节点还应进行受剪承载力计算。由于多层厂房的梁柱中心线往往不能重合,加之柱的截面比较大,节点偏心也比较大,对柱节点核心区的构造和受力都有较大的不利影响。因此,大跨度、大空间、大荷载的多层厂房的节点核心区的抗剪验算显得更为重要。
4.2.3与电梯井筒相连框架的考虑
过去电梯井设计按纯框架计算,电梯井壁按构造配筋,偏低不安全；框架部分应按壁式框架计算出的数值进行配筋,电梯井壁则应按剪力墙配筋。
5.在钢结构进行吊装的过程中的注意事项
首先,把柱脚的底板的十字线弹出,地脚螺栓的中心线弹出,柱脚剪力孔清理干净,待钢柱就位后,调整标高,把螺母紧固;其次,吊装完一个区域的钢柱后,吊装连系杆,这样保证钢柱整体稳定性,使吊装钢梁时钢柱不容易变形;最后,吊装钢梁,两对钢梁空中对接,并把高强螺栓初拧,第一根钢梁用四道缆风绳拉紧,防止钢梁向一边倾斜。
6.吊车梁系统的安装难点解析
在钢结构工业厂房的施工过程中,吊车梁的安装必须严格按规范从柱间支撑跨开始进行,柱间支撑安装连接后已形成一个比较稳定的空间刚性单元,从此处安装一是保证安全,二是能保证吊车梁安装不会影响柱子的垂直度。同时在安装过程中对端部截面误差较大的吊车梁底部应配调整垫板,该垫板在吊车梁系统调整完后应焊接固定。按事先测放的定位线精确对中。制动系统的连接应在吊车梁调整固定后正式连接。当制动板与吊车梁高强螺栓连接,和辅桁架焊接连接时,为防止连续施焊对高强螺栓的影响应先将制动板和吊车梁的高强螺栓连接,并进行初拧,然后调整辅桁架,并于制动板点焊固定后终拧高强螺栓,最后进行制动板和辅桁架的焊接。
7.关于钢结构构件的码放问题
为便于结构构件的安装,构件运进安装现场后应进行合理的堆放.原则为:现场急需安装的应直接堆放到现场,按照吊装顺序先吊装的码放在上头,后吊装的码放在下头.不急于吊装的构件暂时存放在现场外.堆放时应注意柱梁分开并按照轴线分类码放.存放场地应设专人进行管理,并按供货要求和供货清单进行清点,资料存档.构件堆放时H型构件应立放,不得平放.每个构件的支点不得少于两个,支点的位置宜在构件端部七分之一跨处,叠放时不得超过三层并用木方正确的分层垫好垫平,支点应上下对齐。
8.总结
综上所述,做好工业厂房结构设计与施工的关键在于:概念应清楚,结构选型应做到合理;施工图的设计应与施工相结合,避免施工困难;结构计算要准确,施工安全和质量必须严格按规范及要求执行,以达到最佳效果。
参考文献:
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前言
随着社会经济的不断发展，人们的生活水平也在不断的提高，而今的工业建筑随着需求，在规模上在进行不断的持续扩展现状。在工业建筑当中主要以钢结构以及钢筋混凝土两种作为结构形式。此次探讨以工业建筑结构设计的优势作为出发点，并对以往的经验进行了总结，以下对工业建筑结构设计的复杂性及安全性做了阐述。
1选择工业建筑结构类型
结构设计在工业建筑当中，一般情况下建筑物会产生相应的变化，是由于生产设备的改变的情况下及生产容量的变化下发生的，而且，要保证工业建筑设备及工业建筑物的使用时间，在工业建筑当中，还应该对其投资预算及建筑结构设计要准求吻合。对于建筑结构类型的有效选择，能够有效确保工业建筑结构设计的科学及合理性。（1）受力构件，Q345-B和Q235-B钢，一般在工业建筑结构设计过程当中广泛选择的，对于吊车梁的选择，一般为Q345-C和Q235-C钢，平板台及栏杆的选择为Q235-A钢，这样对于建筑材料的使用上，以国家规定为标准，其力学功能、化学成分上都能够达到。（2）对于变形掌控以及钢结构应力的准求。在强度设计数值上钢梁应力需要达到90%，强度设计数值在钢柱应力上需要达到95%，在变形容许值上要和钢构件变形需相吻合。在钢柱、钢梁当中一般会选择焊接H型钢，利用墙皮檩条的组合是在檩条加槽钢上使用的，卷边槽形冷弯薄壁型则是在其他的檩条进行使用的，对阵风系统这方面来说，在墙皮檩条的计算当中是不需要考虑的。（3）在我国，对于建筑结构方面广泛应用的是钢结构及钢筋混凝土。而且。其中最为方便的就属钢筋混凝土，很容易得到建筑材料的，能够很方便的在施工现场及预制进行浇筑，耐腐蚀及耐火性是其中最为显著的特点，而且在建筑范围上有着很广泛的适应性；工业体建筑当中一般为钢结构，能够有效的降低在建筑中的成本，对于施工工期可以大量的进行减短，但是，在耐火、耐腐蚀的设计方面，在钢结构当中是必须要重视的问题，对于钢结构设计的应用，一般会在大跨度以及大空间、振动大的生产建筑中可以广泛的看到它们的身影。
2分析工业建筑结构设计的数据
结构设计在工业建筑的应用的过程当中，其基本原则因以经济安全为准，对于建筑质量应该最大限度的确保。对国家具体的规章制度一般规格严格遵守并执行，对于相关的设计标准更是如此。分析数据，在工业建筑数据结构当中主要有以下几方面：基本的雪压、最好和最低的温度数据、所使用的场地土的类别、地下的水位数据、地震设防烈度数据以及设计地震的分组数据等等。就目前来看，在工业建筑结构设计当中应该严格遵循国家的规章制度，这是在工业建筑结构抗震设计中必须要注意的问题，这样才能满足工业建筑抗震结构设计过程中的相关要求。
3工业建筑工程生产工业的需求进行满足
只有满足运输工具和基本的建筑生产方式才是挑选建筑结构类型的实际要求，建筑的防腐性能设计在结构设计当中是必须要做好的工作，以确保防腐蚀功效能够在工业建筑结构设计工作当中发挥其很好的效果。由于在生产工程以及施工工序这两方面直接会受到一定的影响，这就需要在生产流程结构设计当中应该进行很好的处理。以排风通道的设计来讲，在工业建筑结构设计作业当中有着很重要的意义，尤其是对于能够散发一定热量的加工厂房及粉尘的车间的生产当中，对于通风的问题在要求上是非常高的，在隔声带的设计上应该特别注意其科学、合理性，这样才能保证企业的正常运行，不会因外来因素造成不必要的麻烦。
