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工业建筑绿色设计规范范文1
一、项目概况
一汽—大众天津工厂项目建成后年产乘用车30万辆,选址于天津开发区泰达宁河工业园内,主要建设有:冲压车间、焊装车间、涂装车间、总装车间及原料库房、成品车停车场、试车跑道、车间生活间(食堂、休息)及技术中心等设施。生产单元包括冲压、焊装、涂装和总装等。项目总用地面积为108.1万m2,总建筑面积为103.94万m2。冲压车间、焊接车间、涂装车间、总装车间采用钢结构厂房,联合站房、污水处理站采用框架结构。贯彻工厂建设“三同时”的方针,加强安全、环保、节能措施,提高生产安全,节能降耗,防治污染的水平,满足国家和地方法规要求。
二、规划方案阶段绿色技术应用
建设单位在前期多个整车厂建设绿色实践的基础上,利用本项目搭建企业绿色工业建筑标准化流程。在项目规划阶段明确绿色工业建筑的星级目标、总投资增量以及技术路线,并在选址、总图规划、可再生能源利用、环境保护等方面重点考虑绿色技术的应用。2.1项目选址总体规划和厂址选择是节地的重要组成部分,与交通运输也密切相关,一汽—大众天津工厂位于天津市未来科技城内,厂址选择主要考虑因素如下表。2.2总图规划项目选址及用地确定后,总图规划是绿色工业建筑节地技术应用的关键点。考虑后期为新能源汽车发展预留场地,项目一次规划分期建设。物流组织结合以往整车厂规划经验,基于精益理念、以物流配送为中心建设超大型联合厂房。此类总图布置方式是目前发展方向,较过去U型、或平行布置,节地、物流路线短捷优势明显。结合项目工艺流程,项目冲压车间、冲压件存放地、焊装车间联合布置,减少物料运输距离;项目焊装车间及涂装车间通过空中连廊连接,负责构件的传送,尽量缩短运输过程的物流消耗,并节约用地;总装车间、检测返修间、技术中心组成总装联合厂房。以往设计中SLP法常用于厂区整体布局,随着物流行业发展,EMplant等软件在厂区物流、生产线物流分析方面得到小规模应用,物流模拟分析对于精益生产、零库存等具有重大意义,合理的厂区物流布置是节地章节中为运行单位节约成本的最主要措施之一。2.3可再生能源利用可再生能源包括光伏、光热、地热、空气能等,根据项目地质气候条件,确定项目可采用的可再生能源主要为太阳能。利用形式包括:光伏发电、太阳能热水。天津属于太阳能资源三类地区,并且并网接入条件优越,电量就地消纳能力强,拥有较好的的分布式光伏发电条件。综合考虑建筑外观的要求、屋顶面积利用率及发电量,利用焊装车间总装车间和技术中心等屋面区域,共布置功率为280W的太阳电池组件约4万块,总容量11MW。电站所发电量升压至10kV直接并入地区电力网10kV系统。太阳能热水用于生产部门人员洗浴,在联合站房内设集中生活热水系统,分别输送至各使用部门。采用太阳能热水系统,辅助高温热水加热。采用的太阳能集热器为Z-QB/0.06-WF-2.50/30-58型,全玻璃双真空玻璃管共30支组成。控制系统:控制器采用西门子可编程S7-200PLC(中文)控制器。具有时间、温度、水位、运行工况、能耗计量、故障报警、手机APP远程监控等参数显示功能;具有防雷、防漏电、防高温等功能。控制箱内预留网络接口。
三、设计阶段绿色技术应用
一汽—大众天津工厂在设计阶段规范绿色工业建筑设计流程,初步设计文本、施工图中加入绿色工业建筑专篇,实现绿色建筑设计、咨询一体化。并详细计算绿色技术投资及回收期、评估绿色工业建筑总得分、优化施工图设计。3.1技术经济分析3.1.1涂装车间烘干炉余热利用为进一步降低涂装车间的能耗和热能排放损失,将烘干炉的废气热能进行重新回收利用,将该部分热能引入前处理工序预水洗或预脱脂工序,进一步释放能量,减少热能直接排放损失。根据计算结果,将烘炉废气的能量直接用于前处理预水洗工序进行日常生产时的热量供给,解决预水洗生产热损失约549.3kw的能量;按照生产线设计数据,则一年可节约的能耗为Q=6.3×109KJ,折合标煤为215吨。3.1.2太阳能利用洗浴热水由太阳能热水系统提供,根据《民用建筑节水设计规范》GB50555-2010版,确定本项目用水定额为:公共浴室淋浴:35L/人.次;职工食堂:7L/人次。本建筑太阳能集热器面积为1575m2,全年产生热水量为20708.61m³,可再生能源提供热水量占总热水量34%。年节约费用为81.43万元。天津市年日照在2200小时左右,近年水平面平均年太阳辐射量5016MJ/m2。属我国第三类太阳能资源区域,适合建设太阳能光伏发电项目。天津工厂太阳能光伏项目采用合同能源管理形式,在焊装车间、总装车间和技术中心安装太阳能光伏板,屋面预留光伏荷载0.2kN/m2,计入静载,充分利用厂区建筑屋面空间,减少土地资源利用。太阳能光伏敷设面积初步估算为210000m2,装机容量为11Mw。经初步核算,可减少二氧化碳排放量14330.72t/a。项目年用电总量为1215.50万kwh/a。3.2施工图优化设计3.2.1模拟分析平时开启车间外门窗通风,通过模拟车间内速度场、矢量场、平均空气龄、流动迹线、静压等分布情况,对暖通设计新风口位置的选取、排风口位置的确定以及自然通风的方式提供参考,尤其在提升车间内环境空气品质、建筑系统节能、环境保护等方面起到重大作用。冲压、焊装、涂装、总装四大车间内自然通风效果较好,通风情况相对均匀,空气流通顺畅,风速分布在0.2~1.3m/s之间,局部达到1.4m/s,风速较小,换气次数均大于2.00次/h。为合理利用自然光,减少照明能耗,在保证围护结构节能要求的情况下,尽量提高外窗的比例,并设置天窗,确保自然采光效果。项目在厂房车间设置天窗,天窗的设置可有效的改善厂区内的自然采光效果,降低室内照明运行能耗。屋面采光窗选用圆拱型电动采光排烟天窗,采光材料采用厚16mm三层双腔;颜色为半透明乳白色(透光率32%-35%),模克隆板,其技术指标符合《JG/T116-1999聚碳酸酯(PC)中空板》规定的指标。3.2.2景观植物选择优化设计中的绿化品种均适合大众工厂栽植,筛选出的品种具有抗风性、耐旱性、耐寒性、具有较好的适应性。同时也具有很好的净化空气的特性,对于降尘降霾可以起到很好的作用。有些香氛植物也有缓解疲劳清醒大脑的功效。项目选用绿化物种充分考虑地区土壤性质及气候特点,选用耐盐碱、耐涝、抗SO2、耐寒性能中强性植物,部分苗木表如下表。
