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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。
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。
中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：
一．引言。
高层钢结构，一般是指层数为6层以上或者是高度为30米以上的，主要采用型钢、钢板连接或者是采用焊接成为构件，在经过焊接连接而成的结构体系。高层钢结构通常分为钢框架结构和钢框架—混凝土核心筒结构形式。钢结构框架是采用钢材制作为主的建筑结构，也是最主要的建筑结构类型之一，由于钢结构刚度大、强度高、自重轻等优点，被广泛应用于超重型、超高、大跨度的建筑物结构设计中。钢框架-混凝土核心筒结构一般用于现代高层或是超高层钢结构建筑中，其实质是钢—混凝土混合结构，应用较为广泛。
二．工业厂房高层钢结构方案选择。
1.工程概况。
国内某铜冶炼厂需要从国外引进3台奥斯麦特炉，其中有沉降炉、熔炼炉、吹炼炉各有一台，需要将设备集中放置于熔炼炉的主厂房内。熔炼炉主厂房车间平面为矩形厂房，长度为36米，宽度为25米，主跨度为21米，副跨度为4米，其檐口标高为47.2米，总建筑面积为5000平方米。主跨内设置有50T和10T重量级的桥式起重机各一台，其轨顶标高为41.77米，在屋面梁下悬挂有供炉子提升氧枪所用的2台10T电动葫芦，该厂房楼面的大部分活载为30kN/㎡。
工程工艺较为新颖，要求较为严格，施工流程较为复杂，同时室内具有高温热源，受到二氧化硫等气体的腐蚀影响，楼层间的高低差距较大，工程位于7度地震区，厂房业主要求工期较为紧迫。
2.方案选择。
由于该工程的特殊性，同时考虑工艺流程配置的特殊要求，综合考虑其他因素，确定采用钢框架结构较为适宜。考虑到厂房形式为自下而上的敞开大空间，没有完整的楼层，其结构空间刚度较弱，在厂房四周设置垂直的支撑，设计时室内柱间无障碍物，便于设备管线的布置。采用钢框架结构的结构体系，具有较为稳定的抗侧刚度，其稳定性取决于柱和梁的连接接点刚度及其延性。
3.结构类型选择参考。
钢结构工业厂房设计中，通常采用的建筑结构形式有三种:
(1)第一种为框架和支撑体系，设计时将横向设计为刚接框架，钢架梁和柱子也为刚接；纵向设计成为柱-支撑体系，框架梁和柱子为铰接，各柱间的支撑抵抗水平的荷载。此种结构比较适合横向较短，纵向较长的工业厂房，结构较为经济，比较节省钢材，其缺点为各柱间的支撑可能会影响到上部钢结构的使用。
（2）纯框架结构体系。此种结构为将纵向和横向两个方向上都设计为刚接框架，不在各柱间设置支撑。纯框架结构体系的使用空间不容易受到影响，在设计时不适合采用工字型截面柱，一般适宜采用口形或圆形等两个方向上惯性矩差别不大的截面形式，采用此结构需要较多的钢材用量，施工制作相对较为困难。
（3）钢架+支撑混合体系。钢架和支撑混合体系综合了框架和支撑体系、纯框架结构体系两种结构体系的优点，结构设计时将纵向设计为钢架和支撑混合的结构形式，在厂房的外侧设置柱间支撑，依靠二者的共同作用来抵抗水平力。钢架和支撑混合体系将少了柱子的纵向弯矩，柱间的支撑抵抗水平力效果较好，设计可以采用工字型的截面柱，此种结构需要较大的楼层刚度，适合采用钢筋混凝土楼面来保证整体的空间刚度，其截面宽度较大。
结合工程要求和钢结构各结构体系的优缺点，本方案选择钢架和支撑混合体系。
三.高层钢结构工业厂房设计。
1.高层钢结构工业厂房刚度保证。
工业厂房中的钢结构体系具有较好的延性，非常利于建筑的抗震设计。钢结构体系要满足建筑结构使用要求，就必须保证结构中的钢材具有足够的刚度。因此，在高层钢结构工业厂房的设计中，要从结构计算和结构构造两个方面来保证建筑厂房的刚度要求。
（1）结构计算。
本工程内厂房没有较为完整的楼层，其建筑空间工作性能较差，在进行厂房设计时，要根据平面框架体系来进行计算，其结构的侧向变形要严格控制。
在厂房外部风荷载作用下，其顶点的侧移要低于建筑物高度的1/500，各层间的位移要低于建筑楼层的1/400;考虑吊车的水平横向上的刹车力作用，要将厂房柱在吊车梁的顶面处横向变为控制在小于Ht/2000。考虑厂房位于7度地震区内，在地震的水平力作用影响下，建筑结构在弹性阶段的层间位移不能高于结构层高的1/250。根据设备提供方的所标明的设备安装工艺要求，在标高21.2米处，受到风荷载作用影响时，最大的水平位移要控制在35mm以内。
（2）结构构造。
高层钢结构厂房设计的结构构造是要通过加强构造措施，来保证结构关键和薄弱部位，来提升结构设计。结合本工程的实际情况，要从多方面来考虑。
结构设计中，在不影响生产操作的大前提条件下，在厂房的四周上要设置水平和垂直的支撑，来加强支撑体系。在本方案中，厂房高度为47米，楼层层数为9层，各层高平均为5.2米，层高是普通民用建筑的2倍之多，楼层中最矮的层高为3米，楼层最高的层高为7米。在整个楼层建筑中，基本上没有一个是较为完整的楼层，部分楼层还是钢格板，其建筑空间的工作性能较差。为了保证结构安装时的稳定性和加强厂房的刚度，在厂房的部分要增设柱间支撑，在每隔一层楼板的位置，沿着厂房的外侧来设置宽度大于3米的水平支撑。