4处理基础地基
关于处理问题方面来说，关键是构筑物地基和工业建筑物的相关处理，在基础地基处理方案上的挑选，应该综合施工场地的相关状况。比如说：预应力混凝土管桩以及地基处理桩等。科学、合理掌握单桩承载性能是在桩基设计过程当中必须要注意的，对于数值的要求在单桩承载性能特征上为80%以内。对于桩型的挑选，想要最好的必须在固有的建筑间距离相近或新建的建筑物的状态中，由于固有建筑物会给其他方面带来一定的影响，所以在桩基施工作业中要做好防患。浅图层的建筑基础持力层更适合于室外的水沟以及钢梯等，这些均属于是构筑物地基处理或者是次要建筑物的方面，这需要进行有效的处理，要务实处理其原土方面，砂夹石的更换更适合于超挖分层的状况下，对其处理必须进行压实才更为合理。
5布置空间要科学合理性
科学性的布置好总平面的工作在工业建筑结构设计作业当中是很有必要的，而且有着重要的意义，明确对建筑物的选址和分区，这是根据生产工艺以及生产流程为实际标准的，对于运输管道以及管道相互联的关系不容忽视，必须进行科学、合理的分布，对于公用设施也必须进行有效的分布。公共设施在生产空间当中必须进行有效的划分和配备，比如说行政管理用房、生产辅助用房等。对于划分工作，需要将生产区域的生产区的保管进行合理的处理，对公用设备进行合理的安排，对于企业来说，能够更好的开展各项工作。但是，往往企业也会因为生产行业的特殊性受到极大的影响，例如，在工业建筑当中，有些腐蚀性因素对人体发育有着很大的伤害，像生活区是不能在这样的工业建筑当中的，这样会给人体的健康带来很大的伤害。
6结束语
综上所述，社会的飞速发展，以及新技术的不断的创新，人类对工业建筑的需求以及要求上不断的提升。因此，在工业建筑结构设计当中，从复杂性和安全性两方面作为出发点，对工业建筑结构设计必须严格要求其遵循准则，对设计进行合理的优化，让工业建筑结构设计在工业实际当中更吻合，从而有效提高我国工业建筑的水平。
参考文献：
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篇8
引言
随着自然灾害的频发，人们越来越关注建筑物的抗震设计，关注建筑物的安全性能，所谓的建筑物的抗震设计指的就是在地震的时候建筑物能够通过抗震设计减少地震对于建筑物的破坏，保护居民能够尽量小的受到地震的影响，降低地震带来的安全隐患。由于不同地域的抗震等级不同，所以在进行建筑物的抗震设计的时候，应当对建筑物的抗震目标进行设定，根据该地区的抗震等级进行划分。能够保证设计的抗震等级可以抵御地震带来的风险，能够保证建筑物的安全性，保证建筑物的损失在可以恢复的范围里面。如果发生大型的地震时，建筑物的抗震等级需要保证建筑物的整体不发生坍塌，不影响居民的安全，保证能够为周围的居民留出足够的时间逃生。总之，建筑物的抗震设计对于建筑物的安全性能有着至关重要的作用，能够帮助提高居民居住的安全系数，所以如何保证建筑物的抗争设计已经成为现阶段主要研究的问题之一。本文主要详细的阐述了工民建结构抗震设计的概念以及相关的措施。
1工民建结构抗震设计的概念
工民建结构要求具有一定的抗震性，需要根据工民建结构的具体形式以及所处的地区决定。但是在对建筑物的抗震设计过程中，大体上应当遵循以下几个原则：①为了保证建筑物在地震之后可以进行恢复，在对建筑物的结构进行设计的过程中应适当的采用一些刚性设计和弹性设计，避免由于刚性过大或者弹性过大带来的不可恢复性。②在对建筑物的抗震进行设计的时候，一般都会考虑一些较大的地震的影响，一味的追求建筑物的结构的刚性以及抗震等级，但是人们在设计的过程中忽略了一般大型的地震过后，还存在着很多的余震，刚性较大的建筑物很有可能不能够承受后期的余震。由此可知，在对建筑物的抗震性能进行设计的过程中不能够一味的追求建筑物的刚性，还要考虑到地震的实际情况，保证建筑物能够承受多次余震的袭击。③刚性过小的建筑结构也是无法满足建筑抗震性要求的，这样的建筑在震后将无法修复，因此为了避免住宅发生集体连带性的坍塌，要对住宅建筑进行高延性的分体系设计。
2工民建结构中的抗震设计的体现和具体形式
2.1工民建平面布置设计中抗震的重要性
在建筑施工过程中建筑物的平面布置的设计对于整个建筑物的结构性能以及抗震性能都有着重要的影响，所谓的平面布置能够将建筑物中的柱子、墙体以及各个空间的布局清晰的展示出来，这些需要在建筑物的平面布置图中显示。但是由于建筑物在设计过程中，楼层的平面布置设计可能存在一定差异，所以要针对不同的平面布置设计出相应的抗震设计。
2.2做好工民建平面布置设计中抗震设计的方法
由于平面布置设计的质量直接关系着建筑物的抗震设计，所以在对建筑物的平面布置进行设计的时候需要与抗震设计相互协调，能够最大限度的做到结构的质量和刚度分布协调，在建筑物的设计过程中尽量采用对称的结构，防止产生应力的变化，导致建筑物本身的扭转效应。在对建筑物的整体布局急性设计时，应当最大限度的考虑到整个建筑物的抗震等级，以及抗震性能，对建筑物的平面布置进行科学合理的设计，使建筑在满足居住要求的情况下，拥有较高的抗震等级，将工民建筑设计在抗震中的作用最大限度的发挥出来。
3工民建筑结构设计中抗震设计的重要性
3.1满足人们的使用要求
目前工民建筑物中最常用的一种建筑形式就是高层建筑，高层建筑虽然能够为人们提供更多的活动空间，但是高层建筑的风险也随之增加，如何在满足人们的需求的情况下，保证建筑物的安全成为了人们现阶段研究的重点问题。建筑物结构的安全设计很大程度上是依赖于建筑物的结构设计，所以很多的建筑物在进行结构设计的过程中会引入抗震设计。抗震设计的引入很大程度上提高了建筑物的安全性能，能够保证施工的质量，保证了建筑物的功能性。在进行施工的过程中，由于建筑物都有一些抗震设计，所以应当对于节点部位和关键部位的施工格外的注意和谨慎。除了建筑物的节点的施工以及关键部位的施工需要注意以外，建筑物的逃生通道以及电梯、楼梯等等功能也会被强化，所以建筑物的抗震设计贯穿于整个建筑物的结构设计的过程中，能够不断的增加建筑物的安全性能，能够提高建筑物的安全等级和功能性，满足人们对于建筑的安全的需求和使用的要求。
