時間：2023-03-16 17:14:56
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2施工管理現狀分析
我國當前在針對工業廠房建設項目所開展的施工管理工作中仍然存在非常多的問題，除了工藝技術方面的控制存在比較大的缺失以外，成本控制措施的落實效果也不夠理想，最終對施工方的健康發展產生了非常不利的影響。因此，為了更好的應對現代工業廠房快速發展給施工管理工作帶來的挑戰，就需要積極轉變施工管理工作模式，落實精細化的管理理念，正確把握施工過程中的管理要點與注意事項，有針對性的落實相關的施工管理策略，從而達到提高施工管理效果的目的。
3施工管理的具體策略
現代工業產房建筑施工中比較常采用的結構形式類型眾多，包括混凝土結構，木結構，磚木混合結構，以及鋼結構等在內。這些不同的結構形式下所需要采取的施工方案也存在一定的差異，因此在施工管理中也需要區別對待。但，按照施工管理的重點進行分類，可以統一劃分為兩個方面:其一是施工成本管理，其二是施工質量管理。除此以外，前期準備工作環節的施工管理同樣意義重大。具體而言，現代工業廠房建筑施工管理的主要工作要點可以概括為以下幾個方面:
(1)前期準備環節管理要點。
在工業廠房建筑施工前期的測量放樣環節中，首先需要工作人員對整個圖紙有一個清晰的認識，對建筑物輪廓控制點數據以及相關的標注尺寸進行認真鹽酸，對設計方案與實際情況之間的契合性進行分析與研究。在方案確認無誤后可以選定合理的測量放樣方法，然后對放樣數據進行計算與編寫，形成工程放樣草圖，并交由第二者進行獨立校核。校核合格后，工作人員需要在設計樣板上標注包括圖號，零件名稱，位置，材料編號，以及規格在內的相關參數，從而為后續下料工作的有序開展奠定基礎。同時，需要對樣本進行妥善保存，防止在施工期間其外觀發生損害等問題，同時也需要確保樣本能夠在后續施工中定期與實際工況進行核對，以便能夠及時發現問題并加以解決。除此以外，為了確保整個施工管理質量達到滿意效果，還需要安排專人對廠房相關的工程資料進行檢查，并與發包方所提供的數據信息進行對比，確保兩者完全一致。同時，檢查工業廠房現場內的道路，水電等相關儀器與工具準備充足并且能夠正常運行運轉。根據工程施工規模與要求，對施工組織設計方案，施工人員安排，以及施工技術手段的選擇進行審核。同時，前期準備環節中還需要落實質量安全的工作意識，重視對施工技術的質量控制，以確保投入施工現場的技術設備各方性能達到最優狀態。
(2)施工環節管理要點。
第一，需要做好對勞動者的管理工作:即重視對施工人員，特別是基層工作人員的質量意識教育工作，堅持各工種按照規定持證上崗的制度，堅持對投標單位的資質以及施工人員的資格進行考核，對施工方案進行合理組織，同時落實系統且嚴謹的驗收工作制度。第二，需要做好材料控制方面的工作，一個完整的工程實體需要由原材料、半成品、成品，以及設備等相關要素共同構成，以上相關要素的質量是工程項目整體質量的最關鍵保證。因此，在項目施工期間，需要安排施工人員對材料質量進行嚴格驗收，對設備性能進行核實，確保設計文件與標準完全符合，同時對材料的使用進行全過程管理。除此以外，在材料管理方面還需要引入精細化的管理意識，對材料在分配環節以及運送環節中的質量進行嚴格控制，涉及到材料應用的相關環節需要進行全面跟蹤管理，對材料領用量進行嚴格控制，若出現超過范圍使用的現象，則需要及時查明原因，從細微的角度入手，加強材料管理力度，從而在達到施工質量要求的同時，合理控制材料浪費與損耗問題，提高成本效益。例如某水泥制品有限公司新建排水管廠房，廠房建設所需原材料包括砂石集料以及水泥等，原材料控制與整個廠房的施工管理質量密切相關，質量控制的主要內容為:原材料質量需要達到有關法律法規中的施工標準與規范，同時確保設計配合比與現場施工配合比完全一致，若材料質量不符合要求，則嚴禁使用。第三，需要做好施工工藝控制方面的工作，此環節中要求工作人員對工程特征進行全面且深入的分析，了解工業廠房建設項目所處區域內的環境條件以及技術資料，選擇最佳的施工以及組織方案。同時，還需要根據項目建設需求，明確施工期間的質量控制目標，竣工驗收標準，把握質量控制的難點與重點，從而有針對性的展開施工管理。并且，施工期間還需要做好過程驗收的工作，推廣全新的工藝技術，從而促進工程質量以及進度目標的達成。第四，引入二級負責管理工作機制:在施工期間需要安排專業的技術人員對項目施工全過程進行監督控制，在此基礎之上，由監理公司工作人員進行二級監督，以便及時發現施工期間的各種問題并采取有效的措施加以應對。以某制藥企業新建廠房工程項目為例，本項目在施工現場管理過程中使用了旁站監理、巡視、平行檢驗作為工程監理的質量控制手段。其中，旁站監理主要是針對要害工序、要害部位，如土方回填、混凝土灌注樁澆注、地下連續墻、土釘墻、后澆帶及其他結構混凝土、防水混凝土澆注、卷材防水層細部結構處理、鋼結構安裝、混凝土澆注預應力張拉、網架結構安裝等;巡視主要是對施工現場的工作面進行全面的檢查和觀察，具有多次輪回性和目標綜合性的特點，通過巡視，可以有效把握影響質量的各因素的狀態;而平行檢驗則能夠為加強質量過程控制提供有力依據，實現監理的客觀性，科學性和公正性。
(3)施工成本管理要點。
在項目施工過程當中，施工人員需要對項目成本進行深入分析，明確在施工全過程當中成本消耗最大的環節。同時，在涉及到設備購置項目的處理過程當中，施工管理人員需要提前做好市場調查分析工作，收集相關的信息數據，為決策的制定提供依據。同時，施工管理中還需要構建投資項目負責人制度，突出項目負責人方面在成本管理中的重要性，通過創新管理的方式，在保障施工質量的前提下，盡可能的對成本進行合理控制。
2設計工業廠房暖通空調時關于冷熱源的選擇
廠房類的建筑大多安排在工業區的范圍內，通常是廠區的鍋爐房來提供蒸汽。當工業廠區只需使用采暖用熱或只有采暖用熱時，最好把高溫的熱水當做熱媒。然而，當廠區的供熱主要是工用蒸汽時，在不違反技術、節能和衛生要求的情況下，可以用蒸汽當做熱媒。一般來說，廠房類建筑是不可以采用電來采暖的，因為工業方面的用電價格就會相對較高，就算是民用的建筑，只要沒有其地方供電部門給出的優惠，運行價格都會偏高。若是廠區沒有熱水、熱源或是蒸汽，一些車間只要沒有易燃危險的存在，都可以利用燃氣的輻射來采暖，這也算是一種相對經濟的方式。至于冷源方面的選擇，也要結合所在廠區實際的情況，把投資減少到最低并且提高能源的利用率。當然，在非嚴寒的地區，也可使用VRV制冷機組或者使用溴化鋰吸收的制冷機組，夏季時可以制冷，冬季時可以制熱。
3關于廠房大門空氣幕的設置
工業廠房大門大多是長期敞開的大門，特別容易造成冷風的侵入。若工業廠房在嚴寒地區，那就應該在大門的上方安裝好空氣幕。但有些設計師為了簡單省事，把大門的空氣幕和暖氣片連在一起，這種做法是錯誤的，而且沒有遵守《采暖通風與空氣調節設計規范》（GB50019-2003）里相關的規定。廠房里主要出入口的大門都比較高，也很大，對貫流式的空氣幕來說，送風的距離無法來滿足其的使用要求，因此應該使用離心式的空氣幕。面對超大出入口的時候，應該使用裝配式的熱空氣幕，當裝配式的熱空氣幕裝在大門上方時，形成了一道熱風幕，阻擋了廠房外冷空氣的侵入，維持了廠房內所需要的溫度。
4工業廠房暖通空調的方式選擇方面
4.1廠房內有關車間通風的設計
車間內通風設計應按照工種類別、流程轉換、廠房布置的變化做出合理的設計,不應該局限于控制通風的方式。若是同一工種的車間，我們可以用全室通風的方式,但若是不同工種車間,則可以根據其的散熱量情況以及污染情況的不同，進一步做排風和除塵等工作的處理,以便縮小由于通風導致的污染蔓延的范圍。有些廠房的散熱量比較低，我們可以選擇在屋頂上安裝與自然采光和通風相關的裝置，利用熱流上升的作用,以致于不需要消耗動力就可以散風排熱。另外,我們還應該滿足工業廠房的除煙和除塵方面的要求。尤其對一些類似化工車間和焊接車間的可能存在有害氣體的廠房，設計者要尤其注意。
4.2廠房內散熱器的配置