厂房设计时，要考虑框架梁的侧向支撑。考虑抗震设计要求，在框架的各节点中，距离柱轴线的1/10梁跨处，为防止框架梁在弹塑性的状态下的侧向屈曲，有可能出现塑性铰的位置上要设置侧向的支撑构件。结合本方案情况，在设计时需要考虑一下两种情况：第一，当梁上翼缘和楼板相连在一起时，可只设置下翼缘受压区的侧向支撑；第二，独立框架梁在上下翼缘都设置有支撑时，其基本方式是要在互相垂直的两根梁的中间部位设置偶撑。
结构设计中，要在框架的纵横两个方向上都要采用刚性节点的方式，各柱脚位置要采用外包式的刚性柱柱脚。
2.钢结构厂房在设计时需要考虑的因素。
钢结构的发展是随着我国建材市场的发展而得到广泛应用，现代的工程通常都采用了钢结构的厂房，其由于抗震性能好、自重较轻、施工速度较快等诸多优点，被广泛应用到建筑工程中。本工程案例就是钢结构应用的典型。作为建筑结构类型之一的钢结构，在进行高层厂房设计时，需要考虑多方面因素。
（1）钢结构工业厂房的图纸设计的重要性。
工业建筑工程的图纸是工程施工的重要依据，在高层钢结构工业厂房的设计期间，要组织专业的技术人员对设计图纸进行严格审核，要检查施工图纸中是否存在“漏、错、缺”等问题，要力争将问题在施工之前进行解决，要尽量减少因施工图纸对工程施工进度和施工质量产生影响。高层钢结构工业厂房在工程设计中要针对制作阶段和工程安装阶段分别编制对应的施工组织设计，在结构中的制作工艺要包括制作阶段工序、分项的技术要求和质量标准，要为提高建筑结构的产品质量制定各类具体措施。
（2）高层钢结构工业厂房的支撑系统设计原则。
高层钢结构工业厂房具有特殊的结构形式，为了保证厂房空间工作性能，要提高建筑结构的整体刚度，要能承受和传递纵向方面的水平力，最大程度的防治杆件产生过大变形，要避免压杆出现失稳，以此来保证结构的整体稳定。设计中要根据厂房的结构形式，设置车间吊车、振动设备、厂房跨度以及厂房的高度、温度区段的长度等等基本情况来设置稳定可靠的支撑系统。在厂房结构中，对每一温度区段要设置较为稳定的柱间支撑系统，要同屋盖的横向水平支撑保持相互协调的布置。作为决定厂房在纵向结构变形方向上的重要因素，要控制下柱的支撑位置，并减少下柱支撑位置对温度应力的影响，要考虑吊车梁等纵向构件会由于温度的变化而在自由区段向两端伸缩。在温度区段的长度较小时，通常情况下要在温度区段的中间位置设置一道下端柱支撑，当温度区段的程度超过150米时，要在温度区段内设置两道下段柱支撑，以此来保证和提升厂房的纵向刚度，下段柱的布置位置要尽可能布置在温度区段中间的1/3位置范围内，同时，为了考虑避免出现过大的温度应力，在两道支撑的中心距离要控制在72米以内。
（3）高层钢结构工业厂房抗震设计要点。
在进行高层钢结构工业厂房设计时，要考虑厂房的抗震性能。在厂房的总体布置要求上，要将厂房结构刚度和质量进行均匀分布，保证厂房的均匀受力，通过协调变形，来尽量避免厂房因结构的刚度不均匀造成厂房抗震影响。钢结构厂房的横向结构采用钢架或屋架和柱的框架连接，要保证钢结构的受力性能，避免减少横向结构的变形。通常情况下，钢结构的厂房破坏主要是由于杆件的强度不足高层杆件失稳而造成的，所以要通过合理布置支撑系统，来提升厂房结构的整体稳定性能。同时，要考虑在地震的作用下，存在低周疲劳作用影响，在设计时 要考虑其对高层钢结构工业厂房的影响。钢结构的连接点设计时，要保证节点的破坏不能先于结构构件的截面屈服，要在结构构件能够进入塑性工作时，能够充分吸收地震的能量，能充分发挥结构的抗震能力。
（4）高层钢结构工业厂房的耐热能力设计。
钢结构的工业厂房本身具有较差的防火能力，在钢材受热温度超过100℃以上时，随着温度升高，钢材的抗拉强度逐渐降低，同时其塑性增大；在受热温度超过250℃时，钢材的抗拉强度增大，但是塑性却降低，容易出现蓝脆现象；在钢结构的表面温度基本上出于150℃时，要必须做好隔热和防火设计，一般都通过涂刷耐热涂料来处理，同时也可以在钢结构构件外包耐火砖、硬质防火板材、混凝土等来进行隔离处理。
（5）高层钢结构工业厂房的防锈蚀设计。
由于工业钢结构厂房外部无其他保护措施，都是直接暴露在空气中，因而容易受到空气中的侵蚀介质和在刚结构构件受到外部潮湿环境，产生结构锈蚀或构件损坏等问题。钢结构的锈蚀造成构件截面厚度变薄，同时会在构件饿表层形成局部的锈坑，当修饰时间较长时，锈坑的长期锈蚀，会形成空洞，在结构构件受力较为集中时，会造成结构的过早破坏。因此，在进行高层钢结构工业厂房设计时，钢结构构件的防锈蚀要引起足够的重视。在进行设计时，要考虑厂房的侵蚀介质情况和环境条件，设计中要在厂房布置、结构内部、工艺布置、结构选型、材料选择上来设置相对应的对策和相关措施，以此来保证钢结构厂房的安全。通常情况下，钢结构的防锈蚀一般多采用涂刷防锈漆到构件表面，来提升构件防锈蚀的能力，涂刷的层数和涂刷厚度根据涂层性质和构件使用环境来进行确定。室内钢结构在自然大气介质作用下，钢构件的涂层厚度约为100μm左右，通常涂刷形式为底漆两遍、面漆两遍的形式。对露天的钢结构长期暴露在工业大气的侵蚀下，要求的涂刷总厚度为150μm至200μm以上。在钢柱的柱脚部位，地面以下部分涂刷强度和等级要超过C20混凝土的包裹，涂刷的保护层厚度要超过50mm。高层钢结构工业厂房中，有侵蚀介质的厂房中的受力构件，设计时的型钢厚度不得少于8mm，其受力焊接的厚度不能低于8mm。