四、施工阶段绿色技术应用
施工阶段,绿色技术落实与材料收集是关键。项目开工后已完成施工招标绿色工业建筑专篇编制,施工前期影像资料收集,建设期材料清单编制与收集管理制度制定等工作。4.1开工前期资料收集(1)拍摄地貌图照片应反映建设前地貌、地势;(2)场地内如有名木古树应拍摄其迁移过程或保护措施;(3)场地内如有浅层或地表水系,应拍摄其所在位置并记录保护措施;(4)表层土壤如可利用,应拍摄表土分布情况,将表土堆放后期用于绿化应有记录影像;(5)临山、临水工业建筑的防护措施竣工图及相关影像资料。4.2建设期材料收集建设期保留项目重要节点影像资料。确定建设期材料收集联系人,开工后开始收集资料,监理配合收集工作。收集材料清单如下:(1)各公用设备能效值(产品说明书或铭牌,制冷机应保存说明说);(2)外门、外窗产品说明书;(3)外墙、屋面保温材料性能检验报告,外窗传热系数检验报告;(4)冷库、温室、烘房等的墙体和门的保温材料检验报告(必要时提供现场抽样检验报告);(5)外窗气密性检验报告、现场抽样检验报告;(6)减少设备和管网漏损所采取的措施实景影像资料(施工期间拍摄);(7)水处理设备产品说明(附能耗等级、效率、噪声值参数资料等);(8)土建工程和装饰装修工程决算书;(9)涂料工程验收报告;(10)抗腐蚀或抗渗透混凝土进厂验收单;(11)混凝土抗腐蚀或抗渗透性检验报告;(12)废弃物为原料的建材产品说明书、出厂证明和进场记录;(13)混凝土、预制建筑构件和钢材的供货合同;(14)装修建材产品有害物含量检测报告;(15)装修建材进场报告;(16)玻璃幕墙主材的产品说明书及其反射比性能检测报告等。
五、总结
一汽—大众汽车有限公司在佛山、青岛等工厂建设的基础之上,以天津工厂为实践对象,逐步完善了绿色工业建筑建设标准体系,将绿色理念融入建设开发的各个环节,并形成汽车整车厂绿色工业建筑适用技术名录。项目在施工及后期运行中绿色工业建筑标准化流程将得到进一步完善。一汽—大众绿色工业建筑实践经验对汽车行业整车厂建设具有参考意义。
参考文献:
1陈福军.生产与运作管理(第三版)[M].人民大学出版社,2013
工业建筑绿色设计规范范文2
【关键词】建筑给排水;节水技术;循环利用;合理设计
引言
水是生命之源,是人类赖以生存的最珍贵的资源,水资源短缺和水资源的合理利用的问题已成关乎国计民生大事,而节约用水也已经成为我国的基本国策。目前,建筑是能耗和用水量占整个社会耗能的三分之一。因此,节水技术在工业建筑中的应用意义重大,在满足用水的安全性、稳定性以及经济性的前提下,不仅要考虑工业建筑中生产用水的节水办法,更要充分考虑生活用水部分的节水办法。
1.给排水系统中节水技术的应用
在工业建筑给排水中,节水先要从我们看不到的地方着手,消除给排水系统超压出流造成的“隐形”水量浪费不容忽视,所谓“隐形”水量浪费,就是超出额定流量的那部分流量未产生正常的使用效益浪费的水量。此外,推广应用新型水设备,选用节能型、节水效率高的设备、材料,推广使用优质管材、阀门等。
1.1选用节水管材
从水厂到配水点的输送过程中给水管道的流速及管道内、壁的粗糙度对水的水头损失会产生很大影响,管道内壁的粗糙度及局部阻力越小则水在管道中的流动阻力也越小,因此当管径确定后从节能的角度考虑应选用粗糙度小局部阻力小的管材,而对于需二次加压供水的给水系统,其工程管线越长其阻力损失值就越大,如果选用的加压泵对系统最不利点的供水压力稍显不足时可通过调整内壁较光滑的供水管材来降低阻力损失,以此来保证满足系统供水要求的目的。
1.2选择自动控制计量及节水的卫生器具
计量用水也是建筑节水的重要手段之一,采用该技术主要是为了避免大便器延时自闭阀延时器调整及故障的及时处理,调节水池水箱等水位上限无监控,一旦进水阀门出现故障进水水位超过滋流口却不能及时发现造成浪费等现象。最近几年,大便器冲洗水箱容积从过去的12~26L减至6-9L节水型的水箱,最小的4.5L的水箱已有在国外使用。我国目前推广应用6L坐便器系统的条件已经具备,再者坐便器的冲洗方式有了很大改变,冲洗效果好的有虹吸式、虹吸喷射式、虹吸涡旋式,都能够达到用较少的水量达到很好的冲洗效果。
1.3选择新型节水龙头
有试验表明,陶瓷阀芯节水龙头和普通水龙头在全开状态下,前者的出流量小于后者的出流量。即在同一压力下,节水龙头具有较好的节水效果,节水量在20%~30%之间。且在静压越高,普通水龙头出水量越大的地方,节水龙头的节水量也越大。因此,应在建筑中(尤其在水压超标的配水点)安装使用节水龙头,减少水量浪费。曾在1999年,建设部、国家经贸委国家技术监督局国家建材局联合发文《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》要求在大中城市新建住宅中禁止使用螺旋升降式铸铁水嘴,积极采用符合《陶瓷片密封水嘴》和《水嘴通用技术条件标准的陶瓷片密封水嘴》。以新型节水龙头代替传统的老式螺旋式水龙头(见图1.1),手压、脚踏、肘动式水龙头,停水自动关闭水龙头和节流水龙头等,这些节水型水龙头节水效果都很显著。
1.4选择节水型淋浴设施
集中浴室普及使用冷热水混合淋浴装置,可以选择延时自闭、脚踏式等淋浴装置。工业建筑中浴室属于公共浴室,淋浴常采用的双管供应,因不易调节,增加了无用耗水时间,而采用单管恒温供水,一般可节水10%~15%;若采用踏板阀,做到人离水停,一般可节水15%~20%,但目前踏板阀容易损坏。以一般机械加工车间为例,安装智能卡取水后洗浴用水量对照如表1.1。除易操作的高质量智能卡、非接触自动控制阀节水效果显著外,推广各种型号的加气淋浴喷头,完善喷头性能,节水效果也很明显。
2.可循环使用的二次水源的应用