在實踐過程中,我們要科學的選擇散熱器。對于負荷較大的廠房可以利用鋼制的翅片散熱器,因為這種散熱器作用面積比較大,可以滿足車間的熱需求量。但是，若此種散熱器仍然不能滿足車間的負荷要求,則可以增加一定量的暖風機裝置，以便更好的進行補熱。當然，對于粉塵量比較多的車間里,由于此種散熱器擁有的結構很復雜，容易大量藏積粉塵，然后導致散熱的效能降低。所以，我們可用鋼柱式的散熱器，從而在節能的同時，優化了熱量的供應效果。一般而言,工業廠房的車間占地面積或所占空間都比較大,因此，將全廠房都進行加熱的做法是不合理的,這種選擇只會造成大量能源被消耗的結果。
中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：
一．引言。
高層鋼結構，一般是指層數為6層以上或者是高度為30米以上的，主要采用型鋼、鋼板連接或者是采用焊接成為構件，在經過焊接連接而成的結構體系。高層鋼結構通常分為鋼框架結構和鋼框架—混凝土核心筒結構形式。鋼結構框架是采用鋼材制作為主的建筑結構，也是最主要的建筑結構類型之一，由于鋼結構剛度大、強度高、自重輕等優點，被廣泛應用于超重型、超高、大跨度的建筑物結構設計中。鋼框架-混凝土核心筒結構一般用于現代高層或是超高層鋼結構建筑中，其實質是鋼—混凝土混合結構，應用較為廣泛。
二．工業廠房高層鋼結構方案選擇。
1.工程概況。
國內某銅冶煉廠需要從國外引進3臺奧斯麥特爐，其中有沉降爐、熔煉爐、吹煉爐各有一臺，需要將設備集中放置于熔煉爐的主廠房內。熔煉爐主廠房車間平面為矩形廠房，長度為36米，寬度為25米，主跨度為21米，副跨度為4米，其檐口標高為47.2米，總建筑面積為5000平方米。主跨內設置有50T和10T重量級的橋式起重機各一臺，其軌頂標高為41.77米，在屋面梁下懸掛有供爐子提升氧槍所用的2臺10T電動葫蘆，該廠房樓面的大部分活載為30kN/㎡。
工程工藝較為新穎，要求較為嚴格，施工流程較為復雜，同時室內具有高溫熱源，受到二氧化硫等氣體的腐蝕影響，樓層間的高低差距較大，工程位于7度地震區，廠房業主要求工期較為緊迫。
2.方案選擇。
由于該工程的特殊性，同時考慮工藝流程配置的特殊要求，綜合考慮其他因素，確定采用鋼框架結構較為適宜。考慮到廠房形式為自下而上的敞開大空間，沒有完整的樓層，其結構空間剛度較弱，在廠房四周設置垂直的支撐，設計時室內柱間無障礙物，便于設備管線的布置。采用鋼框架結構的結構體系，具有較為穩定的抗側剛度，其穩定性取決于柱和梁的連接接點剛度及其延性。
3.結構類型選擇參考。
鋼結構工業廠房設計中，通常采用的建筑結構形式有三種:
(1)第一種為框架和支撐體系，設計時將橫向設計為剛接框架，鋼架梁和柱子也為剛接；縱向設計成為柱-支撐體系，框架梁和柱子為鉸接，各柱間的支撐抵抗水平的荷載。此種結構比較適合橫向較短，縱向較長的工業廠房，結構較為經濟，比較節省鋼材，其缺點為各柱間的支撐可能會影響到上部鋼結構的使用。
（2）純框架結構體系。此種結構為將縱向和橫向兩個方向上都設計為剛接框架，不在各柱間設置支撐。純框架結構體系的使用空間不容易受到影響，在設計時不適合采用工字型截面柱，一般適宜采用口形或圓形等兩個方向上慣性矩差別不大的截面形式，采用此結構需要較多的鋼材用量，施工制作相對較為困難。
（3）鋼架+支撐混合體系。鋼架和支撐混合體系綜合了框架和支撐體系、純框架結構體系兩種結構體系的優點，結構設計時將縱向設計為鋼架和支撐混合的結構形式，在廠房的外側設置柱間支撐，依靠二者的共同作用來抵抗水平力。鋼架和支撐混合體系將少了柱子的縱向彎矩，柱間的支撐抵抗水平力效果較好，設計可以采用工字型的截面柱，此種結構需要較大的樓層剛度，適合采用鋼筋混凝土樓面來保證整體的空間剛度，其截面寬度較大。
結合工程要求和鋼結構各結構體系的優缺點，本方案選擇鋼架和支撐混合體系。
三.高層鋼結構工業廠房設計。
1.高層鋼結構工業廠房剛度保證。
工業廠房中的鋼結構體系具有較好的延性，非常利于建筑的抗震設計。鋼結構體系要滿足建筑結構使用要求，就必須保證結構中的鋼材具有足夠的剛度。因此，在高層鋼結構工業廠房的設計中，要從結構計算和結構構造兩個方面來保證建筑廠房的剛度要求。
（1）結構計算。
本工程內廠房沒有較為完整的樓層，其建筑空間工作性能較差，在進行廠房設計時，要根據平面框架體系來進行計算，其結構的側向變形要嚴格控制。
在廠房外部風荷載作用下，其頂點的側移要低于建筑物高度的1/500，各層間的位移要低于建筑樓層的1/400;考慮吊車的水平橫向上的剎車力作用，要將廠房柱在吊車梁的頂面處橫向變為控制在小于Ht/2000。考慮廠房位于7度地震區內，在地震的水平力作用影響下，建筑結構在彈性階段的層間位移不能高于結構層高的1/250。根據設備提供方的所標明的設備安裝工藝要求，在標高21.2米處，受到風荷載作用影響時，最大的水平位移要控制在35mm以內。
（2）結構構造。
高層鋼結構廠房設計的結構構造是要通過加強構造措施，來保證結構關鍵和薄弱部位，來提升結構設計。結合本工程的實際情況，要從多方面來考慮。
結構設計中，在不影響生產操作的大前提條件下，在廠房的四周上要設置水平和垂直的支撐，來加強支撐體系。在本方案中，廠房高度為47米，樓層層數為9層，各層高平均為5.2米，層高是普通民用建筑的2倍之多，樓層中最矮的層高為3米，樓層最高的層高為7米。在整個樓層建筑中，基本上沒有一個是較為完整的樓層，部分樓層還是鋼格板，其建筑空間的工作性能較差。為了保證結構安裝時的穩定性和加強廠房的剛度，在廠房的部分要增設柱間支撐，在每隔一層樓板的位置，沿著廠房的外側來設置寬度大于3米的水平支撐。
廠房設計時，要考慮框架梁的側向支撐。考慮抗震設計要求，在框架的各節點中，距離柱軸線的1/10梁跨處，為防止框架梁在彈塑性的狀態下的側向屈曲，有可能出現塑性鉸的位置上要設置側向的支撐構件。結合本方案情況，在設計時需要考慮一下兩種情況：第一，當梁上翼緣和樓板相連在一起時，可只設置下翼緣受壓區的側向支撐；第二，獨立框架梁在上下翼緣都設置有支撐時，其基本方式是要在互相垂直的兩根梁的中間部位設置偶撐。
結構設計中，要在框架的縱橫兩個方向上都要采用剛性節點的方式，各柱腳位置要采用外包式的剛性柱柱腳。
2.鋼結構廠房在設計時需要考慮的因素。
鋼結構的發展是隨著我國建材市場的發展而得到廣泛應用，現代的工程通常都采用了鋼結構的廠房，其由于抗震性能好、自重較輕、施工速度較快等諸多優點，被廣泛應用到建筑工程中。本工程案例就是鋼結構應用的典型。作為建筑結構類型之一的鋼結構，在進行高層廠房設計時，需要考慮多方面因素。
（1）鋼結構工業廠房的圖紙設計的重要性。
工業建筑工程的圖紙是工程施工的重要依據，在高層鋼結構工業廠房的設計期間，要組織專業的技術人員對設計圖紙進行嚴格審核，要檢查施工圖紙中是否存在“漏、錯、缺”等問題，要力爭將問題在施工之前進行解決，要盡量減少因施工圖紙對工程施工進度和施工質量產生影響。高層鋼結構工業廠房在工程設計中要針對制作階段和工程安裝階段分別編制對應的施工組織設計，在結構中的制作工藝要包括制作階段工序、分項的技術要求和質量標準，要為提高建筑結構的產品質量制定各類具體措施。
（2）高層鋼結構工業廠房的支撐系統設計原則。
高層鋼結構工業廠房具有特殊的結構形式，為了保證廠房空間工作性能，要提高建筑結構的整體剛度，要能承受和傳遞縱向方面的水平力，最大程度的防治桿件產生過大變形，要避免壓桿出現失穩，以此來保證結構的整體穩定。設計中要根據廠房的結構形式，設置車間吊車、振動設備、廠房跨度以及廠房的高度、溫度區段的長度等等基本情況來設置穩定可靠的支撐系統。在廠房結構中，對每一溫度區段要設置較為穩定的柱間支撐系統，要同屋蓋的橫向水平支撐保持相互協調的布置。作為決定廠房在縱向結構變形方向上的重要因素，要控制下柱的支撐位置，并減少下柱支撐位置對溫度應力的影響，要考慮吊車梁等縱向構件會由于溫度的變化而在自由區段向兩端伸縮。在溫度區段的長度較小時，通常情況下要在溫度區段的中間位置設置一道下端柱支撐，當溫度區段的程度超過150米時，要在溫度區段內設置兩道下段柱支撐，以此來保證和提升廠房的縱向剛度，下段柱的布置位置要盡可能布置在溫度區段中間的1/3位置范圍內，同時，為了考慮避免出現過大的溫度應力，在兩道支撐的中心距離要控制在72米以內。
（3）高層鋼結構工業廠房抗震設計要點。