（6）刚性节点设计控制因素。
高层钢结构工业厂房在进行刚性节点设计时，其节点的构造要尽量保持和设计的假定相符，在受力后的节点产生转动时，要同节点连接各杆件的夹角要保持不变，虽然这是一种较为理想的假定，但由于节点部位并不是绝对的刚度，会存在一定的剪切变形，为了能够减少刚性节点的剪切变形作用，在进行厂房设计时，要采取构造措施，来增加劲板来加强节点区的刚度。各节点的杆件之间要能保证具有相互传递剪力和弯矩的能力，要尽可能采用直接传力的方式来进行传递。同时，要尽可能设计较为简单的构造，达到节省材料的目的。虽然，节省材料、构造简单和传力安全可靠有所矛盾，但是要根据负荷大小和节点的重要性，来综合考虑。根据节点的具体情况来选择合理的节点形式。为了提高节点的运输能力和安全能力，要在安装时便于固定和调整，在进行设计时，要在节点部分杆件主材连接外，要适当增加连接件，同时要注意，连接件越多时，在制作过程中需要切割下料和拼接焊接时的工作量会有所增加，这点在进行设计时要引起注意。
四．结束语
高层钢结构工业厂房是常见的厂房结构形式，其具有空间工作性能好，其具有的高空间能力、较高抗震水平，被广泛应用于现代工业建设中。在进行设计时，要综合考虑多方面因素，来提升钢结构的整体性能，保障建筑结构安全。
参考文献：
[1] 杨萍 高层钢结构工业厂房设计 [期刊论文] 《沈阳大学学报》 -2004年4期
[2] 魏利金 高层钢结构在工业厂房中的应用 [期刊论文] 《钢结构》 -2000年3期
[3] 何乃文 陈四川 高层钢结构工业厂房制造安装施工技术 [会议论文] 2004 - 第18届全国高层建筑结构学术交流会
[4] 江利 浅议多高层钢结构厂房的结构设计 [期刊论文] 《中华民居》 -2012年19期
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：
[1]崔芃 浅谈钢结构工业厂房设计[期刊论文] 《山西建筑》 -2007年24期
[2]沙昱楠 康乐 对钢结构工业厂房设计及施工问题的探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年14期
[3]梁中力 黄文明 齐立军 浅谈钢结构工业厂房设计与安装施工 [期刊论文] 《中小企业管理与科技》 -2010年27期
[4]张海玲 多层钢结构工业厂房设计问题分析 [期刊论文] 《科技致富向导》 -2011年20期
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
一、引言
近年来，我国的洁净厂房发展不断加快，它广泛应用于电子、生物制药、宇航、精密仪器制造及科研各个行业中，其重要性越来越被人们所认识。洁净厂房在建筑设计上具有一定的特殊性，大多采用钢筋混凝土结构, 根据生产性质和工艺一般以单、多层建筑为主。洁净厂房主要结构由人员净化室、物料净化室、空气吹淋室、气闸室、空调净化机房、辅助用房、技术管道组成。它与其它工业厂房的区别在于洁净厂房内的生产工艺有空气洁净度要求, 建筑技术措施方面，防火设计上必须做到技术先进、经济适用、安全可靠、确保质量，并应符合节能环保卫生的要求。
二、洁净厂房的主要火灾危险因素
1、装修过程中往往使用大量可燃材料和不符合规定的材料 洁净厂房内部装修使用的材料有的比较易燃，如风管保温使用聚苯乙烯等可燃材料，增加了建筑物的火灾荷载，一旦发生火灾，燃烧猛烈，火势难以控制。对于洁净厂房来说，都要在原有的生产车间内部进行二次装修，但由于绝大多数企业缺少必要的防火安全知识，在装修中大量的使用易燃和可燃的复合材料。现在市场上使用比较普遍的有双层聚苯乙烯泡沫彩钢板，这种材料在发生火灾后中间的聚苯乙烯泡沫会很快燃烧，散发出大量对人体有毒的气体，使人窒息死亡，同时厂房的承载力也会迅速下降，极易导致整体坍塌事故。
2、密闭性强，蔓延速度快，疏散和扑救难度大
对于工业洁净厂房来说，由于其进户过程必须经过清洗、更衣、消毒等程序，内部又必须保证高度的密闭要求，因此必然会导致其内部布局复杂，出现一些门中门、房中房的现象。一旦发生火灾，室内温度迅速升高，热量难以散发，会使可燃物很快达到燃点而促使火势扩大，产生的烟雾又会通过内部的风管快速蔓延，导致有限的空间内能见度降低，人员疏散和火灾扑救难度加大，极大地威胁着火场中人员的生命安全。 3、生产工艺涉及易燃易爆类、可燃类物质
洁净厂房中不少生产工艺使用易燃易爆液体、气体，如汽油、甲苯、丙酮等作为清洁剂清洗微型轴承、磁带抹布等，特别是半导体器件工艺中还涉及使用氢气、氧气、硅烷等气体，极易引发火灾、爆炸。而医药类产品包装材料以及一些辅料也常常是可燃物，同样存在火灾危险性。更值得一提的是某些洁净厂房生产工艺中需要加热操作、且普遍使用电阻丝加热器或高频加热器，此类加热器件一旦接触可燃物也极易引发火灾。
三、加强洁净厂房消防设计的措施