水资源循环利用作为绿色建筑技术应用重要标志之一,在实现水资源的循环利用、节约和保护水资源方面具有重要的示范性意义。提高可循环水的利用率,实施水的可持续利用和保护,进入良性的水质、水量再生循环,也是节水技术在另一个方向上的发展和延伸。
2.1空调排放冷凝水的利用
工业建筑中,生产车间和办公区域 空调系统冷负荷大、运行时间长、运行稳定性高的特点使得其冷凝水产生的数量大,为实现冷凝水的循环利用、推动其节能减排技术的发展提供了良好的基础和平台。根据GB 17790《房间空气调节器安装规定》:空调器冷凝水的排放不得妨碍他人的正常生活、工作。为了充分利用冷凝水的水量和所携带的热量,空调冷凝水适宜利用原空调系统的冷凝水排放系统。目前大多数空调系统的冷凝水均敷设多个管道系统独立排放,这对于冷凝水的回收利用提供了便利的条件。可以在原有冷凝水系统的基础上,将各管道系统的冷凝水回合,统一收集输送到制冷机房的沉淀池,沉淀后从储存池到输送到冷却水系统中,与冷凝器进水混合后吸收冷凝器释放的热量。也可以采用将空调处冷凝水排放至就近是雨水口,与雨水等其它水源收集后统一处理利用。
2.2建筑中水的利用
中水设施由原水收集、储存、处理及供给等设施构成,该系统是目前现代化住宅功能配套设施之一,因此其应作为建筑中水首选水源,但目前建筑中水技术具有运行效果稳定性差且造价较高等缺点,因此在设计过程中应综合技术、管理、投资等多方面因素来选择新的优良的中水处理工艺。
建筑中水是指建筑物或建筑小区内的生活废水、冷却用水及雨水等各种排水经过适当处理后回用于建筑物或建筑小区内,作为杂用水的水源。在建筑单体中采用粪便污水、厨房废水与其他生活废水分流,粪便污水、厨房废水直接进人市政管网,其他优质排水如盥洗废水、淋浴废水、洗衣废水及收集起来作为中水的水源,资料显示,采用建筑中水后居住区用水量可节约30%~40%,废水排放量可减少35%~50%,在以上几种中水水源内盥洗废水水量最大,其使用时间较均匀、水质较好且较稳定等优点,中水处理费用比生活饮用水低廉,就近输送节约管线,成为节约用水的新思路。另外,大多数大中型制造类企业都有自己的污水处理系统,大部分可回收生产用水经污水站处理后,因此中水的利用是建筑节水、节能新的切实有效的途径。
2.3屋面雨水的收集利用
多年以来,人们把更多的注意力放在解决雨水排放问题上,而忽视了雨水的收集和利用,使之白白的流失。雨水在作相应处理后,可用于厕所冲洗、绿化景观用水以及适应中水标准水质的中水补充用水。雨水的收集方法一般可分为两种:一种是采用排水管把建筑物屋顶的雨水引入雨水沉淀池,沉淀池可以做成几级,一级比一级稍低,最后一级沉淀池的水流入蓄水池,然后送入中水系统。第二种是生活中较常用的办法,地上储雨容器(桶、罐),多用于收集屋顶雨水,主要用于庭院洒水、浇灌花草。工业建筑中,屋面面积较大,水量比较充沛,更适用于发展雨水积蓄工程。在降雨充沛的城市,建议采用排水分流制,更便于雨水的收集和利用。
3.水表的合理设置和使用
水表是一种在测量条件下连续测量、记录和显示流经水表水体积的仪器。作为给水计量的最重要手段之一,对于节水而言的重要作用不容忽视。水表设置的合理是否合理,水表自身的准确性、精确性和智能性都是直接影响给水计量的重要因素。
3.1提高水表计量的精准度
根据调查中,由于选型和水表本身的问题,会直接影响水表计量的准确性。如有的建筑物水表型号过大,用水量较小时,水表指针基本不动。根据有关部门对水表的测定结果统计,约有40%的水表不符合±4%的精度要求。保证计量收费和水量平衡测试及合理用水分析工作的正常开展,水表的设置对水量的控制至关重要。
3.1.1严格按照规范要求选择和安装水表
无论什么建筑,设计时都应按照《建筑给水排水设计规范》的要求选择水表,防止水表型号选择过大,出现水量漏计现象。施工单位应严格按照《冷水水表安装要求》等规范安装水表。
3.1.2限制水表使用年限
根据国家技术监督局《强制检定的工作计量器具实施检定的有关规定(试行)》,对生活用水表只做首次强制检定,限期使用,到期更换。由于水表自身零件的机械磨损,水表的使用年限越长,其准确度就越低。各地应按照国家要求,对水表使用年限做出限制性规定,到期强制更换。使用期限为:口径15~20mm的水表不得超过6年,口径25~50 mm的水表不超过4年。另外,应定期对水表进行检查,技师发现问题,以保持水表良好的工作环境。
3.1.3水表前加装过滤器
水表计量准确度的主要影响因素是管网水质,主要表现在水中杂质堵塞了水表滤网的部分进水孔,导致水表计量不准确。如在水表前端加装一个过滤器,那么就可以解决这一问题并减轻水表磨损。在给水系统的阀门、水表、用水器具前大量使用过滤器并定期清洗的技术,已经广泛应用于国外,效果显著。
3.2IC卡水表和远传水表的应用
目前多数工业建筑中,水表设置在专门的水表井内,给查表和水表的维修、管理带来很大困难。这种设计会造成供水管线的增加和成本的提高,同时还增加了施工难度和验看水表不方便等问题。在经济发达的国家和地区,IC卡水表和远传水表发展较快。东京一居民区通过电话线,用电子计算机集中进行抄表,每户查表只需2s。我国的水表应用技术也应朝着IC卡水表和远传水表系统的方向发展,这一技术已经广泛应用于各类大中型企业,不但解决了,用水单位多,抄录水表麻烦,浪费时间和人力的问题,而且准确率高更直观,更是能源管理信息化、社会信息化发展的必然趋势。
4.结语
水资源的日渐短缺给社会经济生活带来很大的压力,节水问题刻不容缓,而采用节水、节能技术是缓解水资源短缺的重要途径。随着生活水平的提高、环保意识的加强,绿色发展、循环发展、低碳发展,形成节约资源和保护环境的意识已经逐步树立,节水、节能意识也应该成为每一个公民的义务,同时,也要利用好水资源可重复使用、可再生的特点,取得更好的社会效益和环境效益,建立节水型、环保型社会,为全民创造良好的生活环境。
参考文献
[1]GB 500015-2003,建筑给排水设计规范[S].
[2]张燕,陈忱,谢彦波.浅议建筑给排水中的节能环保设计[J].西南给排水,2012,(01).[2]
[3]李光辉.谈建筑给排水节能[J].科技创新与应用,2012,(03).