在進行高層鋼結構工業廠房設計時，要考慮廠房的抗震性能。在廠房的總體布置要求上，要將廠房結構剛度和質量進行均勻分布，保證廠房的均勻受力，通過協調變形，來盡量避免廠房因結構的剛度不均勻造成廠房抗震影響。鋼結構廠房的橫向結構采用鋼架或屋架和柱的框架連接，要保證鋼結構的受力性能，避免減少橫向結構的變形。通常情況下，鋼結構的廠房破壞主要是由于桿件的強度不足高層桿件失穩而造成的，所以要通過合理布置支撐系統，來提升廠房結構的整體穩定性能。同時，要考慮在地震的作用下，存在低周疲勞作用影響，在設計時 要考慮其對高層鋼結構工業廠房的影響。鋼結構的連接點設計時，要保證節點的破壞不能先于結構構件的截面屈服，要在結構構件能夠進入塑性工作時，能夠充分吸收地震的能量，能充分發揮結構的抗震能力。
（4）高層鋼結構工業廠房的耐熱能力設計。
鋼結構的工業廠房本身具有較差的防火能力，在鋼材受熱溫度超過100℃以上時，隨著溫度升高，鋼材的抗拉強度逐漸降低，同時其塑性增大；在受熱溫度超過250℃時，鋼材的抗拉強度增大，但是塑性卻降低，容易出現藍脆現象；在鋼結構的表面溫度基本上出于150℃時，要必須做好隔熱和防火設計，一般都通過涂刷耐熱涂料來處理，同時也可以在鋼結構構件外包耐火磚、硬質防火板材、混凝土等來進行隔離處理。
（5）高層鋼結構工業廠房的防銹蝕設計。
由于工業鋼結構廠房外部無其他保護措施，都是直接暴露在空氣中，因而容易受到空氣中的侵蝕介質和在剛結構構件受到外部潮濕環境，產生結構銹蝕或構件損壞等問題。鋼結構的銹蝕造成構件截面厚度變薄，同時會在構件餓表層形成局部的銹坑，當修飾時間較長時，銹坑的長期銹蝕，會形成空洞，在結構構件受力較為集中時，會造成結構的過早破壞。因此，在進行高層鋼結構工業廠房設計時，鋼結構構件的防銹蝕要引起足夠的重視。在進行設計時，要考慮廠房的侵蝕介質情況和環境條件，設計中要在廠房布置、結構內部、工藝布置、結構選型、材料選擇上來設置相對應的對策和相關措施，以此來保證鋼結構廠房的安全。通常情況下，鋼結構的防銹蝕一般多采用涂刷防銹漆到構件表面，來提升構件防銹蝕的能力，涂刷的層數和涂刷厚度根據涂層性質和構件使用環境來進行確定。室內鋼結構在自然大氣介質作用下，鋼構件的涂層厚度約為100μm左右，通常涂刷形式為底漆兩遍、面漆兩遍的形式。對露天的鋼結構長期暴露在工業大氣的侵蝕下，要求的涂刷總厚度為150μm至200μm以上。在鋼柱的柱腳部位，地面以下部分涂刷強度和等級要超過C20混凝土的包裹，涂刷的保護層厚度要超過50mm。高層鋼結構工業廠房中，有侵蝕介質的廠房中的受力構件，設計時的型鋼厚度不得少于8mm，其受力焊接的厚度不能低于8mm。
（6）剛性節點設計控制因素。
高層鋼結構工業廠房在進行剛性節點設計時，其節點的構造要盡量保持和設計的假定相符，在受力后的節點產生轉動時，要同節點連接各桿件的夾角要保持不變，雖然這是一種較為理想的假定，但由于節點部位并不是絕對的剛度，會存在一定的剪切變形，為了能夠減少剛性節點的剪切變形作用，在進行廠房設計時，要采取構造措施，來增加勁板來加強節點區的剛度。各節點的桿件之間要能保證具有相互傳遞剪力和彎矩的能力，要盡可能采用直接傳力的方式來進行傳遞。同時，要盡可能設計較為簡單的構造，達到節省材料的目的。雖然，節省材料、構造簡單和傳力安全可靠有所矛盾，但是要根據負荷大小和節點的重要性，來綜合考慮。根據節點的具體情況來選擇合理的節點形式。為了提高節點的運輸能力和安全能力，要在安裝時便于固定和調整，在進行設計時，要在節點部分桿件主材連接外，要適當增加連接件，同時要注意，連接件越多時，在制作過程中需要切割下料和拼接焊接時的工作量會有所增加，這點在進行設計時要引起注意。
四．結束語
高層鋼結構工業廠房是常見的廠房結構形式，其具有空間工作性能好，其具有的高空間能力、較高抗震水平，被廣泛應用于現代工業建設中。在進行設計時，要綜合考慮多方面因素，來提升鋼結構的整體性能，保障建筑結構安全。
參考文獻：
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[2] 魏利金 高層鋼結構在工業廠房中的應用 [期刊論文] 《鋼結構》 -2000年3期
[3] 何乃文 陳四川 高層鋼結構工業廠房制造安裝施工技術 [會議論文] 2004 - 第18屆全國高層建筑結構學術交流會
[4] 江利 淺議多高層鋼結構廠房的結構設計 [期刊論文] 《中華民居》 -2012年19期
中圖分類號：TU398+.2文獻標識碼： A 文章編號：
一．多層鋼框架工業廠房的設計理念
1、鋼框架體系概念
框架體系是指沿縱橫方向均由框架作為承重和抵抗水平抗側力的主要構成所組成的結構體系。框架的梁柱宜采用剛性連接。鋼框架結構一般可分為無支撐框架和有支撐框架兩種形式。無支撐的純框架體系，有鋼柱和鋼梁組成，在地震區框架的縱、橫梁與柱一般采用剛性連接，縱橫兩方向形成空間體系，有一定的整體的空間作用功能，有較強的側向剛度和延性，承擔兩個主軸方向的地震作用。
2、純框架體系的主要特點是：
（1）可以形成較大使用空間，平面布置靈活，適用多種類型適用功能，結構各部分剛度比較均勻，構件易于標準化和定型化，構造簡單，易于施工。對于層數不多的房屋而言，框架體系是一種比較經濟合理的結構體系。
（2）重力二階效應影響
鋼框架的側向剛度較柔，在風荷載或水平地震作用下將產生較大的水平位移,由于結構上的豎向荷載P的作用，使結構又進一步增加側移值且因其結構的各構件產生附加內力。這使框架產生幾何非線性的效應，稱之為重力二階效應。
由于重力二階效應的影響，將降低結構的承載力和結構的整體穩定。
（3）由于框架結構體系中柱與各層梁為剛性連接，改變了懸臂柱的受力狀態，從而使柱所承受的彎矩大幅度減小，使結構具有較大延性，自振周期長。自重較輕，對地震作用敏感小，是一種較好的抗震結構形式。但由于地震時側向位移大，容易引起非結構性構件的破壞。
（4）框架結構體系的抗側能力主要決定于梁和柱的受彎能力，若房屋層數過多，側力增大，而要提高抗側剛度，只有加大梁、柱截面。
三．工程概況
河南洛陽某選廠精礦過濾車間為多層鋼結構廠房，總建筑面積為1852.2m2。首層層高4.5m，局部二層層高2.9m，三層層高7.6m，建筑高度17.1m。為滿足工藝要求，縱向柱距為6m,9m；橫向柱距為6mX5。框架柱與框架梁均為工字型截面，柱與獨立基礎剛性連接，框架柱與框架梁也是剛性連接。屋面采用薄壁C型鋼雙拼檁條，墻面采用外掛壓型鋼板。樓面采用6mm厚花紋鋼板以節約造價。
四．鋼框架工業廠房建筑設計
1. 維護結構的選用
鋼結構廠房主要采用壓型鋼板圍護結構。壓型鋼板具有自重輕、強度大、剛度較大、抗震性能較好、施工安裝方便，易于維護更新，便于商品化、工業化生產的特點。而且壓型鋼板具有簡潔、美觀的外觀，豐富多彩的色調一級靈活的組合方式，是一種較為理想維護結構用材。
壓型鋼板按波高分高波板、中波板和地波板三種板型。屋面宜采用波高和波距較大的壓型鋼板，墻角宜選用波高和波距較小的壓型岡本。上述工程中壓型鋼板維護結構均選在國標01925-1，其中外墻面壓型鋼板選用YX28-150-750，屋面壓型鋼板屋面板選用YX130-300-600，屋面底板選用YX15-225-900。
2.屋面排水設計
屋面排水設計主要考慮屋面坡度、天溝形式、單坡屋面長度這些因素。
根據《屋面工程技術規范》的規定，屋面坡度最小為5％。然而在實際的操作中，屋面坡度遠遠低于這個標準。但是，考慮到很多企業的鋼構的技術力量、節點的處理以及材料性能等方面的原因，我們通常會將屋面坡度保持在5%內。對于雨雪比較多的地區，屋面坡度可以適當的加大。如下圖所示就是屋面設計示意圖。
五．鋼框架工業廠房結構設計
1、計算的一般規定
計算時對平面布置較規則的多層框架，其橫向框架的計算宜采用平面計算模型，當平面不規則且樓蓋為剛性樓蓋時，宜采用空間計算模型。多層框架的縱向計算，一般可按柱列法計算，當個柱列縱向剛度差別較大且樓蓋為剛性樓蓋時，宜采用空間整體計算模型。多層框架在風荷載作用下，頂點的橫向水平位移（標準值）不宜大于H/500(H為框架柱總高)，層間相對位移（標準值）不宜大于h/400(h為層高)，對隔墻的多層框架，可不驗算其層間位移。
2、荷載
(1）恒載（永久荷載）
A、建筑物自重，按實際情況計算取值，分享系數r取為1.2；
B、樓（屋）蓋上工藝設備荷載.包括永久性設備荷載及管線等，應按工藝提供的數據取值，其荷載分項系數r取為1.2；當恒荷載在荷載組合中為有利作用時，其分項系數r取為1.0.