1、严格控制消防用电设备配电线路及配电装置设计 。《建筑设计防火规范》要求: “消防用电设备应采用专用的供电回路”，是指从低压总配电室或分配电室至消防设备最末级配电箱的配电线路，均应与其他配电线路分开，不能与其他动力设备、照明设备等共用回路。其配电线路应穿管保护，暗敷时应敷设在不燃烧体结构内，保护层厚度不小于 30 mm。明敷时 ( 包括敷设在吊顶内) 需穿金属管或封闭式金属线槽，并在表面涂防火涂料或采用隔热材料覆盖，导线应选用耐火型。 消防用电设备配电系统的分支线路不应跨越防火分区，分支干线不宜跨越防火分区。末级消防配电箱至其配电消防设备之间的距离不宜大于 30 m。消防用电设备的配电设备应有明显标志，盘面加注“消防”字样标志。
2、专业设计，合理布局。首先，对于洁净厂房的设计，除了满足一般工业厂房的消防要求外，还应对内部装修进行统筹的二次设计。其中所涉及的危险品库房应设置在相对独立的安全部位，与周围的区域之间应采用防火墙、防火门等措施进行隔断。而对于规模较大、功能复杂的厂房来说，内部所涉及到使用甲、乙类危险物品的重点工段、包装组装等人员密集的生产部位应设置在靠近外墙的部位，并应作为单独的防火分区考虑。其次，对于洁净厂房内部人员疏散路线的设计，应遵循简捷明了的原则，由于通常进入厂房必须经过清洗、更衣、消毒等多重复杂的程序，时间长、空间小，所以人员进入净化路线一般不作为安全出口使用。在设计中，往往是在走道靠外墙或楼梯间处设置一钢化玻璃门作为紧急安全出口，同时应在旁边配有橡皮锤和安全出口灯，且每个洁净区安全出口应保证不得少于两个。当安全出口的数量不能满足疏散要求时，也可以用专门的消防逃生口代替。另外，在疏散走道上，应多配备疏散指示标志及应急照明设施。
3、消防联动控制。当火灾自动报警系统收到火灾信号并确认后，通过联动控制设备和输出模块发出指令关闭空调系统及防火阀，起动消防泵。火灾发生后，打开排烟风口、排烟阀同时起动排烟风机。当火灾温度上升到 280 ℃ 时，排烟阀关闭，同时停止排烟风机运行。当可燃气体发生泄漏且其浓度达到爆炸下限值的 20%时，在电气防爆区内的可燃气体探测器发出报警信号; 当可燃气体浓度达到爆炸下限值的 50% 时，发出报警信号，起动事故排风系统，并显示返回信号。
《火灾自动报警系统设计规范》第 6. 3. 1. 8 条要求: “消防控制室在确认火灾后，应能切断有关部位的非消防电源”。很多地区消防部门要求自动切断非消防电源，但 《医药工业洁净厂房设计规范》对此有明确要求: “应手动切断有关部位的非消防电源”。对此，针对洁净厂房这种特殊的建筑，设计人员应积极与工程项目当地消防部门沟通，并严格按照相关规范的要求设计。
4、严格控制探测器设计质量。
(1)在探测器的设计中，其中报警探测器和控制器必须严格遵守相关的规定，进行选择，必须保证二者是同一个厂家生产。在探测器的选择中，由于不同的厂家所出售的探测器都具有各自的特点，虽然都能够通过相关部门的质量和功能检测，但在使用的时候，质量依然存在着一定的差距，在对多家产品进行综合分析的基础上，结合用户对该产品的质量反馈，做好探测器的选型。
(2)在洁净厂房电气消防设计中 ，一般使用智能型探测器，不仅仅可以满足正常的功能，也能够根据环境的变化而自动协调，能够随时保持很好的灵敏性。同时，在不同的时间段，不同的功能部位都可以设定最合理最科学的灵敏度。
5、防微杜渐，科学管理。好的管理体现出一个企业的整体水平和档次，而消防管理更是其中非常重要的一个环节。首先，要注重对员工的培训，针对每个岗位的特点，尤其是对那些火灾概率较高工段的操作人员应进行预先教育，加强他们的防火意识。其次，加强危险性工艺消防安全管理。洁净厂房内，易燃易爆物品应只限于当班用量，下班后对剩余的易燃易爆物品应存放入安全场所。最后，应制定消防安全责任制度，落实到人、贯彻到位，对于生产规模较大的单位，还应设有专人进行管理，并按照相关的消防法律法规实行目标责任制度，做到奖惩分明。
四、结束语
洁净厂房由于其特殊的建筑结构和用途，使其在消防方面要格外的注意，做好各方面的消防措施，为工业生产做好安全保障。
参考文献：
[1] 姜凤玲 关于洁净厂房设计规范的学习体会 [期刊论文] 《武汉轻工设计》- 2002年4期
[2]英华 张璐 浅谈洁净厂房防火设计 [期刊论文] 《工业设计》-2012年3期
[3]屠红云 清洁厂房的防火设计 [期刊论文] 《防消在线》-2003年10期
随着人类社会知识经济时代的到来，社会全球经济一体化和区域化的日趋明显；科技进步在国民经济发展中所发挥的作用越来越大，谁拥有高新技术优势，谁就能在激烈的国际竞争中立于不败之地，这已成为当今国际社会的普遍共识。许多发达国家中经济增长的60～80%是依靠科技进步所取得的，这其中工业园区起到了积极的科技示范与推广作用。
基于以上的原因，贵阳小河经济技术开发区为适应这种竞争事态，与中国印刷业的龙头企业“深圳劲嘉彩印集团股份有限公司”共同联手，打造西南地区最大的印刷中心“劲嘉新型包装材料工业园”，使之成为开发区一个重要的支柱型的科技产业，对提升贵州省印刷包装行业的水平，对贵阳市的经济、文化建设能够起到积极的推动作用。
1、用地分析