[4]唐智,方正,袁建平,周伟松.建筑节水技术问题探讨[A].湖北省建设领域节能减排论坛资料汇编,2008(4)
工业建筑绿色设计规范范文3
关键词:电子工业;设计理念;钢材;防锈;保温;防火
Abstract: as the modern industry, electronic industry rapid development, and continues to expand the scale of the factory building structure design is more and more attention. As the steel structure of the outstanding characteristics, electronic industrial workshop adopt a large number of steel. This paper first of all know industrial plant design concept, again to plant design of each were discussed.
Keywords: electronic industry; Design concept; Steel; Antirust; Heat preservation; Fire prevention
中图分类号:F407.63文献标识码:A 文章编号:
引言
由于钢结构具有突出的特点,其在电子工业厂房中的应用越来越广。其特点有:其整体刚度和抗震性能好、施工速度快、自重轻、承载力高,在大跨度及超高层建筑中代替了钢筋混凝土结构,但也存在着防火性能差、易腐蚀等缺点,在设计中根据其特点扬长避短才能更好地发挥钢结构的作用,现在就钢结构工业厂房在设计中的几个问题作简单阐述。
1、电子工业厂房设计理念
随着现代建筑的改变,电子工业厂房设计除了考虑功能的实用性,还应赋予建筑以科技化,人性化,多元话的特性,使电子工业厂房不仅满足其使用功能,也能体现工业建筑的艺术美,赋予了现代工业建筑新的设计理念。①节能设计:节能是可以持续发展的电子工业厂房最普遍、也是最明显的特征。它包括以下的两个方面,一是建筑中的营运低能耗,二是建造电子工业厂房过程中的本身低能耗。这两个方面可以从某些电子工业厂房中来利用太阳能、自然通风、天然采光和新产品的运用所体现出来。②绿色设计:就是指从建筑中的原材料、工艺的手段、工业的产品、设备到能源的使用,从工业的营运到废物的二次使用等所有环节都不对环境所构成威胁,绿色设计应摒弃盲目的追求高科技中的做法,强调高科技与适宜的技术并举。③洁净的设计:洁净设计是强调在生产与使用工程中做到尽量坚守废弃物的排放并设置好废弃物的处理与回收的利用系统,以实现无污染。这是电子工业厂房可持续发展的较重要措施,强调了对建设中的用地与建筑材料、采暖空间资源再生的利用,因此有效的利用资源和能源,实现技术的有效性和生态的持续发展,建造负责,具有生态环境的电子工业厂房常成为必然。
2、钢材的保温隔热与防火
钢材具有很高的导热性能,其导热系数为50w(m.℃),当受热达到100℃以上时,其抗拉强度就会降低,塑性增大;温度达到250℃时,钢材抗拉强度会稍提高,但塑性却降低,出现蓝脆现象;温度达到500℃时,钢材强度降至很低,会致使钢结构塌落。所以当钢结构所处环境温度达到150℃以上时,就必须做隔热防火设计。其做法一般为:钢结构外侧包耐火砖、混凝土或硬质防火板材。或者钢结构刷厚涂型防火涂料,厚度按《钢结构防火涂料技术规程》计算。
3、电子工业厂房的设计计算
按排架结构进行计算,有几个设计要点需要注意:
1)基础。除发生冲切、剪切破坏之外,还存在较大的弯矩作用,从而导致基础产生倾覆和滑移破坏。在风荷载较大的情况下,特别对于一些敞开和半敞开的结构,轻钢结构自重很轻,有可能不足于抵抗风荷载产生的上拔力,导致基础上拔破坏。为了防止这些破坏的发生,最经济有效的办法是增加基础埋深,对于轻钢结构基础,还须预埋地脚螺栓,用于上部结构和基础的连接,若锚栓离混凝土基础边缘太近,会产生基础劈裂破坏,因此,锚栓离基础边缘的距离不得小于150mm,若锚栓长度过短,会使锚栓从基础中拔出,导致基础破坏,所以规范也规定了锚栓埋入长度。
2) 柱脚。柱脚为刚性固定连接,刚性固定连接分为三种形式: 露出式柱脚、埋入式柱脚、包脚式柱脚,本设计采用了露出式柱脚即靴式柱脚,在设计手册中有详细的计算过程,可以做到精确计算,对于跨度较大,吊车荷载吨位较高的情况,认为采用埋入式更为合适,对提高和确保钢柱脚和钢筋混凝土基础或基础梁的组合效应和整体刚度有利。
3)牛腿处设钢系杆。下柱截面高度为1100mm,吊车梁与牛腿连接距下柱形心距离偏心太大,不能保证柱的侧向稳定,所以在牛腿标高处增设钢系杆,以减小柱的计算长度,以防柱失稳,计算时考虑与吊车梁共同传递纵向水平力,同时作为排架柱的侧向支撑点。钢系杆截面计算如下:
当支撑杆位于距柱端αl处时( 0<α<1),Fb1=N/240α(1-α)
式中N———被撑构件的最大轴心压力。
图1钢系杆布置图
4)屋架。对于具体工程,屋架设计时应考虑到排架柱对屋架下弦产生的附加拉力或压力,以及在吊车荷载设计值和永久荷载标准值组合下下弦杆是否受压,如受压时其长细比不宜超过200,根据具体情况对下弦杆进行强度和稳定性验算。当风荷载较大,屋架下弦杆在永久荷载标准值和风吸力荷载设计值共同作用下受压时,为满足λ≤200,可加密下弦系杆。
4、温度伸缩缝的设置
温度变化将引起钢结构厂房的变形,使结构产生温度应力,当厂房平面尺度较大时,为避免产生较大的温度应力,应在厂房纵横两个方向设置温度伸缩缝,区段的长度可以根据钢结构规范来执行。温度伸缩缝一般采用设置双柱的方法来处理,对纵向温度伸缩缝可在屋架支座处设置滚动支座。
5、屋面支撑系统及屋面设计