（2）活荷載（可變荷載）
樓層活荷載（包括運輸或起重設備荷載），按工藝提供的資料確定，荷載分項系數一般取r=1.4,但當樓面活荷載Q>4KN/M2時，r可取1.3.
3.多層框架的節點構造與計算
（1）梁、柱剛接連接節點
多層框架梁最常用的截面為軋制或焊接的H型鋼截面，當為組合樓蓋時，因優化截面，降低鋼耗、可采用上下翼緣不對稱的焊接工字型截面。多層框架柱最常用的截面亦為軋制或焊接的H型鋼截面，當荷載及柱高均較大時，亦可采用方管截面，但其用鋼量較大且制作亦較困難，當有外觀等特別要求時亦礦用圓管截面。
在多層框架中框架與柱的連接節點一般都是剛性連接，這樣可以增加框架的抗側移剛度，減少框架橫梁的跨中彎矩。梁與柱的剛性連接可以保證將梁端的彎矩和剪力可以有效地傳給柱子，剛接節點的連接（焊接或高強度螺栓連接）應能保證所連接部分內力能可靠的傳遞，對與母材等強的熔透焊（加引弧板）焊縫可不再驗算其強度。
本工程中框架柱與框架梁均為工字型截面，均為剛性連接。
（2）柱腳節點
柱腳的作用是將柱的下端固定于基礎，并將柱身所受的內力傳給基礎。基礎一般由鋼筋混凝土做成，其強度遠比鋼材低。為此，需要將柱身的底端放大，以增加其與基礎頂面的接觸面積，使接觸面上的壓應力小于或等于基礎混凝土的抗壓強度設計值。
柱腳按其與基礎的連接方式不同，可分為鉸接和剛接兩種型式。上述工程中柱腳采用剛性柱腳，柱腳通過預埋在基礎上的錨栓來固定，在彎矩作用下，剛接柱腳底板中拉力由錨栓來承受，所以錨栓的數量和直接需要通過計算確定。
（3）屋蓋支撐
屋蓋支撐作用：
1）保證屋蓋結構的空間幾何不變性和穩定性
2）承受和傳遞水平荷載
支撐體系可有效地承受和傳遞風荷載、吊車的制動荷載及地震作用等水平荷載
本工程屋面設有5t電動葫蘆，為保證承重結構在安裝和使用過程中的整體穩定性，提高結構的空間作用，減少屋架桿件在平面外的計算長度，根據結構的形式、跨度、吊車噸位和所在地區的抗震設防烈度等設置支撐系統，在屋面2-3軸及5-6軸之間設水平支撐。
六．結束語
工業廠房的設計的好壞是由工藝、項目管理所決定的，而衡量一個設計院的水平則是通過對該設計院的綜合管線的管理來評定的，因為對于綜合管線的管理將會直接影響到設計的順利進行。各專業協調的能力最直接、最表面的體現就是綜合管線的布置。各專業協調的好，綜合管線的布置就合理，廠房就會整齊、干凈，否則就顯得零亂。當然設計人員的素質也是廠房設計好壞的決定因素，因此，應該加強設計人員的素質建設。
參考文獻：
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[3]梁中力 黃文明 齊立軍 淺談鋼結構工業廠房設計與安裝施工 [期刊論文] 《中小企業管理與科技》 -2010年27期
[4]張海玲 多層鋼結構工業廠房設計問題分析 [期刊論文] 《科技致富向導》 -2011年20期
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
一、引言
近年來，我國的潔凈廠房發展不斷加快，它廣泛應用于電子、生物制藥、宇航、精密儀器制造及科研各個行業中，其重要性越來越被人們所認識。潔凈廠房在建筑設計上具有一定的特殊性，大多采用鋼筋混凝土結構, 根據生產性質和工藝一般以單、多層建筑為主。潔凈廠房主要結構由人員凈化室、物料凈化室、空氣吹淋室、氣閘室、空調凈化機房、輔助用房、技術管道組成。它與其它工業廠房的區別在于潔凈廠房內的生產工藝有空氣潔凈度要求, 建筑技術措施方面，防火設計上必須做到技術先進、經濟適用、安全可靠、確保質量，并應符合節能環保衛生的要求。
二、潔凈廠房的主要火災危險因素
1、裝修過程中往往使用大量可燃材料和不符合規定的材料 潔凈廠房內部裝修使用的材料有的比較易燃，如風管保溫使用聚苯乙烯等可燃材料，增加了建筑物的火災荷載，一旦發生火災，燃燒猛烈，火勢難以控制。對于潔凈廠房來說，都要在原有的生產車間內部進行二次裝修，但由于絕大多數企業缺少必要的防火安全知識，在裝修中大量的使用易燃和可燃的復合材料。現在市場上使用比較普遍的有雙層聚苯乙烯泡沫彩鋼板，這種材料在發生火災后中間的聚苯乙烯泡沫會很快燃燒，散發出大量對人體有毒的氣體，使人窒息死亡，同時廠房的承載力也會迅速下降，極易導致整體坍塌事故。
2、密閉性強，蔓延速度快，疏散和撲救難度大
對于工業潔凈廠房來說，由于其進戶過程必須經過清洗、更衣、消毒等程序，內部又必須保證高度的密閉要求，因此必然會導致其內部布局復雜，出現一些門中門、房中房的現象。一旦發生火災，室內溫度迅速升高，熱量難以散發，會使可燃物很快達到燃點而促使火勢擴大，產生的煙霧又會通過內部的風管快速蔓延，導致有限的空間內能見度降低，人員疏散和火災撲救難度加大，極大地威脅著火場中人員的生命安全。 3、生產工藝涉及易燃易爆類、可燃類物質
潔凈廠房中不少生產工藝使用易燃易爆液體、氣體，如汽油、甲苯、丙酮等作為清潔劑清洗微型軸承、磁帶抹布等，特別是半導體器件工藝中還涉及使用氫氣、氧氣、硅烷等氣體，極易引發火災、爆炸。而醫藥類產品包裝材料以及一些輔料也常常是可燃物，同樣存在火災危險性。更值得一提的是某些潔凈廠房生產工藝中需要加熱操作、且普遍使用電阻絲加熱器或高頻加熱器，此類加熱器件一旦接觸可燃物也極易引發火災。
三、加強潔凈廠房消防設計的措施
1、嚴格控制消防用電設備配電線路及配電裝置設計 。《建筑設計防火規范》要求: “消防用電設備應采用專用的供電回路”，是指從低壓總配電室或分配電室至消防設備最末級配電箱的配電線路，均應與其他配電線路分開，不能與其他動力設備、照明設備等共用回路。其配電線路應穿管保護，暗敷時應敷設在不燃燒體結構內，保護層厚度不小于 30 mm。明敷時 ( 包括敷設在吊頂內) 需穿金屬管或封閉式金屬線槽，并在表面涂防火涂料或采用隔熱材料覆蓋，導線應選用耐火型。 消防用電設備配電系統的分支線路不應跨越防火分區，分支干線不宜跨越防火分區。末級消防配電箱至其配電消防設備之間的距離不宜大于 30 m。消防用電設備的配電設備應有明顯標志，盤面加注“消防”字樣標志。
2、專業設計，合理布局。首先，對于潔凈廠房的設計，除了滿足一般工業廠房的消防要求外，還應對內部裝修進行統籌的二次設計。其中所涉及的危險品庫房應設置在相對獨立的安全部位，與周圍的區域之間應采用防火墻、防火門等措施進行隔斷。而對于規模較大、功能復雜的廠房來說，內部所涉及到使用甲、乙類危險物品的重點工段、包裝組裝等人員密集的生產部位應設置在靠近外墻的部位，并應作為單獨的防火分區考慮。其次，對于潔凈廠房內部人員疏散路線的設計，應遵循簡捷明了的原則，由于通常進入廠房必須經過清洗、更衣、消毒等多重復雜的程序，時間長、空間小，所以人員進入凈化路線一般不作為安全出口使用。在設計中，往往是在走道靠外墻或樓梯間處設置一鋼化玻璃門作為緊急安全出口，同時應在旁邊配有橡皮錘和安全出口燈，且每個潔凈區安全出口應保證不得少于兩個。當安全出口的數量不能滿足疏散要求時，也可以用專門的消防逃生口代替。另外，在疏散走道上，應多配備疏散指示標志及應急照明設施。