“贵州劲嘉新型包装材料工业园”位于贵州省贵阳市下和经济技术开发区，用地东北、西北、西南三面紧邻城市干道，交通极为便利，区位优势明显。规划用地规整，东西长635米,南北宽215米,面积136000㎡；用地整体地形比较平整，高差基本控制在3%～5%之间，能够较好满足建设需要。免费论文参考网。用地中部有一小型丘陵地带，黄海高程为1120.8，绿化植被较好。能够为整个园区提供较好的自然生态背景。
2、规划设计指导原则
作为一个新型的高科技工业园，在尊重用地原有自然环境的前提下，如何能够充分体现其现代科技企业的特点和核心精神，使之能够顺应时代的发展，是这次规划设计中的关键。因此，在大量深入细致调研的基础上，针对本项目使用群的特点，结合现代工业园的发展趋势，提出了对该项目的规划设计指导原则，即“人性化、生态化、功能化”。
2.1人性化：坚持以人为本的理念，结合广场、水体、绿化、景观走廊等设计元素，对整个园区空间序列进行有效重组，为在工业园区内工作和生活的员工提供一个良好的，富有人情味的内外部工作、生活环境。
2.2生态化：在总体规划中，保证绿地率达到40%；在平衡挖填方的基础上，尊重原有的地形地貌，保护用地原有的绿化植被。把自然绿化与广场绿地、道旁绿化等结合在一起，形成点、线、面的有机体系。
2.3功能化：在规划设计中，以新的思想打破传统的设计方法，考虑到园区的4个部分（生产区、生活区、办公区、接待区）各自不同的使用功能，在结构布局和形象创造上既体现完整的整体概念，又具有鲜明的个性特点。从而在功能上形成联系与独立，个性与整体的空间形象脉络。将“功能”与“形式”有机地融合在一起。
同时，我们在设计中采用了整体感强，又可分期、分步实施的弹性的设计方法，在大格局不变的前提下，根据项目的功能要求、发展规划的不同进行多种变化形式成为可能。免费论文参考网。
3、功能分布
按照该项目的生产工艺及管理要求，将园区的生产区、办公区、生活区及接待区进行合理布局。
3.1办公区：根据园区的布局和使用要求，办公大楼及文化广场置于用地的东部，办公、生活、参观等非生产流线经城市干道进入园区。该处是城市道路与快速干道的连接点，用地前端与城市干道及贯城河相邻，后有黄海高程为1120.8的高地为依托，是进入整个小河经济技术开发区的第一景观。根据地块位置，办公大楼及文化广场布置在该处既可成为宣扬企业文化精神的重要场所，也是城市景观的延续，达到画龙点睛的作用。
3.2生产区：该区域是工业园区的功能主体，考虑到园区生产厂房分期建设及生产运输及厂房布置的需要，将生产区的主入口与快速干道相接，生产厂房沿快速干道连续布置，这样布置就使得生产流线、运输流线与其他非生产流线在功能上形成独立体系，能过达到“自成一体，联系便捷”的要求。免费论文参考网。同时，造型简洁现代的厂房沿快速干道布置，将会形成一个连续600米的工业建筑景观带，能够产生较强的视觉震撼和广告效应。
3.3生活及接待区：考虑到该区域的使用特点，在规划设计中，为能够充分利用园区内良好的绿化景观，将接待用房布置在园区内高地顶部，生活区布置在高地西侧的缓坡上。首先，在功能上，生活接待区位于园区的中心部分，与生产区、办公区的联系十分便捷。其次，在尽量保持原有地形地貌的前提下，生活接待区用房依山就势，沿着坡地自由布局，这与整饬有序的厂房区形成了刚柔互济、自然与人工的完美结合，形成了层次丰富，绿色环境优化的园区“生态核心”。根据需要，该区域布置了相应的运动和停车场地。
整个园区在功能上以办公区及文化广场为控制点，以具有良好的绿化景观的高地为“生态核心”，将办公、生产、生活等空间组合起来，形成了错落有致，层次丰富的现代工业园区的空间体系。
4、道路交通
工业园区内的道路主要解决以下交通流线：生产货运流线、内部办公流线、职工流线、其他社会车辆流线等；根据园区地形特征及功能要求，在规划设计中将生产货运道路置于用地北侧，沿快速干道布置，这样即满足消防和运输要求，又能够与二期建设有效衔接。办公流线与职工流线的道路入口至于用地东部，通过桥梁和文化广场与城市干道相连接，这是企业形象和城市文化的联系点，并能够有效地保证城市空间的序列中的城市肌理能够更有序地延续下去。这两条道路在总体布置上达到了“各行其道，人车分流”，避免了不同交通流线之间的互相干扰。这为将来整个园区在交通的运作上提供了有效的技术支持。
5、景观绿化
随着科学技术的发展和人生活质量的提高，人们对室内外环境品质的要求也越来越高，因而使环境设计与建筑设计构成了一个不可分隔的整体。在整个工业园区的景观绿化体系的设计上，采用了“点、线、面”结合，以主要道路交通流线为“主轴”的布局方式。
从东部的文化广场开始沿厂区主要道路，沿路布置连成片的绿地；小品、铺地、花池、花台、水景等作为景观的点缀。整个厂区的绿地率达到41.7%，远高于30%的标准。此外，包括广场自身的景观设计、道路、停车场、灯光的设计也是体现主题环境意念；它从整体入手，使建筑意念向空间的深度与广度延伸和深化，使两者融为一体。
本项目是对大中型工业园建设的一次有益探讨。对于现代科技工业园的建设应敢于突破传统规划、设计的思路；在遵循长期发展、合理定位的原则下，提供有效的规划、设计支持，引导其协调有序发展。
参考文献：
[1] 雷明，《工业企业总平面设计》，北京；科学技术文献出版社， 1992年.