3.2满足城市规划需求建筑物
在设计的过程中除了要满足人们日常的生活生产的需要以外，还需要满足整个城市的规划和设计，建筑物中的抗震设计也应当满足市政规划的需要。由于在市政规划的过程中建筑物之间的间距有一定的要求，所以在对建筑物的结构和抗震进行设计的过程中应当注意建筑物的外观，使其能够满足整体规划的需求，能够保证建筑物正常的施工，进行施工组织设计和图纸的绘制。由于对建筑物进行了抗震设计，所以会使得建筑物的寿命比原来增加，为了不断的适应新的市政规划的需求，满足建筑外观与城市发展相协调，在设计的过程中还需要考虑到外观的多元化，这样也有利于城市下各个市政基础建设设施的综合规划和部署，为整个城市的规划和件数提供一些参考的依据。
3.3满足不可抗力灾害事故发生的防护需求
在对建筑物进行抗震设计的时候需要不断的增加建筑物的刚度、强度和稳定性。通过调整建筑物中刚度与强度之间的关系，能够保证建筑物在一些不可抗力中幸存的概率。在对建筑物进行抗震设计的过程中应当对影响因素进行综合的考虑，不仅仅要考虑地震对于建筑物的影响，同时也要考虑建筑物对于人为的一些因素的影响。总而言之，在建筑物的抗震设计过程中对其影响因素应进行全面的考虑，充分的体现其抵御外界影响的能力，保护居住者和使用者能够在地震的情况下有足够的时间和空间进行逃生和自救。
4工民建建筑抗震结构设计的优化策略探讨
在对建筑物进行结构设计的过程中应当注重结构中的抗震设计，将建筑物的抗震设计与其结构设计协调统一，用综合的眼光看问题。想要不断的优化结构设计中总的抗震设计，需要清晰的知道影响结构抗震性能的因素，对这些影响因素进行全面系统的分析，然后确定结构设计中的重点以及难点，对结构设计中的重点难点进行解决，保证建筑物的结构性能能够满足要求。在对建筑物的抗震性能设计的时候，应当从建筑物的整体入手，关注建筑物抗震的整体性能，保证整栋高层建筑的抗震性能。
4.1优化结构方案设计
在对建筑物的结构设计过程中，除了要考虑建筑物的稳定性以及安全性以外，还需要对建筑物施工过程中经济性以及可行性进行分析和研究，保证用最小的成本建造出最安全的建筑物。如果一味的追求建筑物中的抗震性能，这样就会使得建筑施工成本过高，失去了原有的实际应用价值。同时在对工民建筑的抗震设计的过程中应当与施工单位、建设单位、监理单位等等进行协商，充分考虑这些单位的意见，在考虑他们意见的基础上进行抗震设计，保证建筑物的抗震设计能够满足他们的要求。
4.2建筑的平、立面布置
在对建筑物的抗震设计过程中应当从建筑物的平面、立面两个方面进行考虑。在抗震设计的过程中应当满足国家相应的规范以及标准的要求，能够保证抗震设计的规范性，禁止使用结构设计不规则的设计方案，组织多重建筑抗震防线。其次，在对建筑物的抗震设计的时候应当尽量的减少由于地震给建筑物带来的影响，降低地震对于建筑物主体结构的破坏，增加建筑物的使用寿命。对于建筑物的各个部位的刚性以及强度进行验算，使得建筑物不同部位的受力尽可能的均匀，降低地震对于建筑物的破坏。最后对设计好的建筑结构的抗震性能进行模拟实验，确保投入使用的时候建筑物的抗震性能能够满足要求。
4.3保证结构设计计算结果的准确性
随着科学技术的不断发展，现阶段计算机技术已经被广泛的应用于建筑结构的设计过程中。工程结构的设计需要计算机进行辅助设计以及计算，对大量的数据进行处理，如果使用人工对这些数据进行处理会浪费大量的时间，所以计算机技术的引进极大的提高了计算的效率以及计算结果的准确性。在对建筑物进行结构设计的过程中利用计算技术建模并进行验算，能够保证建筑物的结构设计的合理性和科学性。但需要注意的是计算机技术不是万能的，在结构设计方面仍要以设计人员为中心，计算机技术只是辅助。
5结束语
随着经济的不断的发展，社会的不断进步，人们生活水平的不断提高，人们对于建筑物的质量安全的要求也越来越高。工民建筑中的抗震性能是衡量建筑物安全性能的重要指标之一，如何通过建筑结构的设计，设计出科学合理的抗震体系成为了现阶段研究的热点问题之一。建筑抗震性作为建筑结构设计的重点项目，在整个建筑结构设计中有不可替代的作用和地位，为了保证高层建筑结构抗震性能够在建筑结构中和实际生活中充分发挥其价值，必须着重关注结构抗震性设计质量和选用科学性的保证以及技术的优化，在保证其结构合理安全性的前提下追求其经济。在建筑物的抗震设计过程中需要与建筑物的结构设计相协调，保证建筑物的安全性的同时，节约建筑成本，提高建筑物建设的经济性。
参考文献
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篇9
中图分类号： TU37 文献标识码： A 文章编号：
引言
在经济发展、科技进步的今天，钢结构因其施工周期短，承载力大、抗灾性能好的优势，在建筑领域正扮演着日益重要的角色，被广泛运用于厂房设计中，以往的钢筋混凝土厂房正逐渐被钢结构厂房代替。但同时钢结构存在的易变形、防火性差、易腐蚀等弊端也应引起足够的重视。因此，对钢结构厂房设计问题探讨具有重要意义。
一、钢结构厂房设计的问题
1.钢结构厂房的基础问题
常见的地基基础问题主要表现为地基强度，地基变形以及地基破坏三个方面。地基的强度问题集中在因承载力不足引起的基础稳定性不足的问题；地基的变形问题多发生在荷载地基易出现不均匀的沉降、过大变形的软土、膨胀土、湿陷性黄土以及季节冻土等地区；地基的破坏问题主要呈现为局部或整体的剪切破坏及冲切剪切破坏等形式。在进行钢结构厂房基础的设计时应着重注意这些问题。
2.门式钢架柱网的尺寸及结构体系的设置问题