3、消防聯動控制。當火災自動報警系統收到火災信號并確認后，通過聯動控制設備和輸出模塊發出指令關閉空調系統及防火閥，起動消防泵。火災發生后，打開排煙風口、排煙閥同時起動排煙風機。當火災溫度上升到 280 ℃ 時，排煙閥關閉，同時停止排煙風機運行。當可燃氣體發生泄漏且其濃度達到爆炸下限值的 20%時，在電氣防爆區內的可燃氣體探測器發出報警信號; 當可燃氣體濃度達到爆炸下限值的 50% 時，發出報警信號，起動事故排風系統，并顯示返回信號。
《火災自動報警系統設計規范》第 6. 3. 1. 8 條要求: “消防控制室在確認火災后，應能切斷有關部位的非消防電源”。很多地區消防部門要求自動切斷非消防電源，但 《醫藥工業潔凈廠房設計規范》對此有明確要求: “應手動切斷有關部位的非消防電源”。對此，針對潔凈廠房這種特殊的建筑，設計人員應積極與工程項目當地消防部門溝通，并嚴格按照相關規范的要求設計。
4、嚴格控制探測器設計質量。
(1)在探測器的設計中，其中報警探測器和控制器必須嚴格遵守相關的規定，進行選擇，必須保證二者是同一個廠家生產。在探測器的選擇中，由于不同的廠家所出售的探測器都具有各自的特點，雖然都能夠通過相關部門的質量和功能檢測，但在使用的時候，質量依然存在著一定的差距，在對多家產品進行綜合分析的基礎上，結合用戶對該產品的質量反饋，做好探測器的選型。
(2)在潔凈廠房電氣消防設計中 ，一般使用智能型探測器，不僅僅可以滿足正常的功能，也能夠根據環境的變化而自動協調，能夠隨時保持很好的靈敏性。同時，在不同的時間段，不同的功能部位都可以設定最合理最科學的靈敏度。
5、防微杜漸，科學管理。好的管理體現出一個企業的整體水平和檔次，而消防管理更是其中非常重要的一個環節。首先，要注重對員工的培訓，針對每個崗位的特點，尤其是對那些火災概率較高工段的操作人員應進行預先教育，加強他們的防火意識。其次，加強危險性工藝消防安全管理。潔凈廠房內，易燃易爆物品應只限于當班用量，下班后對剩余的易燃易爆物品應存放入安全場所。最后，應制定消防安全責任制度，落實到人、貫徹到位，對于生產規模較大的單位，還應設有專人進行管理，并按照相關的消防法律法規實行目標責任制度，做到獎懲分明。
四、結束語
潔凈廠房由于其特殊的建筑結構和用途，使其在消防方面要格外的注意，做好各方面的消防措施，為工業生產做好安全保障。
參考文獻：
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[2]英華 張璐 淺談潔凈廠房防火設計 [期刊論文] 《工業設計》-2012年3期
[3]屠紅云 清潔廠房的防火設計 [期刊論文] 《防消在線》-2003年10期
隨著人類社會知識經濟時代的到來，社會全球經濟一體化和區域化的日趨明顯；科技進步在國民經濟發展中所發揮的作用越來越大，誰擁有高新技術優勢，誰就能在激烈的國際競爭中立于不敗之地，這已成為當今國際社會的普遍共識。許多發達國家中經濟增長的60～80%是依靠科技進步所取得的，這其中工業園區起到了積極的科技示范與推廣作用。
基于以上的原因，貴陽小河經濟技術開發區為適應這種競爭事態，與中國印刷業的龍頭企業“深圳勁嘉彩印集團股份有限公司”共同聯手，打造西南地區最大的印刷中心“勁嘉新型包裝材料工業園”，使之成為開發區一個重要的支柱型的科技產業，對提升貴州省印刷包裝行業的水平，對貴陽市的經濟、文化建設能夠起到積極的推動作用。
1、用地分析
“貴州勁嘉新型包裝材料工業園”位于貴州省貴陽市下和經濟技術開發區，用地東北、西北、西南三面緊鄰城市干道，交通極為便利，區位優勢明顯。規劃用地規整，東西長635米,南北寬215米,面積136000㎡；用地整體地形比較平整，高差基本控制在3%～5%之間，能夠較好滿足建設需要。免費論文參考網。用地中部有一小型丘陵地帶，黃海高程為1120.8，綠化植被較好。能夠為整個園區提供較好的自然生態背景。
2、規劃設計指導原則
作為一個新型的高科技工業園，在尊重用地原有自然環境的前提下，如何能夠充分體現其現代科技企業的特點和核心精神，使之能夠順應時代的發展，是這次規劃設計中的關鍵。因此，在大量深入細致調研的基礎上，針對本項目使用群的特點，結合現代工業園的發展趨勢，提出了對該項目的規劃設計指導原則，即“人性化、生態化、功能化”。
2.1人性化：堅持以人為本的理念，結合廣場、水體、綠化、景觀走廊等設計元素，對整個園區空間序列進行有效重組，為在工業園區內工作和生活的員工提供一個良好的，富有人情味的內外部工作、生活環境。
2.2生態化：在總體規劃中，保證綠地率達到40%；在平衡挖填方的基礎上，尊重原有的地形地貌，保護用地原有的綠化植被。把自然綠化與廣場綠地、道旁綠化等結合在一起，形成點、線、面的有機體系。
2.3功能化：在規劃設計中，以新的思想打破傳統的設計方法，考慮到園區的4個部分（生產區、生活區、辦公區、接待區）各自不同的使用功能，在結構布局和形象創造上既體現完整的整體概念，又具有鮮明的個性特點。從而在功能上形成聯系與獨立，個性與整體的空間形象脈絡。將“功能”與“形式”有機地融合在一起。
同時，我們在設計中采用了整體感強，又可分期、分步實施的彈性的設計方法，在大格局不變的前提下，根據項目的功能要求、發展規劃的不同進行多種變化形式成為可能。免費論文參考網。
3、功能分布
按照該項目的生產工藝及管理要求，將園區的生產區、辦公區、生活區及接待區進行合理布局。
3.1辦公區：根據園區的布局和使用要求，辦公大樓及文化廣場置于用地的東部，辦公、生活、參觀等非生產流線經城市干道進入園區。該處是城市道路與快速干道的連接點，用地前端與城市干道及貫城河相鄰，后有黃海高程為1120.8的高地為依托，是進入整個小河經濟技術開發區的第一景觀。根據地塊位置，辦公大樓及文化廣場布置在該處既可成為宣揚企業文化精神的重要場所，也是城市景觀的延續，達到畫龍點睛的作用。
3.2生產區：該區域是工業園區的功能主體，考慮到園區生產廠房分期建設及生產運輸及廠房布置的需要，將生產區的主入口與快速干道相接，生產廠房沿快速干道連續布置，這樣布置就使得生產流線、運輸流線與其他非生產流線在功能上形成獨立體系，能過達到“自成一體，聯系便捷”的要求。免費論文參考網。同時，造型簡潔現代的廠房沿快速干道布置，將會形成一個連續600米的工業建筑景觀帶，能夠產生較強的視覺震撼和廣告效應。
3.3生活及接待區：考慮到該區域的使用特點，在規劃設計中，為能夠充分利用園區內良好的綠化景觀，將接待用房布置在園區內高地頂部，生活區布置在高地西側的緩坡上。首先，在功能上，生活接待區位于園區的中心部分，與生產區、辦公區的聯系十分便捷。其次，在盡量保持原有地形地貌的前提下，生活接待區用房依山就勢，沿著坡地自由布局，這與整飭有序的廠房區形成了剛柔互濟、自然與人工的完美結合，形成了層次豐富，綠色環境優化的園區“生態核心”。根據需要，該區域布置了相應的運動和停車場地。
整個園區在功能上以辦公區及文化廣場為控制點，以具有良好的綠化景觀的高地為“生態核心”，將辦公、生產、生活等空間組合起來，形成了錯落有致，層次豐富的現代工業園區的空間體系。
4、道路交通
工業園區內的道路主要解決以下交通流線：生產貨運流線、內部辦公流線、職工流線、其他社會車輛流線等；根據園區地形特征及功能要求，在規劃設計中將生產貨運道路置于用地北側，沿快速干道布置，這樣即滿足消防和運輸要求，又能夠與二期建設有效銜接。辦公流線與職工流線的道路入口至于用地東部，通過橋梁和文化廣場與城市干道相連接，這是企業形象和城市文化的聯系點，并能夠有效地保證城市空間的序列中的城市肌理能夠更有序地延續下去。這兩條道路在總體布置上達到了“各行其道，人車分流”，避免了不同交通流線之間的互相干擾。這為將來整個園區在交通的運作上提供了有效的技術支持。