[2] 吴季松，《世纪社会的新细胞——科技工业园》，上海；上海科技教育出版社， 1995年
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].
轻钢结构门式钢架采用轻型材料，自重轻，基础造价低，钢材耗量小，主要钢结构件工厂化，施工速度快，对环境污染少，对于大跨度结构，以上优点尤其突出。论文参考网。因而轻钢结构在工业厂房、仓库、集贸市场、体育馆等建筑中得到了广泛应用。下面就本人在日常工作中经常遇到的一些问题进行探讨，并给出一些建议，以供同行参考。
一、轻钢结构门式钢架采用铰接还是钢接
《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS 102：2002）第4.1.4条规定：“门式钢架的柱脚形成多按铰接支撑设计，通常为平板支座，设一对或两对地脚螺栓。当用于工业厂房且有5t以上桥式吊车时，宜将柱脚设计成钢接”。本人认为，柱脚形式采用铰接还是钢接，除由吊车决定外，还要看房屋的高度和风荷载的大小，如果房屋的高度较高，而且风荷载较大，即使无吊车，如柱脚采用铰接，柱顶位移大，为控制柱顶位移，必然加大柱截面，增加用钢量。另外，柱脚形成的选择还要考虑土质情况及基础造价。当采用钢接柱脚，由于基础要承受较大的偏心弯矩，基础的平面尺寸均较铰接柱脚基础要大，土质情况差时差别就更大。因此，选用何种柱脚行形式要根据房屋的高度，风载的大小，有无吊车，吊车吨位及土质情况等因素综合确定。
二、能否考虑围护墙时刚柱的平面外约束
轻钢门式钢架厂房，当周围采用砖墙围护时，一般在钢柱外皮设构造柱，在窗顶位置设通常圈梁，圈梁构造柱现浇为一体。此种情况，能否将圈梁视为钢柱平面外支点？有人认为，圈梁和钢柱通过可靠连接，可以作为刚柱的平面外支点，甚至可以考虑围护墙对钢柱的平面外约束作用。假定以上观点正确，那么，混凝土圈梁和砖墙对钢柱的约束作用点在钢柱外皮，而钢柱主要是内皮受压，效果肯定不好，同时由于砖墙混凝土构件与钢构件是完全不同的材料，在不利荷载作用下，可能引起砖墙、混凝土较早开裂，使钢柱失去侧面约束作用，从而造成钢柱平面外换稳。一般应采用设置系杆的方法来减少柱平面外计算长度。但需注意系杆不能互为支撑，系杆必须连到合适的支撑体系（如柱间支撑）或结构的某个独立稳定的部分。
三、基础设计
轻钢结构基础设计中，由于结构自重轻，基础竖向荷载小，水平荷载往往成为基础大小的控制因素。因此基础偏心过大，对基础设计造成一定困难。由于偏西荷载作用下基础底面反力的不均匀性，可能使基础发生倾斜，甚至会影响厂房的正常使用，特别是有吊车的工业厂房。根据文献[3]对基底土压力分布作以下限制，供设计时参考。
（1）对于fak<180kpa、吊车起重量大于750KN的单层厂房柱基，或对于fak<105kpa、吊车起重量大于150KN露天跨柱基，要求Pmm/pmax ≥0.25，其中fak为地基承载力特证值。
（2）对于承受一般吊车承载的柱基，要求Pmin≥0，即不出现基础底面与地基脱离。要满足此条件偏心距e最大为b/6。
（3）对于仅有风荷载而无吊车荷载的柱基，允许基础底面与地基不完全接触，但接触部分长度与基础长度之比不小于0.75；同时，还应验算基础底板受拉一边在底板自重及上部的重力荷载作用下的抗弯强度。
为满足以上设计原则，解决的方法有：增加基础压重、增加深埋、采用偏心基础、采用桩基等，在实际设计中应经过充分比较分析后确定选用哪种方法。
四、抗剪键的设置要求与计算
在风荷载较大或抗震设防烈度较高地区，其基底水平剪力较大，往往需要在柱底板下加抗剪键，以弥补柱底板与混凝土间摩擦力的不足。如何设置抗剪键在规程（CECS102:2002）第7.2.20条仅规定水平剪力可由柱底板与混凝土间的摩擦力或设置抗剪键承受。在条文说明中要求抗剪键采用在钢架平面方向截面刚度较大的工字钢等垂直焊接在柱底板的底面，其截面和连接焊缝的抗剪能力应进行计算。论文参考网。若抗剪键较长，须在基础表面做坑以便安装时将其插入，然后进行二次灌浆。
抗剪键起作用是建立在柱底板下的空隙灌浆密实的基础上，密实是二次灌浆与混凝土基础及柱底板共同工作的前提。因此抗剪键的作用除与本身截面和焊缝高度与长度有关外，还取决于灌浆的密实度。抗剪键以长度方向平行于柱底板为宜。柱底板下的灌浆空隙以满足抗剪键不与基础表面接触，留有一定空隙，使柱底标高有调整余量为准，确保抗剪键起作用，保证工程安全。论文参考网。根据文献[4]，抗剪键计算处如下：
(1)抗剪键设置：当Vmax≥Nmax×0.4时，需要设置抗剪键。
(2)抗剪键正面角焊缝总长度