屋盖支撑系统的布置应根据厂房跨度、高度、柱网布置、屋盖结构形式、吊车吨位和所在地区的抗震设防烈度等条件来决定。一般情况下无论有檩或无檩体系的屋盖结构均应设置垂直支撑;在无檩体系中,大型屋面板有三点和屋架焊接,可起到上弦支撑作用,但考虑到施工条件的限制和安装需要。无论有檩或无檩体系屋盖均应在屋架上弦和天窗架上弦设置上弦横向支撑。对于屋架间距不小于12m的厂房或厂房内设有特重级桥式吊车或厂房内有较大振动设备的均应设置纵向水平支撑。
屋面的排水及防水设计在屋面设计中需重点考虑,根据《屋面工程技术规范》的规定,屋面坡度最小为5%,在积雪较大的地区,坡度应适当加大。单坡屋面的长度主要取决于所在地区的温差以及降雨所形成的最大水头高度。根据工程设计经验,单坡屋面长度宜控制在70m以内。目前,市场上钢结构屋面的做法常用的有两种:①刚性屋面:双层彩色压型钢板内夹保温棉;②复合柔性屋面:由屋面彩钢板内板、隔气层、保温层、卷材防水层组成。
6、立面设计
轻钢结构的建筑主要有把握以下4个方面的特征:规模、线条、色彩、变化。钢结构厂房的立面主要由工艺布置来决定,在满足工艺的要求下力求立面简洁恢宏同时使节点尽量简单统一。彩色压型钢板使得轻钢厂房的建筑表现得体形轻盈色彩丰富,明显优于传统钢筋混凝土结构的沉重单一。在轻钢厂房的设计中常采用跳跃性色彩和冷色调,重点突出主要出入口、外天沟、收边泛水等地方,既体现了现代化厂房的恢宏气势,又丰富了立面效果。
传统的钢筋混凝土结构厂房,外墙维护为砖砌体,外装修为涂料或面砖,辅以色带,由于混凝土屋面设置采光窗效果不理想,设计时通常在墙面设置大量的采光窗。但对于维护墙为彩色压型钢板的钢结构厂房来说则不然。线条是表现轻钢结构建筑风格最独特的特征,均匀的线条或横或竖,使得轻钢结构建筑富有流畅的金属质感,体现了强烈的现代工业气息。若在墙面设置大量采光窗,则破坏了墙面的线条造型,同时,轻钢结构屋面可以大量使用屋面采光板,采光均匀,同时兼可解决厂房通风问题。
7、防锈处理
钢结构表面直接暴露在大气中就会锈蚀,当钢结构厂房空气中有侵蚀性介质或钢结构处在潮湿环境中时,钢结构厂房锈蚀就会更加明显和严重。钢结构的锈蚀不仅会使构件截面减小,还会使钢构件表层局部产生锈坑,当构件受力时将引起应力集中现象,使结构过早破坏。因此,对钢结构厂房构件的防锈蚀问题应予以足够的重视,并应根据厂房侵蚀介质情况和环境条件在总图布置、工艺布置、材料选择等方面采取相应对策和措施,以确保厂房结构的安全。一般钢结构的防腐常采用防锈底漆和面漆,涂装层数及厚度常根据其使用环境和涂层性质来决定。一般室内钢结构在自然大气介质作用下,要求涂层厚度100μm,即底漆两道,面漆两道。露天钢结构或在工业大气介质作用下的钢结构,要求漆膜总厚度为150μm~200μm。且在酸环境中的钢结构要求使用氯磺化防酸漆。钢柱柱脚在地面以下部分要用不低于C20的混凝土包裹,其保护层厚度不小于50mm。
参考文献:
[1] GB50009-2001建筑结构荷载规范(2006年版)【S】.
[2] GB50017—2003钢结构设计规范【S】.
[3] GB50011.2001建筑抗震设计规范(2008年版)【S】.
[4] 《钢结构设计手册》编辑委员会.钢结构设计手册(第三版)【K】目.北京:中国建筑工业出版社,2004.
工业建筑绿色设计规范范文4
1 厂区环境绿化设计的特点及其作用
1.1 企业绿化有别于城市园林绿化:首先必须针对企业生产特点和环境保护要求并兼顾美化厂容需要进行布置。同时,还应根据各类植物的生态习性、抗污性能,结合当地自然条件以及苗木来源进行绿化。再者,厂区绿化必须与工业企业在建构筑物设施、竖向布置、管线综合等方面的复杂性和矛盾性相协调、配合,统筹考虑,合理安排。
1.2 厂区绿化的作用在许多绿化书籍中均有详细论述,本文只作简要列举:①净化空气:包括吸碳呼氧、吸收毒气、吸尘滞尘、杀灭细菌等。②阻隔、过滤、吸收,减少辐射。③通过阻挡阳光直射和蒸腾作用,调节小气候。④减少噪声对环境的影响。⑤加固坡堤,稳定土壤。⑥防火防爆:部分树种配合隔离构筑物设置具有防火防爆,减缓冲击波的能力。⑦组织建筑空间:通过统筹设计,绿化可以具有引导、隔离、渗透的功能。⑧美化环境。
2厂区绿化设计的思路和原则
绿化规划设计是一项系统性、综合性很强的工作,需要考虑的因素有很多,例如:当地气候特征、场地地质地形、空间构成、实际功能需要、绿化管理及景观效益等。与城市园林绿化相似的,绿化规划必须从全局出发,点、线、面、体有机结合,规划范围内的绿化均衡发展,配合总平面空间序列的构成,根据空间特点分主次,分层次,分类型综合设计。与城市园林绿化不同的是:一方面应见缝插针地努力扩大绿化覆盖范围,以达到改善环境,节约用地的目的。另一方面需要结合不同工业建、构筑物众多功能要求和特点,因地制宜的选择绿化形式及树种配置。此二者为工业企业绿化设计之典型(图1)。
3煤炭工业企业厂区典型部位绿化形式及树种选择
3.1主井生产系统建、构筑物绿化(图2) ①架空建设的胶带运输机走廊具有特殊的形式,是煤炭企业厂区空间形象的重要组成部分,其下方部分为堆场,大部分为空地。在不影响生产的前提下,配合堆场及道路进行绿化,可以优化空间形态、隔离粉尘。适宜配置吸尘能力强的低矮乔木、灌木、绿篱、地被植物,可选树种有:小叶女贞、大叶黄杨、铁树、海桐、夹竹桃等。②储煤场、装车仓、煤泥堆场等周边可考虑配置吸尘隔尘、挡风遮阴的树种,防止扬尘,也能减少煤的损失。可根据所处气候条件选择榆树、刺槐、梧桐、沙枣等种类。③筛分、破碎、洗选车间,隔声降噪为主。树种选择香樟、梧桐、女贞,布置方式上要高低搭配。④通风机房和风道周围除产生较大噪声外,还抽出大量废气、瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、水蒸气等混合气体,所以需要配置具有吸声和滞尘并有较强抗污性的树种。臭椿、构树、夹竹桃等树种可选择。
3.2副井辅助生产建、构筑物绿化 辅助生产系统有各种露天堆场,有防盗要求的,可在场地四周密植带刺灌木形成绿篱,代替围墙,当有防晒要求时可在场地西向、南向边缘布置大叶乔木,但不能影响运输装卸及堆场的有效面积。