5、景觀綠化
隨著科學技術的發展和人生活質量的提高，人們對室內外環境品質的要求也越來越高，因而使環境設計與建筑設計構成了一個不可分隔的整體。在整個工業園區的景觀綠化體系的設計上，采用了“點、線、面”結合，以主要道路交通流線為“主軸”的布局方式。
從東部的文化廣場開始沿廠區主要道路，沿路布置連成片的綠地；小品、鋪地、花池、花臺、水景等作為景觀的點綴。整個廠區的綠地率達到41.7%，遠高于30%的標準。此外，包括廣場自身的景觀設計、道路、停車場、燈光的設計也是體現主題環境意念；它從整體入手，使建筑意念向空間的深度與廣度延伸和深化，使兩者融為一體。
本項目是對大中型工業園建設的一次有益探討。對于現代科技工業園的建設應敢于突破傳統規劃、設計的思路；在遵循長期發展、合理定位的原則下，提供有效的規劃、設計支持，引導其協調有序發展。
參考文獻：
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一、概述
在2008版的《建筑抗震設計規范》（GB50011-2001）在修訂的過程中，對其中的第6.1.5條進行了補充，提出了限制單跨框架結構的適用范圍的要求，要求是這樣說的：“……高層框架結構不應采用單跨框架結構；多層的框架結構不宜采用單跨框架結構。”而在《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）中的第6.1.5條，則提出了比原來更為嚴格且更為細致的新要求，規范中是這樣說的：“……甲類和乙類建筑以及高度大于24米的丙類建筑，不應采用單跨框架結構，高度不大于24米的丙類建筑不宜采用單跨框架結構。”
2012年1月4日，國家能源局公布了最新一版的《火力發電廠土建結構設計技術規程》（DL5022-2012），其中的11.1.8條明確作出了規定：“發電廠多層建（構）筑物不宜采用單跨框架結構，當采用單跨框架結構時，應采取提高結構安全度的可靠措施。”
在國內，小型的火力發電廠按照傳統的設計方案，大多數都是使用的單跨框架的結構。如引風機房、110KV配電室，除此之外，轉運站、煙道和棧橋等大部分常見的火力發電廠的建（構）筑物也大多數都采取的單跨框架的設計。仔細探究《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）當中的第6.1.5條，該條條文說明一、二層的連廊（輸煤棧橋、煙道）采用單跨框架結構，但是需要強調的是這些采用單跨框架結構必須注意加強。單跨框排架式主廠房和前面我們所講到的其它的結構，我們得出結論，假如我們嚴格地按照《建筑抗震設計規范》中的第6.1.5條規范來執行的話，會有很多的傳統的設計方案不得不做出大范圍的修改。
當下，很多專家提出的寶貴意見：在如今的小型火力發電廠中，甲類和乙類的建筑不能采用單跨框架的結構。這篇論文在依據建筑抗震設計規范的條件下，并結合小型火力發電廠的相關規范及建（構）筑物特點，提出了不同的觀點。
二、在小型火力發電廠中使用單跨框架的可靠性
自建國以后，通過很多強震的檢測，使用單跨混凝土框架的醫院、學校和房屋等受到了強震較大的破壞，但是工業廠房卻并非如此，工業廠房的單跨混凝土框架同其他結構相比，其遭受到的破壞程度顯然要弱得多。
分析這種現象的原因，我們可以發現：在民用的建筑工程中，使用單跨框架結構的時候，往往會因為控制投資、房屋設計的功能過于明確以及缺失監管等方方面面原因，造成了單跨框架結構的安全系數不大。然而在工業廠房的建造過程中，由于工程的設計復雜程度以及該結構在使用過程時的不確定等各種因素，往往使用經驗設計，并且選擇行業規范當中要求的廠房設計活荷載；這個活荷載是包絡荷載，當工業廠房在正常的使用過程中時，通常是不能達到這個包絡負載的，所以，該單跨框架結構是具有抗震富裕度的。
綜上所述，小型的火力發電廠建（構）筑物假如采取恰當的抗震措施，那么使用單跨框架并非不可靠，而且能夠經受住實踐的檢驗。
三、在小型火力發電系統中使用單跨框架的合理性
根據電力行業所具有的特點，并結合建筑物抗震規范和與電力行業相關的規范，接下來我們將證明小型火力發電廠單跨混凝土框架結構使用的合理性。
首先，小型火力發電廠從工藝布置特點來講大多數建（構）筑物采用單跨式布置，布局緊湊、占地面積少，整體造價低，經濟效果好。若采用多跨式布置，占地面積將大幅度增加；整體造價高，經濟效果差。
其次，從建筑物抗震規范所適用的范圍方面來著手，《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）的第6.1.5規定：甲類和乙類建筑以及高度大于24米的丙類建筑，不應采用單跨框架結構，高度不大于24米的丙類建筑不宜采用單跨框架結構。
小型火力發電廠建（構）筑物如引風機房、110KV配電室、空壓機房等多為單層、二層廠房，丙類建筑，房屋高度遠小于24米；建筑抗震設計規范也沒有對單跨框架限制措施，故采用單跨框架結構合理可行。
再者，我們從原理方面進行分析單跨框架限制。建筑抗震設計規范是以增加地震發生時候的抗震防線為基礎的。在廣義的對抗震防線的認識中，我們會認為在結構設計的過程中，結構彎曲的破壞要先于剪切破壞也是一種抗震防線。我們換一種新的思路：以現行抗震規范作為基礎，恰當地增加框架柱端彎矩增大系數和柱剪力增大系數。這樣一來，即便是結構遭到了破壞，首當其沖的也將會是梁，它會首先出現塑性鉸以耗能。在同一個樓層之內，最起碼能夠做到當主要的耗能構件產生了屈服后，其余的抗側力構件還能是彈性階段。讓這種“有約束的屈服”能夠保持較長的一段時間，使得結構的抗倒塌能力得到保障。
火力發電廠單跨混凝土框架結構在設計的過程中，柱截面較大，軸壓比較小，在傳統的設計當中，結構滿足強柱弱梁。為了保證在強震作用下柱端不出現塑性鉸，我們可以利用增強抗震構造措施來提高單跨框架結構的抗震性能。框架結構震害的嚴重部位多發生在框架梁柱節點和填充墻處，一般是柱的震害重于梁，柱頂的震害重于柱底、角柱的震害重于內柱、短柱的震害重于一般柱。通過對各個因素的考慮和綜合分析，主要抗震構造措施如下：（一）提高框架的抗震等級。（二）調整單框架結構的布置方案。（三）加強角柱、避免短柱。（四）設置柱間支撐。
把框架設計成延性框架，遵守強柱、強節點、強錨固，框架沿高度不宜突變，避免出現薄弱層，控制最小配筋率，限制配筋最小直徑。構造上采取受力筋錨固適當加長，節點處箍筋適當加密等措施。
增強抗震構造措施、提高抗震等級，單跨框架抗震性能便可以大大提升。
在此我們做一個補充說明，我們這片論文主要針對的是小型火力發電廠，而對大型的火力發電廠，工藝布置十分復雜，產生類似于短柱和異形節點等的機會要比小型火電廠大得多，因此我們建議大型火力發電廠盡量不要使用單跨框架結構。
總結：通過大量的實踐，證明在小型火力發電廠中使用單跨框架結構的可靠性，同時，根據電力行業所具有的特點，我們也證明了在小型火力發電廠中使用單跨框架結構的合理性。綜上所述，小型火力發電廠是可以使用單跨框架結構的，前提是必須采取充分的抗震構造措施。
參考文獻：
[1]GB50011-2010建筑抗震設計規范[S].