Lw≥(Vmax－0.4Nmax)/(0.7hf* ffw*βf)＋40MM
其中Vmax：最不利组合柱最大剪力
Nmax：最不利组合时根最大轴力
Lw：抗剪键正面角焊缝总长度hf：焊脚尺寸
ffw:角焊缝强度设计值 βf:正面角焊缝强度设计值增大系数，可取βf ＝1.22
五、小结
门式钢架轻型房屋钢结构在我国应用已比较广泛，技术日渐成熟，但需要完善的问题仍较多，只有充分理解该类结构的设计概念才能使结构设计既经济合理，又安全可靠，在市场竞争中立于不败之地。
参考文献
1、《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002
2、《钢结构设计规范》GB50017-2003
3、王元清王春光 袁英战 门式钢架轻型钢结构工业厂房基础设计与研究
《建筑结构》2003.30（4）16~19
自我国《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》颁布和实施以来，大跨度的门式刚架结构在众多工业厂房中得到广泛应用。其平面布置灵活多变，不受模数限制，跨度大，自重轻，不仅抗震性能好，而且施工简便，安全度高，有效提高了工业化程度以及企业的综合经济效益。历经多年改革和发展，门式刚架结构也凭借其独有优势，在工业厂房等众多领域得到了广泛运用。然而，在实际使用过程中，由于大多数大跨度厂房建设中悬挂吊车所需的门式刚架跨度超过了传统规程中建议的适宜的最大跨度，超规程大跨度工业厂房建设中的门式钢架如何设计和构建，成为众多企业在建设大跨度厂房时所遇到的难题。因此，研究大跨度工业厂房中悬挂吊车的门式刚架如何应用这个问题是非常有必要的。本论文将从门式刚架的结构选型和布置，结合算例分析，陈列计算结果，以及此结构的节点设计和施工安装方式等几个方面逐一进行以下陈述。
1 结构选型和布置
我国门式刚架结构应用大约从20世纪80年代初期开始，历时二十多发展，门式刚架结构凭借自身显著的适用性与优越性，在众多刚架结构中脱颖而出。在大跨度工业厂房建设中，由于钢屋架要直接承受吊车的荷载，并且跨度一般都较大，因此门式刚架结构的选型非常重要，因为它直接关系到整个结构的安全和稳定，以及企业的综合经济效益。
1.1 结构选型
由于门式刚架结构的空间刚度和整体性能好，在成熟的理论支撑下，其安全度高，在满足抗震要求的同时，空间系统结构还能协调工作。在大跨度工业厂房中建设中，在满足安全构建，经济合理等原则条件外，一般以节约钢材为最主要参考依据。从结构设计方案来讲，一般是采用混凝土柱和短钢柱相结合的设计理念。这种设计方式，可以增强整个结构的刚度，还可以有效减小门式刚架的扰度以及刚截面的高度，从而节省用钢量。同时，因受混凝土柱较高的影响，一般在钢柱脚和混凝土柱间采用铰接方式连接，而在钢梁和钢柱间采用刚接方式连接，从而可以有效节省空间，同时减小柱截面，简化工程。
1.2 结构布置
在结构布置方面，在大跨度工业厂房中采用的门式刚架结构的跨度大，而且梁截面也高，因此为了增强门式钢架平面外的刚度，将吊车产生的水平刹车力等其他水平外力，以最短的途径传给基础，一般在房梁屋脊，钢梁两端以及吊杆处钢梁等位置设置H型钢刚性系杆促进支撑，从而缓解梁上直接承受的动力荷载；钢梁的平面外侧，则利用隅撑作为支撑，从而减小钢梁平面外的计算长度；在屋面、伸缩处、屋脊处设计中，采用封闭式圆钢水平作为支撑，而在屋面以及短钢柱所在的墙面则采用Z型冷弯薄壁型钢檀条的彩色压型钢板体系进行支撑；在边跨以及伸缩缝等地，要设置钢管所制的柱间支撑，来维持整个构架的平衡和稳定。
2 计算和分析
为避免门式刚架结构中的钢梁出现塑性铰，一般情况下，钢柱采用变截面H钢，钢梁采用等截面焊接H钢， 吊车水平力由吊杆之间的纵横垂直的刚架支撑和承受，因此在计算时，主要是考虑吊车产生在竖直方向直接承受吊车的动力荷载，利用SSDD软件进行有限元分析计算以及复核。根据不同柱距时的刚架、檩条、墙梁及支撑的含钢量，可计算得到不同柱距时的结构体系总用钢量，如下图所示：
从上述图表可以看出：随着门式刚架中柱距的增大，整体用钢量比率逐渐呈现递降趋势，并且随着柱距的增加，用钢量下降量幅度逐渐趋向于水平。此外，随着柱距的增加，墙梁、檩条、柱间支撑、屋面支撑等方面的用钢量也会增加，并且檀条用钢量增加的幅度是其中最大的一项。
对于整个厂房的门式刚架的钢结构体系来说，柱距的高度还是整个钢结构体系总用钢量的关键因素，当柱距较小时，总用钢量可以得到一等程度的节省，并且这时候包括墙梁、檩条、柱间支撑、屋面支撑在内的其他各个方面的用钢量只是相对较少的一部分。对于整个工业厂房的上部结构来说，墙梁、檩条、柱间支撑、屋面支撑等用钢量总体呈现先增加后减少的，而后增加的趋势，因此存在一个最优柱距，从图上可以看出，一般情况下最佳柱距为8M，但是也会根据具体情况以及结构体系要求作相应的调整和改变。