钢结构厂房工程所包含构件的数量会对工程的施工进度以及工程造价产生直接影响，厂房门式钢架柱的间距设计应首先满足厂房的使用要求，门式刚架柱的间距宜设计为8-9m，当钢架的柱间距设计为9m时，工程所需檩条、钢架等构件的数量会较6m柱距时会减少三成，这对于缩短工程周期、降低造价具有重要意义，与此同时，钢架柱的间距会影响到工程的跨度，最大跨度的设计不宜超过36m。其次，钢架柱结构体系设置问题，钢结构厂房的檩条、墙梁等构件作为钢架间的连系部分，支撑着厂房纵向与水平方向上的荷载，由于纵向水平力由厂房的支撑体系承受，因此屋盖的横向支撑应在各个温度区段的端部柱间或合理设置，使厂房整体形成稳定的空间结构，在门式钢架轻型结构的厂房的横向与纵向温度区段的选择上，横向温度区段不宜超过150m，纵向不应大于300m。
3.钢屋盖系统的设计问题
钢屋盖大部分的承重构件由细长、壁薄的杆件组成，截面的形状较为复杂，节点的应力相对集中且存在偏心，在进行屋盖系统的设计时，计算荷载与计算简图接近于计算的极限状态，系统构件承载力的安全储备有限，相应的系统对于温度、超载及腐蚀的作用十分敏感，偶然的因素就可能导致其失效，加之受构件制造、安装及使用过程中各种负面作用的影响，钢结构厂房的屋盖极易成为破坏最严重的部分，钢屋盖破坏多表现在，屋盖倒塌、杆件及节点板变形或开裂、屋盖支撑弯曲、挠曲超标以及析架杆件断裂等方面。
4.吊车梁系统的设计问题
吊车梁系统是钢结构厂房的重要组成部分，包括吊车梁、吊车轨道与连接、制动结构等部分。吊车梁的受力情况十分复杂，加之吊车的垂直与侧向力均具有动力特征。受疲劳与冲击作用的影响，吊车梁系统的计算方式与计算简图与实际应用情况存很大的差异，与屋盖系统相比具有更多的不稳定性，系统整体的可靠性与耐久性最低。钢结构厂房柱系统的设计应力要比实际应力小很多，柱体的安全储备较大，荷载同时出现的概率相对较小，柱体因承载能力不足而发生破坏的情况并不多见。
5.檩条、墙梁与拉条问题
轻型钢结构厂房工程的檩条、拉条与墙梁多选用Z形、C形的实腹式冷弯薄壁型钢材，这种类型的钢材具有整体刚度较好的优点，截面的回转半径与惯性矩较大，可以充分发挥材料性能，同时，该型材截面的抗扭刚度较小，对荷载偏心较为灵敏，在设计过程中应注意型材可能出现约束翘曲应力与扭转变形的问题，在檩条、拉条、墙梁等围护构件的设计上应注意以下问题：（1）风荷载的标准值应按规程规定计算，为减少工程施工中的不便，应避免使用双层拉条；（2）檩条受风吸力的影响，下翼缘承受压力时，可通过稳定计算进行解决，檩条的稳定性可通过《钢结构设计规范》中的公式进行验算。
二、钢结构厂房存在问题的预防措施
1.提高厂房的耐火性能
钢材对厂房的耐火性能产生直接影响，由于钢材不耐高温，在高温环境下，钢材自身的强度会明显下降，造成钢结构组成构件变形甚至出现失效的问题，因此，应最大限度提高钢结构厂房的耐火性，避免在发生火灾时，厂房立即出现失效、倒塌的现象。提高钢结构的耐火性能，除通过改变钢材制造时的材料组成元素，改变钢材自身的结构与金相组织，提高钢材的耐火性与耐候性外，在施工过程中通常使用喷涂法提高钢结构的耐火性，对喷涂厚度进行合理设计，并按设计值喷涂。喷涂法作为最经济且最有效的方法，施工速度较快，尤其适用于复杂形状的钢构件。但同时该方法具有表面粗糙、清理难度较大的缺点，施工过程中应借助一定的设计手法进行修饰。
2.加固钢结构
在钢结构厂房的设计过程中，需着重考虑钢结构的稳定性，钢结构的加固可通过改变结构的方式得以实现。根据钢结构的分布，合理改变其荷载、节点性质与传力途径，通过附加杆件与支撑，加以预应力以及加强空间的协同工作等措施对钢结构进行加固。
3.屋面与支撑设计
为提高钢结构厂房的整体刚度，保证厂房整体的稳定性，避免杆件发生过大变形、压杆出现失稳的问题，应合理设计钢结构的形式、设备的分布及温度区段长度等因素，使厂房支撑系统稳定可靠。可于厂房温度区段稳定的柱间进行支撑系统的设置，协调布置实施屋盖的横向水平支撑。厂房的下柱支撑应尽量设置在温度区段的中间部位，使吊车梁等构件能够随温度变化向区段的两端自由伸缩。钢结构屋面当前主要有由两层彩色的压型钢内夹保温棉组成的刚性屋面与由彩钢板内板、保温层、隔气层与卷材防水层组成的复合柔性屋面两种形式。
4.合理设计温度伸缩缝
温度变化会导致钢结构厂房发生变形，使钢结构出现温度应力，当钢结构厂房的平面尺度较大时，为避免钢结构出现较大的温度应力，应将温度伸缩缝合理设置在厂房纵横两个方向上，根据钢结构规范确定区段的距离。一般情况下通过设置双柱的方式进行温度伸缩缝的处理，可在屋架支座处对纵向温度的伸缩缝进行滚动支座设置。
5.钢结构防锈处理
由于钢结构的表面直接暴露于大气中，易发生锈蚀现象，而潮湿或存在侵蚀性介质的环境，会加速厂房的锈蚀。钢结构厂房设计时必须重视各个组成构件防锈处理问题，应结合钢结构的侵蚀介质与环境条件情况，在钢结构的总图与工艺布置、材料的选择方面加强设计，保证试用期内厂房结构的安全。防锈处理多结合环境与涂层性质的不同，进行防锈底漆和面漆涂装的层数与厚度，充分发挥涂层在预防锈蚀方面的作用。
三、钢结构厂房安装
目前钢结构安装方法主要有：机械安装、土法安装、土机结合安装、顶升安装、提升安装、滑移安装三大类，安装好钢结构厂房需做到：严把材料关；严把人员素质关；钢柱的安装；钢结构的连接；.预埋地脚螺栓偏位；构件拼装偏差；钢结构防火；钢结构防腐；钢结构屋面防水；钢结构保温。
钢结构在厂房搭建中具有施工周期短、施工简单、成本低廉以及能够快速投入使用等优势，但是对于安装施工的质量有着非常严格的要求，尤其是对一些钢结构厂房安装的重点环节，只有加强现场施工过程中的质量控制才能最大限度的确保钢结构厂房的结构稳定性和使用安全性。
结束语
总而言之，钢结构厂房的设计与安装时，应根据厂房的自身特点与需要合理选择结构形式与材料，避免盲目设计，以设计出结构合理、造价经济、低碳环保的钢结构厂房。
参考文献：
[1]刘霄，杨红旗，杨国海.轻型钢结构厂房的设计与研究[J].山西建筑，2006-07-10.