輕鋼結構門式鋼架采用輕型材料，自重輕，基礎造價低，鋼材耗量小，主要鋼結構件工廠化，施工速度快，對環境污染少，對于大跨度結構，以上優點尤其突出。論文參考網。因而輕鋼結構在工業廠房、倉庫、集貿市場、體育館等建筑中得到了廣泛應用。下面就本人在日常工作中經常遇到的一些問題進行探討，并給出一些建議，以供同行參考。
一、輕鋼結構門式鋼架采用鉸接還是鋼接
《門式鋼架輕型房屋鋼結構技術規程》（CECS 102：2002）第4.1.4條規定：“門式鋼架的柱腳形成多按鉸接支撐設計，通常為平板支座，設一對或兩對地腳螺栓。當用于工業廠房且有5t以上橋式吊車時，宜將柱腳設計成鋼接”。本人認為，柱腳形式采用鉸接還是鋼接，除由吊車決定外，還要看房屋的高度和風荷載的大小，如果房屋的高度較高，而且風荷載較大，即使無吊車，如柱腳采用鉸接，柱頂位移大，為控制柱頂位移，必然加大柱截面，增加用鋼量。另外，柱腳形成的選擇還要考慮土質情況及基礎造價。當采用鋼接柱腳，由于基礎要承受較大的偏心彎矩，基礎的平面尺寸均較鉸接柱腳基礎要大，土質情況差時差別就更大。因此，選用何種柱腳行形式要根據房屋的高度，風載的大小，有無吊車，吊車噸位及土質情況等因素綜合確定。
二、能否考慮圍護墻時剛柱的平面外約束
輕鋼門式鋼架廠房，當周圍采用磚墻圍護時，一般在鋼柱外皮設構造柱，在窗頂位置設通常圈梁，圈梁構造柱現澆為一體。此種情況，能否將圈梁視為鋼柱平面外支點？有人認為，圈梁和鋼柱通過可靠連接，可以作為剛柱的平面外支點，甚至可以考慮圍護墻對鋼柱的平面外約束作用。假定以上觀點正確，那么，混凝土圈梁和磚墻對鋼柱的約束作用點在鋼柱外皮，而鋼柱主要是內皮受壓，效果肯定不好，同時由于磚墻混凝土構件與鋼構件是完全不同的材料，在不利荷載作用下，可能引起磚墻、混凝土較早開裂，使鋼柱失去側面約束作用，從而造成鋼柱平面外換穩。一般應采用設置系桿的方法來減少柱平面外計算長度。但需注意系桿不能互為支撐，系桿必須連到合適的支撐體系（如柱間支撐）或結構的某個獨立穩定的部分。
三、基礎設計
輕鋼結構基礎設計中，由于結構自重輕，基礎豎向荷載小，水平荷載往往成為基礎大小的控制因素。因此基礎偏心過大，對基礎設計造成一定困難。由于偏西荷載作用下基礎底面反力的不均勻性，可能使基礎發生傾斜，甚至會影響廠房的正常使用，特別是有吊車的工業廠房。根據文獻[3]對基底土壓力分布作以下限制，供設計時參考。
（1）對于fak<180kpa、吊車起重量大于750KN的單層廠房柱基，或對于fak<105kpa、吊車起重量大于150KN露天跨柱基，要求Pmm/pmax ≥0.25，其中fak為地基承載力特證值。
（2）對于承受一般吊車承載的柱基，要求Pmin≥0，即不出現基礎底面與地基脫離。要滿足此條件偏心距e最大為b/6。
（3）對于僅有風荷載而無吊車荷載的柱基，允許基礎底面與地基不完全接觸，但接觸部分長度與基礎長度之比不小于0.75；同時，還應驗算基礎底板受拉一邊在底板自重及上部的重力荷載作用下的抗彎強度。
為滿足以上設計原則，解決的方法有：增加基礎壓重、增加深埋、采用偏心基礎、采用樁基等，在實際設計中應經過充分比較分析后確定選用哪種方法。
四、抗剪鍵的設置要求與計算
在風荷載較大或抗震設防烈度較高地區，其基底水平剪力較大，往往需要在柱底板下加抗剪鍵，以彌補柱底板與混凝土間摩擦力的不足。如何設置抗剪鍵在規程（CECS102:2002）第7.2.20條僅規定水平剪力可由柱底板與混凝土間的摩擦力或設置抗剪鍵承受。在條文說明中要求抗剪鍵采用在鋼架平面方向截面剛度較大的工字鋼等垂直焊接在柱底板的底面，其截面和連接焊縫的抗剪能力應進行計算。論文參考網。若抗剪鍵較長，須在基礎表面做坑以便安裝時將其插入，然后進行二次灌漿。
抗剪鍵起作用是建立在柱底板下的空隙灌漿密實的基礎上，密實是二次灌漿與混凝土基礎及柱底板共同工作的前提。因此抗剪鍵的作用除與本身截面和焊縫高度與長度有關外，還取決于灌漿的密實度。抗剪鍵以長度方向平行于柱底板為宜。柱底板下的灌漿空隙以滿足抗剪鍵不與基礎表面接觸，留有一定空隙，使柱底標高有調整余量為準，確保抗剪鍵起作用，保證工程安全。論文參考網。根據文獻[4]，抗剪鍵計算處如下：
(1)抗剪鍵設置：當Vmax≥Nmax×0.4時，需要設置抗剪鍵。
(2)抗剪鍵正面角焊縫總長度
Lw≥(Vmax－0.4Nmax)/(0.7hf* ffw*βf)＋40MM
其中Vmax：最不利組合柱最大剪力
Nmax：最不利組合時根最大軸力
Lw：抗剪鍵正面角焊縫總長度hf：焊腳尺寸
ffw:角焊縫強度設計值 βf:正面角焊縫強度設計值增大系數，可取βf ＝1.22
五、小結
門式鋼架輕型房屋鋼結構在我國應用已比較廣泛，技術日漸成熟，但需要完善的問題仍較多，只有充分理解該類結構的設計概念才能使結構設計既經濟合理，又安全可靠，在市場競爭中立于不敗之地。
參考文獻
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2、《鋼結構設計規范》GB50017-2003
3、王元清王春光 袁英戰 門式鋼架輕型鋼結構工業廠房基礎設計與研究
《建筑結構》2003.30（4）16~19
自我國《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》頒布和實施以來，大跨度的門式剛架結構在眾多工業廠房中得到廣泛應用。其平面布置靈活多變，不受模數限制，跨度大，自重輕，不僅抗震性能好，而且施工簡便，安全度高，有效提高了工業化程度以及企業的綜合經濟效益。歷經多年改革和發展，門式剛架結構也憑借其獨有優勢，在工業廠房等眾多領域得到了廣泛運用。然而，在實際使用過程中，由于大多數大跨度廠房建設中懸掛吊車所需的門式剛架跨度超過了傳統規程中建議的適宜的最大跨度，超規程大跨度工業廠房建設中的門式鋼架如何設計和構建，成為眾多企業在建設大跨度廠房時所遇到的難題。因此，研究大跨度工業廠房中懸掛吊車的門式剛架如何應用這個問題是非常有必要的。本論文將從門式剛架的結構選型和布置，結合算例分析，陳列計算結果，以及此結構的節點設計和施工安裝方式等幾個方面逐一進行以下陳述。
1 結構選型和布置
我國門式剛架結構應用大約從20世紀80年代初期開始，歷時二十多發展，門式剛架結構憑借自身顯著的適用性與優越性，在眾多剛架結構中脫穎而出。在大跨度工業廠房建設中，由于鋼屋架要直接承受吊車的荷載，并且跨度一般都較大，因此門式剛架結構的選型非常重要，因為它直接關系到整個結構的安全和穩定，以及企業的綜合經濟效益。
1.1 結構選型
由于門式剛架結構的空間剛度和整體性能好，在成熟的理論支撐下，其安全度高，在滿足抗震要求的同時，空間系統結構還能協調工作。在大跨度工業廠房中建設中，在滿足安全構建，經濟合理等原則條件外，一般以節約鋼材為最主要參考依據。從結構設計方案來講，一般是采用混凝土柱和短鋼柱相結合的設計理念。這種設計方式，可以增強整個結構的剛度，還可以有效減小門式剛架的擾度以及剛截面的高度，從而節省用鋼量。同時，因受混凝土柱較高的影響，一般在鋼柱腳和混凝土柱間采用鉸接方式連接，而在鋼梁和鋼柱間采用剛接方式連接，從而可以有效節省空間，同時減小柱截面，簡化工程。
1.2 結構布置
在結構布置方面，在大跨度工業廠房中采用的門式剛架結構的跨度大，而且梁截面也高，因此為了增強門式鋼架平面外的剛度，將吊車產生的水平剎車力等其他水平外力，以最短的途徑傳給基礎，一般在房梁屋脊，鋼梁兩端以及吊桿處鋼梁等位置設置H型鋼剛性系桿促進支撐，從而緩解梁上直接承受的動力荷載；鋼梁的平面外側，則利用隅撐作為支撐，從而減小鋼梁平面外的計算長度；在屋面、伸縮處、屋脊處設計中，采用封閉式圓鋼水平作為支撐，而在屋面以及短鋼柱所在的墻面則采用Z型冷彎薄壁型鋼檀條的彩色壓型鋼板體系進行支撐；在邊跨以及伸縮縫等地，要設置鋼管所制的柱間支撐，來維持整個構架的平衡和穩定。
2 計算和分析
為避免門式剛架結構中的鋼梁出現塑性鉸，一般情況下，鋼柱采用變截面H鋼，鋼梁采用等截面焊接H鋼， 吊車水平力由吊桿之間的縱橫垂直的剛架支撐和承受，因此在計算時，主要是考慮吊車產生在豎直方向直接承受吊車的動力荷載，利用SSDD軟件進行有限元分析計算以及復核。根據不同柱距時的剛架、檁條、墻梁及支撐的含鋼量，可計算得到不同柱距時的結構體系總用鋼量，如下圖所示：