3 节点设计和施工安装
在大跨度厂房中悬挂吊车的大跨度门式刚架的设计过程中，由于扰度控制对整个结构起主导作用，因此在节点设计以及施工安装方面必须考结构形式的刚度以及扰度的大小。
3.1 “强节点，弱构件”的设计原则
节点设计是钢结构设计的重要环节和步骤，门式钢架中各个构件之间的内力是依靠节点来传递的。在整个构架中，节点设计合理性至关重要，因为它关系到整个结构的承载力，可靠性，以及整个刚架结构的可行性，甚至是安全性。
在门式刚架结构中，一般遵从“强节点，弱构件”的设计原则，最常用的节点连接方式为刚接，比如刚架主梁和刚架柱，以及刚架主梁和主梁之间，都是使用高强度的螺栓进行刚接，同时，吊杆与刚架主梁之间的节点连接方式也是一样，只是一般采用摩擦型高强螺栓进行刚接。在连接之前，还需要结合高强螺栓的总体使用数量，验算节点以及刚架结构的承载能力，一般以“四面焊接”的方式来增强节点的承受能力。
除了刚架主梁与刚架和主梁之间采用刚接方式外，在钢柱与混凝土之间则一般采用铰接方式连接，在大跨度工业厂房悬挂吊车门式刚架结构中，因受钢柱和混凝土本身属性和质地等因素影响，需要进一步增强节点的设计，一般采用8M至39M地脚螺栓进行强化连接。这种连接方式不仅使得整个门式刚架结构传力作用明确，结构体系更加安全可靠，而且还使施工更为方便。
3.2 施工安装
在大跨度工业厂房中，由于钢梁的截面高度一般都较高，因此，在门式刚架结构安装时，除保证整个安装过程简便而易于操作外，还需要确保刚架平面外稳定性。在吊装过程中，需要进行多次检查和校正，确保每一步骤的明确度和精准度。
在钢柱吊装完成后，还需要以简易的平面外施工支撑作为整个刚架结构的第二道防护。此外，为了保证整个门式刚架结构形成刚度较大的结构体系，待两榀刚架吊装工作以及校正工作完成之后，需要及时安装柱间支撑，屋面刚性系杆以及水平支撑部分并条，从而进一步保证整个刚架结构中各个部件的稳定以及整个施工过程的质量和安全。
经济的发展促进了我国大跨度工业厂房的发展，作为我国工业建筑中最为主要的结构形式，门式钢架结构体系也凭借其适用性、经济性等优势成为众多大跨度工业厂房中刚架结构应用的首选。总而言之，在大跨度工业厂房悬挂吊车的门式刚架设计中，前期的策划与理论设计是非常有必要的，而合理的结构选型是整个结构体系能否正常发挥其优势的关键。在大跨度门式刚架结构设计过程中，要尽量去减小扰度，在保持平面外稳定的同时，选用刚度较大的结构形式，才能使得整个门式刚架结构发挥其最佳工作状态。
参考文献：
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
题目:格构式钢管混凝土柱的耐火性能分析
课题来源：
研究人从事炼钢厂房，连铸厂房以及与钢铁行业相关的工艺平台，管道支架等的结构设计。在设计过程中经常遇见采用格构式钢管混凝土柱的工程；而一方面行业内对钢结构组合结构有防火要求，另一方面钢铁厂相比其他工业厂房更容易发生火灾，因此本研究拟以格构式钢管混凝土柱升温与降温受火性能研究为方向，考察破坏形态及其受火极限状态。
选题依据和背景情况：
钢管混凝土作为一种新型的组合结构，是在钢管内部填加混凝土材料而构成一种新型的构件。钢管混凝土一般简写为 CFST（concrete filled steel tubular），其横截面的布置各有不同，按照形状可以分为圆钢管、矩形钢管、和多边形钢管混凝土。 钢管混凝土构件中的两种组成材料在外荷载作用下发生相互作用，其中最主要的作用为钢管内部核心的混凝土受到来自外围钢管的套箍作用，而处于三向应力状态，使混凝土的强度、塑性等力学性能得到了提高。同时，混凝土的存在，又可避免或延缓钢管容易发生局部屈曲的特性，从而能够发挥钢材的材料强度。钢管混凝土构件具有比钢管和混凝土简单叠加后更高的抗压能力以及良好的塑性、韧性和抗震性能。 此外，钢管混凝土还有延性好，抗压强度高，比钢结构具有更好的抗火性能和更好的抗震性能。在施工中，外套钢管可起到模板的作用，便于直接浇筑混凝土，加快施工进度。综上所述，钢管混凝土构件中钢管和混凝土取长补短，使钢管混凝土构件具有强度高、耐疲劳、抗冲击、延性好、抗震、抗火和便于施工等良好性能
二、文献综述
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三、研究内容
四、研究基础
1．所需工程技术、研究条件
本科硕士阶段所学习的课程：钢结构基本原理与设计、组合结构设计、结构抗火设计、