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一、工业建筑结构加固改造原则
工业建筑的加固改造一是要遵循安全性原则，设计具体的加固改造方案时要将保障生产安全性放在首位，在安全生产的基础之上拓展工业建筑的可利用空间，完善工业生产设施建设。二是应遵循经济性原则和可行性原则，建筑加固的主要目的是要提高工业生产安全性，谋求更加广阔的利润空间，在设计改造方案时要将改造成本控制考虑在内，选择更为经济可行的设计方案。我国的工业厂房一般由屋盖、柱和制动梁等部分进行支撑，主要有横向框架、屋盖结构和支撑体系等集中框架支撑结构，单层厂房的承重结构主要采用横向框架结构，由屋架、屋盖和柱等部分组成，可以承担工业厂房自重、恶劣天气等带来的负荷，起到加固厂房的作用。设计工业建筑加固改造方案时要考虑建筑本身的优缺点，有针对性地进行重点加固或者全面加固改造，将加固改造给企业带来的影响降到最低限度，结合工业建筑的改造目的和实际需求设计加固方案，针对不同的工业厂房的应用条件，考虑不同厂房结构设计的因素。
二、混凝土结构设计相关内容
工业厂房加固主要应考虑其框架支撑体系、框架体系和混合支撑体系等三个方面的加固设计，其中框架支撑体系是将支撑体系中横向的部分设计成钢接框架，纵向的部分设计为柱形支撑体系，可以提高建筑物对水平方向的承载力，但不适用于所有的工业建筑结构。框架体系是将建筑原本的横向结构和纵向结构都设计成钢接框架，不需要柱间支撑作为辅助，采用截面施工形式，在实际施工应用中受空间的影响较小但原材料的用量较多，施工建设成本也较高。混合支撑体系采用的是钢架和支撑体系混合的加固改造设计模式，可以有效地减少柱间的纵向弯矩，对工业建筑的刚度有一定的要求，在保证楼面刚度需求的基础上，能够有效地实现工业建筑柱间支撑。工业厂房的混凝土加固改造设计不仅要满足企业的生产发展要求，同时要保证建筑的施工成本，在成本控制和满足工业发展要求的基础上实现建筑加固改造，选择工业建筑结构加固改造设计方案时要考虑企业长久的发展目标，不仅要从空间上扩大厂房利用面积，还应为企业未来发展创造弹性空间，保证建筑结构加固改造设计的合理性和有效性。
三、工业建筑结构加固改造设计
工业建筑的加固改造设计应结合工业发展利用建筑新技术进行加固设计，很多工业建筑的加固改造都存在混凝土结构强度不够、建筑延展性较弱、改造成本过高且工程周期较长等问题，导致工业建筑在功能便利性和安全性方面都存在一定的问题，设计加固改造方案时应综合考虑建筑现有的混凝土结构、桩基础和厂房功能建设需求，有针对性地进行综合改造。下面主要介绍几种工业建筑加固改造技术。
(一)增大截面加固技术。
增大截面加固方法在建筑梁、柱、板和墙结构加固设计中运用较广，通过钢筋网砂浆层或者钢筋混凝土结构增加原有的建筑结构截面，可以有效地提高建筑物的承载能力，在新旧建筑混凝土混合面可通过配置锚固件或剪切摩擦筋连接新旧两部分，保证建筑结构承载力的同时保持结构整体一致。具体施工时若只有梁的单面或者双面配置有钢筋，应选择和原受力钢筋相近的受力钢筋，通过焊接短筋的方式进行连接，焊连的短筋直径不能小于原有的受力钢筋的直径，间距应控制在50厘米以内。如果工业建筑梁的单面或者双面采用的是钢筋混凝土，应保证现有的受力钢筋和增加的受力钢筋距离较远，通过焊接或者U形箍筋连接新旧受力钢筋，焊接弯起的短筋直径应小于原受力钢筋的直径，间距保持在50厘米以内。如果需要同时增加建筑梁的配筋和截面，可采用化学植筋连接新增的梁纵筋和原有建筑的柱形结构，利用U形箍筋穿过楼板焊接成封闭箍筋，设置拉结筋保证工业建筑的加固部分和原有建筑部分之间能够有效地协同工作。
(二)粘钢板加固技术。
该方法主要运用在钢筋混凝土结构受损部位的表面粘贴钢板进行加固处理，工业建筑的空间较小无法扩大截面尺寸时可以采用粘钢板加固技术进行加固，将钢板粘在建筑梁的底部，增加梁体的强度提高建筑梁体的抗弯承载力，通常除了底部粘钢板以外，还可在梁的两边增加钢箍以提高梁的抗剪承载力，但要根据梁体本身的截面尺寸和受力情况确定钢板的尺寸，固定钢箍时要在梁的两侧保持一定的距离，间隔一定距离将钢箍粘在梁的两侧并用铆钉固定，钢板和钢箍之间要紧密焊接在一起，之后用混合砂浆涂在钢板外面作为保护层，粘钢板加固技术可以在一定程度上降低工业建筑空间体积的限制，有效地提高建筑的承载力和抗剪承载力。
(三)置换混凝土加固技术。
置换混凝土加固技术就是利用高强度等级的混凝土置换原有的工业建筑结构中的混凝土，一般主要是在原有的建筑结构受压区强度差异影响，或者建筑局部损坏严重时使用此方法，当工业建筑的承重构件缺失时采用局部混凝土置换加固，虽然能够节省一定的人力资源和施工成本，但必须注意保证新旧混凝土结合部分的加固效果。
(四)粘贴纤维复合材料加固技术。
该方法是在工业建筑结构中钢筋混凝土受弯、受拉构件等粘贴碳纤维或者玻璃纤维等复合材料进行加固，粘贴的纤维复合材料要能够承担主要的应力作用，并在复合材料的表面进行特殊的防护处理，和粘贴钢板加固技术相似，高温环境或者特殊条件下可以使用无机胶粘贴剂，这种方法在近年来的工业建筑结构加固处理中使用较为广泛，通过实际的研究和工程实践证明，该方法已经成为了一种安全可靠的建筑结构加固技术。
(五)增设支点加固技术。
该方法主要是在建筑结构内增设支点以减小建筑结构的跨度或位移程度，提高工业建筑结构的受力状况，是一种传统的间接加固技术，一般运用于对工业建筑结构的外观或者内部功能影响较小的部件如梁、板、桁架等进行加固施工，根据支点支承结构和建筑构件受力能力的不同，可以将该技术分为刚性支点加固技术和弹性支点加固技术，使用该技术之前要在详细了解原有的工业建筑构件的基础上，根据建筑构件的变形状况选择不同的支点加固法。
四、结语
现代工程建筑结构的发展过程表明，工程结构的维修改造技术已经成为了建筑维护的重要环节，进行建筑结构加固改造设计之前，要对原有的建筑物结构进行详细的鉴定，根据建筑实际情况选择合适的改造加固技术。
【参考文献】
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中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：
随着我国经济、技术的迅速发展和进步，钢结构已逐步成为各类工程结构中被广泛应用的建筑结构，如工业建筑、文化体育建筑、城市现代化建筑以及城乡住宅建设等。
一、工业建筑中钢结构的应用现状与设计特点
1、工业建筑中钢结构的应用现状