3.3动力设施 ①锅炉房除需要吸尘抑尘外,还要考虑防火降温,不应种植针叶树及其它油脂含量较高的植物。②变电所室外通常有变配电装置,具有防尘,防飞絮等要求,适宜种植滞尘效果好的树种,如臭椿、构树、夹竹桃等。
3.4给排水设施 ①水泵房工作会产生一定的噪音,环境通常比较潮湿,应该种植既喜湿性又吸噪音的植物。香樟、女贞、海榈等高低配置。②蓄水池周边2m内只能种植地被植物,2m以外种植有防尘功能的常绿乔木,灌木。污水池种植水葱、芦苇、藻类等净化水质的水生植物。
3.5易燃易爆设施 包括储存油脂、火药、雷管等危险品的库房。应选择防火树种,建设一定宽度的隔离防护绿地分段分片种植。但应符合相关建筑物设计规范以及不影响消防车的通行和扑救。树种最好选择阔叶乔木,如法国冬青。不能用易燃烧和油脂含量高的树种。
3.6道路绿化 工业场地道路绿化,应根据道路等级以及在厂区中所处位置选择布置形,一般采用一板一带、一板两带、二板三带三种类型。行道树种宜选用树形高大,枝叶茂盛,生长迅速,抗病虫害,成活率高,具有一定抗性和吸污能力的树种。如:香樟、枫树、喜树、梭罗树、重阳木等。
3.7立体绿化 笔者把垂直绿化和屋顶绿化统称为立体绿化,它是点、线、面绿化构成方式在空间上的延伸,实践证明,它在改善室内外空间环境、建筑节能减排、节约用地、经济效益等方面都有巨大的潜力,值得在工业场区内大力推广。垂直绿化方式中的攀缘绿化方式占地小、覆盖面积大,栽培管理简单,景观效果突出。在某些地面不宜种植植物,而又环境较差的工业场区,在不影响生产功能的情况下,存在推广的可能性。多用藤本植物,分一二年生草本和多年生木本,电杆、灯架、棚架、管道支架等一切垂直构筑物和墙壁,都可以作为附着体。屋顶绿化更是当今建筑设计世界的潮流,有地被植物覆盖式的,有地被结合灌木或小乔木的、也有盆栽的,各种结构和构造技术也已相当的成熟。
3.8行政、生活区景观及绿化 行政、生活区是工矿是煤炭工业场地绿化景观布置的重点,在一定程度上代表着企业的形象,体现企业精神面貌,是职工上下班集散的场所和行政办公的中心,是给宾客参观创造第一印象之处,绿化布置应考虑到建筑的平面布局,主体建筑的特点,色彩、风格,多数采用规则式和混合式相结合的布局。种植观赏价值较高的常绿树,也可布置色彩绚丽、姿态婀娜、气味香馥的晚香玉、百合、牡丹、月季、紫薇等花卉。水源方便的工厂还可以在工厂中心设置喷水池、假山石等。厂门的绿化要方便交通,与建筑的形体,色彩相协调。林荫大道上选用冠大荫浓、生长快、耐修剪的乔木作遮荫,或配以修剪整齐的灌木绿篱,以及色彩鲜艳的宿根花卉,给人以整齐美观,明快开朗的印象。在宽大的厂前区还常常与小游园的布置相结合,绿化气氛更浓,环境更优美,通常栽植观赏花木,铺设草坪,辟水池,设山泉,修小径等小品布置河岸,还可放置灯座,靠椅,形成恬静、清洁、舒适、优美的环境。
4结语
厂区绿化是以工业建筑为主体的环境净化、美化,要体现厂区绿化的特点与风格。合理的规划能充分发挥绿化的整体效果。绿化设计需根据厂区的规模、行业特点、建筑格局、环境,庭院使用的对象,布局的风格等,选择合理的设计方案和植物配置,表现出新时代的风貌,顺应时代潮流。工业企业、园林、环保等各部门应重视工业企业绿地建设,做好工业企业绿化建设工作,发挥其在改善环境、保持生态平衡等方面的重要作用。
参考文献:
[1]李善,傅达聪主编.煤炭工业企业总平面设计手册.煤炭工业出版社.1992(8).
[2]刘永德.现代工厂建筑空间与环境设计.中国建筑工业出版社.1989(7).
工业建筑绿色设计规范范文5
关键词:和谐城市;宏观;中观;微观
中图分类号:TU984
文献标识码:A
文章编号:1008-0422(2011)01-0075-02
1、引言
中国2010上海世博会注重人类赖以生存的城市生活空间,提出“城市,让生活更美好”的主题,为解决城市和人类文明的可持续发展问题提供了一种值得关注的“城市解决方案”。从150年前人类仅有6%的人口居住在城市,到如今地球上约50%的人口生活在城市,城市化对于人类文明进程的影响是史无前例的,城市如何成为人类生活的美好家园成为既充满机遇又富有挑战的“时代议题”。上海世博会正是从这样的历史视角思考城市未来的命题,并试图通过这样的思考,寻找一个全人类的共识。
“城市,让生活更美好”的主题包含两个方面的思考:一是在不同空间尺度上思考“城市”的挑战及其应答:二是在时间相位上思考“城市”的过去与未来。两个相位的交接点上出现的是“城市生命”的核心命题。(图1)就像沙里宁曾说的,“城市是一个有机体”,不同尺度的城市空间相互依存,相互作用,可谓牵一发动全身;城市的过去与未来组成了一个层层互动的系统,一个严整致密的复杂整体。因此,这就需要用整体、系统的视角去俯瞰、去透视城市全景,要建立城市主题的全息图像,使城市生命能够延续并再生。
基于上述视角,上海世博会提出了“和谐城市”的概念与规划方案。城市发展的本意是“和而不同”,即和谐。和谐城市理念在世博会上分别体现了人与自然之间的“环境和谐”、人与人之间的“社会和谐”和历史与未来之间的“发展和谐”。和谐城市规划方案使上海世博会处处体现出生态、可持续发展的理念。从宏观层面的整体规划,中观层面的街区规划,到微观层面遗产建筑的保护与再利用,世博会营造出不同层次、顺应城市可持续发展的城市空间。
2、宏观层面的和谐性――世博会世博园区规划
2010年上海世博会将整个园区作为一个未来可持续发展的城市进行整体的展现,对城市主题的演绎实现了从馆内演绎向整个园区全场演绎的转变。世博园规划同时从空间、时间和生态三个层面考虑,实现了园区的整体和谐。
2.1 模块化与多中心
园区规划以不同的城市文明、不同的功能块为线索,设置多个中心,分布在黄浦江两岸,为解决城市交通、安全等问题提供了出路。
2.2 空间、时间的连接性