当前，在我国工业建筑领域中，相比混凝土结构而言，由于钢结构自重较轻、抗震性能优良且结构强度高，又便于进行工业化批量生产，是一种能够进行循环使用又能达到节能环保的一种建筑结构，也符合我国经济可持续性健康发展的潮流，又能很好的满足我国建筑工业化的要求。因此，在高层建筑、轻钢结构住宅建筑中发挥着越来越多的优势。另外，由于钢结构的建设周期短且在大跨度结构工程中的优势较为明显，各类钢结构体系被广泛应用于各类工业建筑建设中。如：平板网架结构在工业与民用建筑中得到了广泛采用，技术已非常成熟；与此同时，网壳等其他空间钢结构也取得了迅速发展，如：上海体育场屋盖结构，采用马鞍形大悬挑钢管空间结构，长轴为288.4m，短轴为274.4m，中间敞开椭圆孔的长轴为213m，短轴为150m，屋盖面积为36100m2。64榀悬挑主衍架的一端分别固定在32根钢筋混凝土柱上，最大悬挑跨度达73.5m，为世界同类型建筑中悬挑跨度最大的屋盖结构。另外，冷弯薄壁型钢构件在工业与民用建筑中的应用（如檩条、墙梁、屋面板、墙板等）日益普遍。门式刚架轻型房屋钢结构在吊车起重量较小（Q≤20 t）和无吊车的厂房、仓库及需要大空间的民用建筑中的应用迅速推广，并在继续发展。
2、工业建筑中钢结构设计的特点和要求
钢结构设计除了要执行相关的技术规范，确保质量以外，还要做到技术先进、经济合理、安全适用。和其他结构形式相比，在工业建筑的钢结构的设计中，应选用合理的结构体系、钢材品种、连接形式以及节点的构造措施；满足结构在使用荷载状态下的两个极限状态；同时满足在运输、安装过程中的强度、稳定性及刚度要求；优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量；特别注意要符合钢结构的防火要求和抗腐蚀性能；对于新型结构体系，要充分发挥钢结构灵活多变的特点，但需注意结构与建筑的协调统一。钢结构设计应该重视和研究节约钢材、降低造价的各种措施，总而言之，我国的钢结构正处在一个迅速发展时期，钢结构设计要注意钢材价格较高对工程造价所产生的不利影响，注意充分发挥钢材强度高、塑性好的特点，根据工程实际情况，选择适当的结构方案和施工方案，进行多方面的技术经济比较。同时，还应该不断总结经验，推广先进的结构形式、构件制作工艺和施工安装技术。
尽管钢结构在进行防腐和防火维护方面存在着一定的局限性，使得很多时候钢结构上部结构本身的造价相比混凝土结构要出很多；但是，钢结构在大跨度和施工周期方面较混凝土结构有很大的优势，而且钢材本身的强度较钢筋混凝土更高，同等强度的钢构件较混凝土构件更轻，使得钢结构的基础较混凝土结构更小，总体投资较混凝土结构相差不多（轻钢结构投资较混凝土结构还要低一些）。因此钢结构被更广泛的应用于工业建筑的设计和施工中，取得了很好的经济效益。
二、钢结构工业建筑设计中的关键
在钢结构设计的整个过程中首先应该被强调的重点是钢结构方案的确定，结构方案的选择是否合理直接决定了工程设计的成败；其次就是节点的设计，节点设计是否合理基本上决定了钢结构的安全性。结构布置要根据体系特征、荷载分布情况及性质综合考虑。一般要刚度均匀，力学模型清晰；尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路传递到基础；柱间抗侧支撑的分布应均匀，其形心要尽量靠近侧向力(风荷载、地震荷载)的作用线；否则应考虑结构的扭转。结构的抗侧应有多道防线：比如有支撑框架结构，柱子至少应能单独承受1/4的总水平力。
在结构分析前，就应该对节点的形式有充分的思考与确定。设计中经常出现最终设计的节点形式与结构分析模型中使用的形式不完全—致，这种情况在设计过程中必须避免。节点按传力特性可分为刚接、铰接、半刚接，宜选择前两者进行简单定量分析，因为半刚接节点在实际中的可操作性较差。节点连接两种常用的方法是等强设汁和实际受力设计，设计手册中通常有焊缝及螺栓连接表格供设计者方便查用。规范中对焊接焊缝的尺寸及形式有强制规定，应严格遵守。焊条的选用应与被连接金属材质相适应，不得任意加大焊缝。焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近(详细内容可查阅规范关于焊缝构造方面的规定)。高强螺栓现已广泛的应用于工程实际中，根据受力特点分承压型连接和摩擦型连接，两者计算方法不同。高强螺栓最小规格M12，常用M16～M30，超大规格的螺栓性能不稳定，实际施工过程中会存在无法拧紧的现象，设计中应慎重使用。连接板选取厚度为梁腹板厚度加4mm，然后验算净截面抗剪。节点设计需考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序。节点设计还应考虑制造厂的工艺水平，比如钢管连接节点的相贯线的切口需要数控机床等设备才能完成。
在保证结构安全的前提下，为了充分发挥钢材的作用，更合理的使用钢材，还应该深入研究结构设计理论与方法，使结构和构件的计算方法更能反映实际工作情况。另外，应加大对空间结构的研究和应用，网架结构、网壳结构、张拉结构体系等均属于空间结构，这些新技术的应用，在减轻结构自重、提高结构的承载力、节约钢材等方面效果十分明显。另外，在普通钢结构中施加预应力后形成的预应力钢结构，能增强结构的刚度，提高承载能力，从而节省钢材。预应力钢结构可应用于桁架、梁及框架等结构或构件，但目前应用较少，有待研究和发展。钢结构的防腐和防火，一直是钢结构设计中需要认真处理的问题，至今仍没有十分有效的措施。因此，在钢结构的维护和防火处理上还需要花费较大的资金投入，加大了钢结构的造价和维护费用。
三、总结
钢结构作为一种强度和柔度都很大的结构形式，在设计过程中首先应该注意的是结构方案的合理性，结构刚度分配要均匀，抗侧力性能要强。另外，要考虑钢结构节点的设计是否合理决定了钢结构工业建筑的安全性，在结构分析前就应该有充分的思考与确定。
【参考文献】：
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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.104
0 前言
随着社会经济的不断发展，人们的生活水平也在不断的提高，而今的工业建筑随着需求，在规模上在进行不断的持续扩展现状。在工业建筑当中主要以钢结构以及钢筋混凝土两种作为结构形式。此次探讨以工业建筑结构设计的优势作为出发点，并对以往的经验进行了总结，以下对工业建筑结构设计的复杂性及安全性做了阐述。
1 选择工业建筑结构类型
结构设计在工业建筑当中，一般情况下建筑物会产生相应的变化，是由于生产设备的改变的情况下及生产容量的变化下发生的，而且，要保证工业建筑设备及工业建筑物的使用时间，在工业建筑当中，还应该对其投资预算及建筑结构设计要准求吻合。对于建筑结构类型的有效选择，能够有效确保工业建筑结构设计的科学及合理性。
（1）受力构件，Q345-B和Q235-B钢，一般在工业建筑结构设计过程当中广泛选择的，对于吊车梁的选择，一般为 Q345-C和Q235-C钢，平板台及栏杆的选择为Q235-A钢，这样对于建筑材料的使用上，以国家规定为标准，其力学功能、化学成分上都能够达到。
（2）对于变形掌控以及钢结构应力的准求。在强度设计数值上钢梁应力需要达到90%，强度设计数值在钢柱应力上需要达到95%，在变形容许值上要和钢构件变形需相吻合。在钢柱、钢梁当中一般会选择焊接H型钢，利用墙皮檩条的组合是在檩条加槽钢上使用的，卷边槽形冷弯薄壁型则是在其他的檩条进行使用的，对阵风系统这方面来说，在墙皮檩条的计算当中是不需要考虑的。
（3）在我国，对于建筑结构方面广泛应用的是钢结构及钢筋混凝土。而且。其中最为方便的就属钢筋混凝土，很容易得到建筑材料的，能够很方便的在施工现场及预制进行浇筑，耐腐蚀及耐火性是其中最为显著的特点，而且在建筑范围上有着很广泛的适应性；工业体建筑当中一般为钢结构，能够有效的降低在建筑中的成本，对于施工工期可以大量的进行减短，但是，在耐火、耐腐蚀的设计方面，在钢结构当中是必须要重视的问题，对于钢结构设计的应用，一般会在大跨度以及大空间、振动大的生产建筑中可以广泛的看到它们的身影。
2 分析工业建筑结构设计的数据
结构设计在工业建筑的应用的过程当中，其基本原则因以经济安全为准，对于建筑质量应该最大限度的确保。对国家具体的规章制度一般规格严格遵守并执行，对于相关的设计标准更是如此。分析数据，在工业建筑数据结构当中主要有以下几方面：基本的雪压、最好和最低的温度数据、所使用的场地土的类别、地下的水位数据、地震设防烈度数据以及设计地震的分组数据等等。就目前来看，在工业建筑结构设计当中应该严格遵循国家的规章制度，这是在工业建筑结构抗震设计中必须要注意的问题，这样才能满足工业建筑抗震结构设计过程中的相关要求。
3 工业建筑工程生产工业的需求进行满足
只有满足运输工具和基本的建筑生产方式才是挑选建筑结构类型的实际要求，建筑的防腐性能设计在结构设计当中是必须要做好的工作，以确保防腐蚀功效能够在工业建筑结构设计工作当中发挥其很好的效果。由于在生产工程以及施工工序这两方面直接会受到一定的影响，这就需要在生产流程结构设计当中应该进行很好的处理。以排风通道的设计来讲，在工业建筑结构设计作业当中有着很重要的意义，尤其是对于能够散发一定热量的加工厂房及粉尘的车间的生产当中，对于通风的问题在要求上是非常高的，在隔声带的设计上应该特别注意其科学、合理性，这样才能保证企业的正常运行，不会因外来因素造成不必要的麻烦。
4 处理基础地基
关于处理问题方面来说，关键是构筑物地基和工业建筑物的相关处理，在基础地基处理方案上的挑选，应该综合施工场地的相关状况。比如说：预应力混凝土管桩以及地基处理桩等。科学、合理掌握单桩承载性能是在桩基设计过程当中必须要注意的，对于数值的要求在单桩承载性能特征上为80%以内。对于桩型的挑选，想要最好的必须在固有的建筑间距离相近或新建的建筑物的状态中，由于固有建筑物会给其他方面带来一定的影响，所以在桩基施工作业中要做好防患。浅图层的建筑基础持力层更适合于室外的水沟以及钢梯等，这些均属于是构筑物地基处理或者是次要建筑物的方面，这需要进行有效的处理，要务实处理其原土方面，砂夹石的更换更适合于超挖分层的状况下，对其处理必须进行压实才更为合理。
5 布置空间要科学合理性
科学性的布置好总平面的工作在工业建筑结构设计作业当中是很有必要的，而且有着重要的意义，明确对建筑物的选址和分区，这是根据生产工艺以及生产流程为实际标准的，对于运输管道以及管道相互联的关系不容忽视，必须进行科学、合理的分布，对于公用设施也必须进行有效的分布。公共设施在生产空间当中必须进行有效的划分和配备，比如说行政管理用房、生产辅助用房等。对于划分工作，需要将生产区域的生产区的保管M行合理的处理，对公用设备进行合理的安排，对于企业来说，能够更好的开展各项工作。但是，往往企业也会因为生产行业的特殊性受到极大的影响，例如，在工业建筑当中，有些腐蚀性因素对人体发育有着很大的伤害，像生活区是不能在这样的工业建筑当中的，这样会给人体的健康带来很大的伤害。
6 结束语
综上所述，社会的飞速发展，以及新技术的不断的创新，人类对工业建筑的需求以及要求上不断的提升。因此，在工业建筑结构设计当中，从复杂性和安全性两方面作为出发点，对工业建筑结构设计必须严格要求其遵循准则，对设计进行合理的优化，让工业建筑结构设计在工业实际当中更吻合，从而有效提高我国工业建筑的水平。
参考文献：
[1]胡中汉.关于工业建筑结构设计的复杂性与安全性概述[J].城市建设理论研究（电子版），2015.
[2]冯超.对我国现代工业建筑结构设计中几个问题的探讨[J].黑龙江科技信息，2016.
篇13
这次毕业设计工作，给予我们不少启发，下面就今后毕业设计工作谈一些想法。
一、选择结合实际任务的不同类型毕业设计课题，进一步提高学生的独立工作能力
建筑结构工程专业的培养目标是学生毕业后既能从事建筑结构的设计和研究，又能从事建筑工程的施工和管理，但他们在学校里要着重进行的是作为结构工程师的基本训练。为了达到这个目标，必须在整个教学中加强基本理论，重视基本技能训综，切实安排好实践环节，以及认真做好最后一个学期的毕业设计工作。
在各种教学安排中，传授知识和培养能力是学校教学的两个方面，而能力和创新精神却是提髙教学质量的重要标志。能力和创新精神的丨川练应当贯穿在各个教学环节之中，使学生由低到高地受到连续的训练和薰陶。但是毕业设计却是贯彻理论联系实际原则和综合训练独立工作能力的最后的也是最重要环节。它对保证学生质量起着其它教学环节所不能代替的作用，因而必需予以髙度的重视和精心安排。
从历史沿革看，我系本专业毕业设计曾有几种做法：解放初期没有毕业设计，学生祗是在临毕业前阅读几篇文献，写份读书报告；学苏后开始设置毕业设计，做的是假拟题目，分建筑.结构、施工三个阶段进行“总装配”；58年后实行“真刀真枪”的毕业没计，学生在一个小组里结合实际设计任务经历结构设计的全过程；61年后“真刀真枪'’和“真题假做”的结构设计题目件举，同时引入少呈科研題目，使学生学会科研方法。
我们认为把毕业设计作为“总装配”也好，作为“经历结构设计全过程”也好，作为“学会科研方法”也好，它们都有正确的一面，但也有困难的一面，而且不能概括毕业设计的基本要求。例如进行“建筑、结构、施工”的三阶段总装配，好处是学生能将已学知识联系起来解决工程问题。但毕业设计时间短，学生要忙于完成三阶段任务，精力分散，不易做到深入钻研，不能更好地培养独立工作能力和创新精神。又如“经历结构设计全过程”的做法，好处是真刀真枪，能调动学生积极性，是一次实战淚习。但生产和教学矛盾突出，例如设计资料常变动，各设计工种间技术矛盾很多，施工单位会提出种种实际问题要求推翻已做好的设计，因此学生会做大量重复性工作，有的不属于基本教学要求。