空间方面,一是与周边城市空间以及整个上海市城市公共空间系统的连接。世博会期间尤其是世博会之后规划的城市空间、交通基础设施以及地下等系统均与周边城市地区进行连接(图2);二是对黄浦江两岸的连接,将黄浦江两岸这个有潜在价值的地区在功能上、空间上、视觉上、景观上进行连接:时间方面,是城市的现在、历史与未来之间的连接,世博会方案着重在城市的发展观上做文章,回答城市怎样逐步改善人们的生活,未来的城市又会往什么方向发展等问题。
2.3 生态性
园区规划利用“水”这一自然元素,把黄浦江、整个世博会场的进水系统、供水系统作为一个整体进行考虑,通过一套技术系统,使黄浦江的水能够流经世博会展区而不被污染:除此之外,将一些现在已经远离城市生活的自然景观元素再现于世博会场地中,如缓坡、丘陵、河流和湿地等等,可以用这些元素再现自然地形,使人们在这里得到贴近自然的体验。
3、中观层面的适应性――城市最佳实践区模拟街区规划
城市最佳实践区展现了“城市街区”这个中观层面的城市空间。作为体现可持续发展的城市街区改造范例,城市最佳实践区在上海世博会中具有特殊的意义。它利用城市街区的各类建成环境元素进行实物展示,是展示、交流和推广城市最佳实践的全球平台,对世界城市的未来发展趋势产生积极影响。(图3)。
城市最佳实践区的实物展示有来自上海、伦敦、马德里、汉堡、法国罗阿大区和阿尔萨斯大区的生态建筑、沙特麦加的帐篷和澳门的历史建筑,还有来自丹麦奥登赛的自行车交通方式、里昂的城市照明、成都的公共绿地等等。城市最佳实践区街区规划不仅将这些实物展示案例整合成为一个“模拟街区”,而且要完整地体现可持续发展理念,包括混合用途、紧凑形态、公共空间主导、非机动化交通方式、充分利用既有建筑和设施等。
依据街区规划提供的控制要求,各个实物展示案例针对案例原型进行各方面的“适应性设计修改”,使之最终能够整合成为体现可持续发展理念的“模拟街区”,主要包括以下几个方面:第一是气候的适应性,各个案例采用的生态和节能技术应当适应上海的特定气候条件,确保这些技术能够发挥最大的功效;第二是规划的适应性,各个案例的形态和尺度应当符合街区规划的要求,使之形成有机的整体:第三是规范的适应性,设计方案要满足中国和上海的相关设计规范,特别是消防和抗震的要求;第四是功能的适应性,设计修改兼顾三方面的功能要求:一是保持案例原型的基本特征;二是适应世博会期间的展示要求(如超大规模的参观游客、有些技术节点要开放式展示);三是兼顾世博会以后的发展模式。
城市最佳实践区的街区规划不仅本身成为街区改造的实践范例,而且考虑到要关注世博会以后的发展模式,成为上海城市发展的有机组成部分,因此最佳实践区街区改造范例的实践过程是长期的,显示出经济、社会、环境的持续效应。
4、微观层面的再生性――浦西工业建筑遗产的保护与再生
上海世博会作为一个“大事件”,会改变事件中心的城市脉络乃至建筑自身。世博会世博园区浦西片区选址在具有特殊的历史资源和景观价值的中国近代工业的发源地―一江南造船厂和求新船厂厂址,意在借助“世博事件”的契机,完整地保存街区历史脉络,有效地利用既有资源,把握工业建筑遗产的价值并对其保护和再生进行正确导向,在城市的微观层面体现历史建筑保护的可持续发展理念。
在世博园城市最佳实践区,保留的工业建筑占总建筑面积的60%以上。这些保留的历史建筑,均被进行功能化、时尚化、生态化、节能化的改造,它们不仅成为世博会的各种展馆,而且是工业遗产再生的创新实践。基于工业建筑的主体结构和基本形体,改造设计满足了展览建筑的特定功能要求,包括空间、布局、采光、通风、材料、设备和防灾等方面。遵循环境友好和生态健康的基本原理,工业建筑的改造设计还采取了一系列生态化手段,包括充分利用各种自然条件,如自然采光和通风、植物的遮阳和降温功效、太阳能和其他可再生能源,使用绿色环保的建筑材料、雨水收集和回收技术等,利用现代技术使城市微观层面的建筑遗产得以再生。
5、小结
城市就像生命一样,从小长大,容纳的不仅是个人理想,而且是更多人的梦想,城市是大家的,是和城市中的每一个人共生共息的。对待生命,我们需要尊重和敬畏,要与它进行沟通与对话。这样的对话大到人们与城市整体境界的对话,小到一栋建筑与城市的对话。本文从宏观、中观和微观三个层面总结了2010上海世博会给城市发展带来的生态、可持续理念,以期对城市建设与良性发展提供有价值的思路。
参考文献:
[1]吴志强,主题语境下的上海世博会建筑类型解析,时代建筑,2009,4.
工业建筑绿色设计规范范文6
【关键词】优点、缺点、构件、钢结构、设计
中图分类号: TU391 文献标识码: A
前言
钢结构是一种重量轻、强度高、抗震性能好,并且节能环保,能够循环使用的建筑结构,具有非常明显的绿色建筑特点。其工程应用与发展的主要领域为:单层轻型厂房及仓库、单层重型厂房、大跨度公共建筑、高层和超高层建筑、多层工业厂房、办公楼及住宅、铁路桥梁、大跨度公路及城市桥梁、城市高架路、海洋平台、矿井、各种容器及管道、需拆卸及移动的结构等。
优点与缺点
钢结构的优点
强度更高,质量更轻。钢材与其他材料相比,强度要高的多,弹性模量也高。在相同的受力条件下,钢结构构件质量轻且截面小。冷弯薄壁型钢屋架的质量甚至可以达到混凝土楼面重量的十分之一。
材料均匀,塑性、韧性好,抗震性能优越。钢材材质均匀,接近各项同性,而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。因此钢结构与其他结构形式比较起来,更耐震,受震破坏程度也最小。
制造简单,工业化程度高,施工期短。钢结构所有的材料单纯,且多半是成品材料,加工简单。构件在工地拼装时,多采用简单方便的焊接或螺栓连接,降低了施工难度,缩短了施工工期。
构件截面小,有效空间大。相对于混凝土结构来说,钢结构的操作更加灵活多样。以满足建筑体系的一些特殊要求。
节能、环保。与传统的砌体结构和混凝土结构相比,钢结构属于绿色建筑结构体系。从可持续发展的角度上讲,钢结构更适合当今的建筑诉求和主流发展方向。
钢结构的缺点
钢材耐热性好,但耐火性差。钢材耐热而不耐火,随着温度升高而强度降低。钢结构的防火性能要比钢筋混凝土差很多。钢结构更需要用耐火材料维护,对于钢结构住宅或高层建筑结构,应根据建筑物的重要等级和防火规范进行特别处理。