我们认为毕业设计的基本要求，槪括起来应做到“两彳、进一步”一就是进一步理论联系实际，进一步训练能力；抓住“三个性”——就是要求学生做毕业设计时具有综合性、独立性和创造性。这里所谓“进一步”，就是把毕业设计和其它教学环节联系起来考虑，有些训练可以在其它教学环节中基本完成，而在毕业设计中强调的则是进一步的提高。所谓“三个性”，就是在综合进行“总装配”的基础上，强调培养独立工作能力和创新精神。
为了达到这个目标，可供选择的毕业设计课题是广泛的。它可以是设计题目，可以是研究设计任务，也可以是本专业在结构、力学、材料、施工方面的科研专题。这里有一个核心问题，就是毕业设计题目要结合实际任务，它应该或者是一项实际生产任务或者是一个有现实意义的课题。学生不仅在毕业设计中能经历一次设计的或小型科研的全过程，而且有为推动四化建设尽自己力量的责任感。有了这一点，学生就会有极大的主动性和极积性去研究解决各种工程实际问题，做一些有创新意义的工作。也就能使学生在毕业设计中更有目的地钻研和运用理论，锻炼基本技能，自觉提高独立工作能力，自始至终地用高标准要求自己，最后达到培养目标要求。
二、抓好毕业设计前各个教学环节（尤其是实践环节），是提高毕此设计水平的重要条件
建筑结构工程专业是设计类型的专业，培养目标测重于结构设计和设计问题的研究。上述毕业设计安排能不能完成培养目标赋予的任务？会不会削弱结构设计方面的训练？这是必须认真考虑的问题。
我们认为，一个结构工程师，除了有宽厚的理论基础外，必须有严S的学风，有熟练的运算、绘图和应用规范手册的技能，有一定的处理构造和施工问题的能力。这三方面是进行结构设计的基本要求。但要成为有作为的工程师，这些要求是不够的。他还要有丰富的想象力，能做出好的设计方案，会处理新的工程问题L.这祥才能使生产不断发展。所有这些学风、技能和能力训练，显然不能只在一个毕业设计环节中加以完成，而是大学五年培养的结果。大学平时教学环节和毕业计，@；一t有整体。所以，适当地对平时教学和毕业设计进行分工，将一些更基本的丨川练放庄F时教学中，尤其在乍时实践环节中加以完成，而毕业设计丨则重对培养综合性的理论联系实际的能力，独立工作能力和创新精神，则是可取的。
例如，学生测量实习时，我们可以要求他们在2~3周内完成一个广区（或地区）的实际测图任务，学生测绘的地形地物图作为该厂的竣工图或在该地区进行基建的依据。
学生肩负了生产任务，就能认真地对待每一个读数，处理每一个数据，绘制每一根线条。这样就能在不长时间内锻炼严谨的学风，为今后培养更好的学风打下基础。
又如我们有意地在一些课程设计和大作业中安排工程技能的训练。譬如在“单层厂房结构设计”中，我们可以要求学生对一个典型厂房进行构件选型、主体结构和构件计算、处理各种构造问题、画出结构布置图、节点大样图、构件模板配筋图、材料表等。
他们的计算和图纸大体应达到生产用结构计算书和结构施工图的水平。这样就使学生在课程设计阶段基本完成过去毕业设计中对结构施工图训练的要求，在毕业设计中就有更多时间去考虑新方案和新专题。在“髙层建筑结构”作业中，我们还可以要求学生进行一个较复杂的结构构件计算，了解一般结构工程的计算方法、步骤以及怎样进行数值校核的方法。那么学生在毕业设计中就能摆脱一些数值运算钏练要求，用计算机进行工程计算：腾出精力去研究更为复杂的问题。
施工实习时，我们选择宝钢工地作为实习现场。那里有宏伟的建设场面，有先进的施工机械，有众多的技术课题，有经验丰富的技术人员指导。我们要求学生在完成实习任务的同时，为工地解决一、两个实际工程问题，写出专题报告，由工地技术人员负责审阅鉴定。例如有的学生为了统一异型钢模板类型，改进了某项设计，可节约数十吨钢材；有些学生对上海地区降水工程的历史和现状进行了调査分析，或者对宝钢工程中的基坑边坡稳定问题进行分析讨论。他们都写出有价值的专题报告，受到好评。在77和78级两届实习中，学生几乎一致认为：“施工实习使我们开阔了眼界，学习了施工知识，受到了一次从未有过的独立工作锻炼，在能力培养上有一个飞跃”。
我们体会学生经过测量实习、课程设计、施工实习等实践环节训练后，在学风、技能和能力上，每次都能迈上一个台阶。如果思想抓紧，措施得力，一步一个脚印地前进，他们的进步将是不小的。这些训练都能为毕业设计打下基础，有些工程技术训练大体得到解决，有些能力培养有了良好开端。在这个前提下，无疑地应该而且可以对毕业设计提出更髙的要求。
三、不同类型毕北设计题目的做法和要求
根据上面的毕业设计要求和我们的具体条件，我们认为毕业设计净时间以16~17周为宜，毕业设计选题以三类为宜，即“设计类”、“设计研究类”和“其它形式研究类”。由于本专业培养目标和学生毕业后岗位都侧重于结构设计和研究工作，所以前两类题目应该多一些；又由于教学计划中对结构课程设计已有一定训练，所以单纯设计的题目也不宜太多，以免过多重复。至于三类题目的比例，要看每届毕业设计前的具体情况而定。
1.设计类题目，指的是学生所参加的实际设计任务，或以实际任务为背景的题目。这类毕业设计大体可分收集资料、方案、计算、绘施工图、总结等个五阶段进行。
在第一、二阶段中，要考虑建筑、结构、施工三方面问题；在绘图阶段学生应参加各设计工种的技术讨论和汇总工作；在总结阶段有人可写专题，有人可做本工程设计的业务总结。参加这类题目的学生一般可由三种人组成：基本技能尚嫌不足的学生，对结构设计有特长的学生以及少数成绩优秀、组织能力较强的学生。
2. 设计研究类题目，指的是学生所参加的某项实际工程设计任务中的研究专题。
也可以是学生在参加某项工程的部分设计后，着重解决一、两个专题。做这种专题时，在设计方面要求学生达到技术设计阶段的要求，有一定份量的计算和绘图工作；在研究方面要求学生有较深入的理论分析，有自己独立的和创新的见解，有一些专题论文。参加这类题目的学生人数应该比另两类题目多。这些学生对一般性的设计技能已有一定的训练，有较好的自学能力，因而在毕业设计中有可能对他们进行进一步提高的训练。
我们认为这类题目可以多一些，原因有四：
①学生在结构设计上至少能做到技术设计阶段，在研究上有自己的专题，能够满足毕业设计的基本要求；
②不受生产任务在时间上和工作量上的限制，生产和教学的矛盾不大，又能为生产和技术改造直接服务；
③题目与教师的科研能结合。目前教师的科研大体有两类：一类是基本理论，一类是工程技术专题。后一类更容易结合。教师指导这类题，花时间不多，收效却不小。
学生又能为教师的科研提供必要的数据，所以教师愿意带；
④与当前土建技术发展方向结合（例如髙层结构的某些专题，结构优化问题，抗震分析等），比较有生命力。
3. 研究类题目，指的是学生所参加的结构设计以外的专题研究，