钢材耐腐蚀性差,应采取防护措施。钢材在潮湿环境中易于锈蚀,处于有腐蚀性介质的环境中更易生锈。目前国内外正发展不易锈蚀的耐候钢,有望改善钢结构的抗腐蚀性,从而延长建筑的使用寿命。
钢材的选取及应用范围
3.1选取钢材的原则和指标
钢结构设计做到经济合理、安全可靠、技术先进是保证高质量钢结构建筑的原则,这就是要求正确合理地选择使用和遵守相关钢结构设计规范、规程和标准。设计时应根据不同建筑来选择安全等级要求,不同的荷载组合及抗震等级等参数。选择钢种时应注重的指标有:抗拉强度、屈服点、伸长率、硫和磷含量限定及碳含量限定、冷弯试验指标和冲击韧性指标。
3.2钢材的分类及应用范围
钢结构所使用的钢材应具有较高的强度、足够的变形能力、良好的加工性能以及一些特殊情况下的其他要求。我们常使用的钢材有Q235B型碳素结构钢以及Q345型低合金高强度结构钢。一般在荷载较大的结构体系中,主受力构件采用Q345型钢,其他次结构采用Q235型钢。但由于市场因素,两种钢材价格相差不大,因此越来越多的钢结构采用Q345型钢。
不同钢结构建筑的特点及设计思路
门式钢架结构
4.1.1门式钢架的特点
门式钢架轻型房屋钢结构体系,是由门式钢架承重结构、配套轻型屋盖和墙体围护结构以及相应的支撑系统所组成的结构体系。主要用于轻型的仓库、厂房、体育馆、展览厅等。这种形式轻型、快速、高效,实现工厂化加工制作、现场施工组装,方便快捷,缩短建设工期。
4.1.2门式钢架体系的组成部分:
主结构:横向钢架、楼面梁、托梁、支撑体系等。
次结构:屋面檩条和墙面檩条等。
围护结构:屋面板和墙板等。
辅助结构:楼梯、平台、护栏等。
基础。
4.1.3荷载与柱距的选取
屋面恒荷载标准值:0.4KN/㎡
屋面活荷载标准值:0.3KN/㎡
基本风压:0.5KN/㎡
荷载是影响柱距的主要因素,当荷载较大时,柱距宜取得小一些,建议取6~7m,荷载小时柱距宜取8~9m。跨度越大则越应注意采用合理柱距,其经济效益越显著。荷载大时跨度宜取24~30m,荷载小时,跨度宜取18~21m。
4.1.4设计前对构件截面进行预估
梁、柱截面尺寸在不清楚内力的情况下是无法通过计算预先确定的。设计一个复杂结构和设计单个构件不同,结构设计中,应选好截面,然后进行验算。本着规范要求,翼缘必须满足宽厚比,以保证局部稳定性。同时腹板也要满足高厚比。
4.1.5柱脚的分类与计算分项
进行门式钢架设计时,柱脚与基础相连,是结构体系的根本。根据房屋的高度和荷载大小,我们可以采用钢接和铰接两种柱脚连接方式。根据柱脚钢板的尺寸确定基础短柱的尺寸和位置。
4.1.6节点设计的注意事项
节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等。此外,大量研究和实践证明,在轻型钢结构的抗弯连接中,端板连接最为经济,它比通常的腹板、翼缘连接节省材料和紧固件,而且避免现场焊接,所以目前它己成为抗弯连接的主要形式。
多层钢框架结构
4.2.1 钢框架的特点
多层钢结构从设计流程上说跟混凝土框架结构区别不大。钢框架结构是一种常用的钢结构形式,多用于大跨度公共建筑、工业厂房和一些对建筑空间、建筑体型、建筑功能有特殊要求的建筑物。如火车站、展览厅,仓库等。
4.2.2 钢框架的稳定问题
钢框架是由钢梁和钢柱组成的能承受竖向和水平荷载的钢结构。框架杆件截面除了满足材料的强度和稳定性外,还需保证框架的整体稳定性,从而满足设计的使用要求。钢框架的稳定问题主要包括框架平面内的稳定问题、框架平面外的稳定问题和构件的局部稳定问题。
框架平面内的稳定问题,可根据抗侧刚度的大小,分为无侧移和有侧移两种失稳形式。
框架平面外的稳定问题,可以通过设置平面外的支撑来得以保证。
构件的局部稳定问题,则可以通过限制翼缘的宽厚比和腹板的高厚比控制。
4.2.3 设计前对构件截面进行预估
和门式钢架相同,梁、柱截面尺寸也需要预估,钢梁的截面高度通常是跨度的1/30~1/20。当翼缘宽度根据梁侧向支撑的间距按l/b限值确定时,可不用考虑钢梁的整体稳定性。
4.2.4 柱脚的选取及安装方法
由于钢框架体系一般荷载较大,因此柱脚一般采用埋入式的连接方式。刚性固定埋入式柱脚是直接将钢柱埋入钢筋混凝土基础或基础梁的柱脚。
4.2.5 压型钢板
不同于混凝土框架结构的是,钢框架结构采用压型钢板与混凝土相互组合的一种楼板。根据压型钢板和混凝土是否共同作用可分为组合楼板和非组合楼板。为了防止压型钢板与混凝土之间的滑移,在组合楼板的端部应设置栓钉。
4.2.6 节点设计中遇到的问题与解决方法
钢框架结构的梁柱连接多按刚性连接设计,主梁与柱的连接具有足够刚度。在钢结构设计中经常会遇到节点不满足要求的,例如:箱形柱与工字钢梁刚接时,对于箱形柱,最常见的是该柱强轴方向节点域屈服承载力不满足要求,[ψ(Mpb1+Mpb2)/Vp〗/[(4/3)fv〗>1,需加厚腹板厚度;对于工字钢梁,按抗震规范8.2.8条进行梁柱连接的极限承载力验算,Mu=柱翼缘厚!但无法加强!像这种情况整体加厚柱子腹板厚度,会导致过大的浪费。于是我们经常采用节点处换板来加以改进。对于梁柱节点,可以选用楔形盖板加强框架梁梁端与柱的刚性连接、在梁端下部加腋板加强框架梁梁端与柱的刚性连接、“犬骨式”的连接构造等等。
结语
在一定的地域范围内,特定的建筑材料蕴含着当地地区的精神和文化认同感,它可以成为当地人们心目中的情感寄托和心理归宿。除了门式钢架及钢框架结构外,还有预应力钢结构和大跨度空间钢结构等,其广泛应用于复杂的大型钢结构项目,例如鸟巢、水立方等。随着时间的推移,会有越来越多的新型钢材投入使用,来解决传统钢材的一些缺点,也许在不远的未来,我们的世界会变成一个更环保更安全的“钢时代”。
参考文献
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102:2002