從上述圖表可以看出：隨著門式剛架中柱距的增大，整體用鋼量比率逐漸呈現遞降趨勢，并且隨著柱距的增加，用鋼量下降量幅度逐漸趨向于水平。此外，隨著柱距的增加，墻梁、檁條、柱間支撐、屋面支撐等方面的用鋼量也會增加，并且檀條用鋼量增加的幅度是其中最大的一項。
對于整個廠房的門式剛架的鋼結構體系來說，柱距的高度還是整個鋼結構體系總用鋼量的關鍵因素，當柱距較小時，總用鋼量可以得到一等程度的節省，并且這時候包括墻梁、檁條、柱間支撐、屋面支撐在內的其他各個方面的用鋼量只是相對較少的一部分。對于整個工業廠房的上部結構來說，墻梁、檁條、柱間支撐、屋面支撐等用鋼量總體呈現先增加后減少的，而后增加的趨勢，因此存在一個最優柱距，從圖上可以看出，一般情況下最佳柱距為8M，但是也會根據具體情況以及結構體系要求作相應的調整和改變。
3 節點設計和施工安裝
在大跨度廠房中懸掛吊車的大跨度門式剛架的設計過程中，由于擾度控制對整個結構起主導作用，因此在節點設計以及施工安裝方面必須考結構形式的剛度以及擾度的大小。
3.1 “強節點，弱構件”的設計原則
節點設計是鋼結構設計的重要環節和步驟，門式鋼架中各個構件之間的內力是依靠節點來傳遞的。在整個構架中，節點設計合理性至關重要，因為它關系到整個結構的承載力，可靠性，以及整個剛架結構的可行性，甚至是安全性。
在門式剛架結構中，一般遵從“強節點，弱構件”的設計原則，最常用的節點連接方式為剛接，比如剛架主梁和剛架柱，以及剛架主梁和主梁之間，都是使用高強度的螺栓進行剛接，同時，吊桿與剛架主梁之間的節點連接方式也是一樣，只是一般采用摩擦型高強螺栓進行剛接。在連接之前，還需要結合高強螺栓的總體使用數量，驗算節點以及剛架結構的承載能力，一般以“四面焊接”的方式來增強節點的承受能力。
除了剛架主梁與剛架和主梁之間采用剛接方式外，在鋼柱與混凝土之間則一般采用鉸接方式連接，在大跨度工業廠房懸掛吊車門式剛架結構中，因受鋼柱和混凝土本身屬性和質地等因素影響，需要進一步增強節點的設計，一般采用8M至39M地腳螺栓進行強化連接。這種連接方式不僅使得整個門式剛架結構傳力作用明確，結構體系更加安全可靠，而且還使施工更為方便。
3.2 施工安裝
在大跨度工業廠房中，由于鋼梁的截面高度一般都較高，因此，在門式剛架結構安裝時，除保證整個安裝過程簡便而易于操作外，還需要確保剛架平面外穩定性。在吊裝過程中，需要進行多次檢查和校正，確保每一步驟的明確度和精準度。
在鋼柱吊裝完成后，還需要以簡易的平面外施工支撐作為整個剛架結構的第二道防護。此外，為了保證整個門式剛架結構形成剛度較大的結構體系，待兩榀剛架吊裝工作以及校正工作完成之后，需要及時安裝柱間支撐，屋面剛性系桿以及水平支撐部分并條，從而進一步保證整個剛架結構中各個部件的穩定以及整個施工過程的質量和安全。
經濟的發展促進了我國大跨度工業廠房的發展，作為我國工業建筑中最為主要的結構形式，門式鋼架結構體系也憑借其適用性、經濟性等優勢成為眾多大跨度工業廠房中剛架結構應用的首選。總而言之，在大跨度工業廠房懸掛吊車的門式剛架設計中，前期的策劃與理論設計是非常有必要的，而合理的結構選型是整個結構體系能否正常發揮其優勢的關鍵。在大跨度門式剛架結構設計過程中，要盡量去減小擾度，在保持平面外穩定的同時，選用剛度較大的結構形式，才能使得整個門式剛架結構發揮其最佳工作狀態。
參考文獻：
近年來，快速發展的市場經濟讓我國的工業企業得到了突飛猛進的發展，但是，空調、暖通行業巨大的能源的消耗量也對可持續發展提出嚴格的限制。當前空調、暖通等能源的消耗在我國建筑行業能源消耗的總量中占據一半以上，由于研發再生能源的力度不夠，綠色環保活動開展的不夠深入，致使我國在能源供應方面存在著間斷的、短缺的現實性危機。怎樣有效的提高工業廠房能源的使用率成為當前工業企業所面臨的一個重要問題。
1 根據廠房的實際情況，合理的進行負荷計算
工業廠房和民用建筑不一樣，工業廠房的制冷和采暖負荷計算比較復雜，我們應該按照相關的暖通空調設計規范來確定出設計溫度的范圍。一般來說，工業廠房設計的溫度范圍應該控制在12～15℃間。采暖的溫度可以設計在14～16℃之間。在設計廠房空調的溫度時則可以設計在26℃到27℃之間。據此，我們可以發現，設計的溫度差其實不大，但有的設計者卻誤以為工業廠房的建筑冷暖負荷的變化是有限的，因此在計算暖通空調負荷時和一般的民用住宅沒有顯著的區別，這種論斷是不合理、不科學的。其實，類別不同的工業廠房或是車間，其負荷的組成或是大小可以是千變萬化的。有的廠房其新風負荷能夠占總負荷的一半多，有的廠房則需要常年進行熱加工方面的處理，另外還有的廠房因為內部的勞動強度比較大，員工的分布比較密集，從而發熱能量持續上升，所以導致空調冷、濕負荷的比例一直都很高。據此可以看出，依據實際情況進行科學的負荷計算，并且合理控制廠房的暖通空調設計的溫度，這樣才能減排、高效、節能的生產，才能實現可持續發展的要求。
2 設計工業廠房暖通空調時關于冷熱源的選擇
廠房類的建筑大多安排在工業區的范圍內，通常是廠區的鍋爐房來提供蒸汽。當工業廠區只需使用采暖用熱或只有采暖用熱時，最好把高溫的熱水當做熱媒。然而，當廠區的供熱主要是工用蒸汽時，在不違反技術、節能和衛生要求的情況下，可以用蒸汽當做熱媒。一般來說，廠房類建筑是不可以采用電來采暖的，因為工業方面的用電價格就會相對較高，就算是民用的建筑，只要沒有其地方供電部門給出的優惠，運行價格都會偏高。若是廠區沒有熱水、熱源或是蒸汽，一些車間只要沒有易燃危險的存在，都可以利用燃氣的輻射來采暖，這也算是一種相對經濟的方式。至于冷源方面的選擇，也要結合所在廠區實際的情況，把投資減少到最低并且提高能源的利用率。當然，在非嚴寒的地區，也可使用VRV制冷機組或者使用溴化鋰吸收的制冷機組，夏季時可以制冷，冬季時可以制熱。
3 關于廠房大門空氣幕的設置
工業廠房大門大多是長期敞開的大門，特別容易造成冷風的侵入。若工業廠房在嚴寒地區，那就應該在大門的上方安裝好空氣幕。但有些設計師為了簡單省事，把大門的空氣幕和暖氣片連在一起，這種做法是錯誤的，而且沒有遵守《采暖通風與空氣調節設計規范》（GB50019-2003）里相關的規定。廠房里主要出入口的大門都比較高，也很大，對貫流式的空氣幕來說，送風的距離無法來滿足其的使用要求，因此應該使用離心式的空氣幕。面對超大出入口的時候，應該使用裝配式的熱空氣幕，當裝配式的熱空氣幕裝在大門上方時，形成了一道熱風幕，阻擋了廠房外冷空氣的侵入，維持了廠房內所需要的溫度。
4 工業廠房暖通空調的方式選擇方面
4.1 廠房內有關車間通風的設計
車間內通風設計應按照工種類別、流程轉換、廠房布置的變化做出合理的設計，不應該局限于控制通風的方式。若是同一工種的車間，我們可以用全室通風的方式，但若是不同工種車間，則可以根據其的散熱量情況以及污染情況的不同，進一步做排風和除塵等工作的處理，以便縮小由于通風導致的污染蔓延的范圍。有些廠房的散熱量比較低，我們可以選擇在屋頂上安裝與自然采光和通風相關的裝置，利用熱流上升的作用，以致于不需要消耗動力就可以散風排熱。另外，我們還應該滿足工業廠房的除煙和除塵方面的要求。尤其對一些類似化工車間和焊接車間的可能存在有害氣體的廠房，設計者要尤其注意。
4.2 廠房內散熱器的配置
題目:格構式鋼管混凝土柱的耐火性能分析
課題來源：
研究人從事煉鋼廠房，連鑄廠房以及與鋼鐵行業相關的工藝平臺，管道支架等的結構設計。在設計過程中經常遇見采用格構式鋼管混凝土柱的工程；而一方面行業內對鋼結構組合結構有防火要求，另一方面鋼鐵廠相比其他工業廠房更容易發生火災，因此本研究擬以格構式鋼管混凝土柱升溫與降溫受火性能研究為方向，考察破壞形態及其受火極限狀態。
選題依據和背景情況：
鋼管混凝土作為一種新型的組合結構，是在鋼管內部填加混凝土材料而構成一種新型的構件。鋼管混凝土一般簡寫為 CFST（concrete filled steel tubular），其橫截面的布置各有不同，按照形狀可以分為圓鋼管、矩形鋼管、和多邊形鋼管混凝土。 鋼管混凝土構件中的兩種組成材料在外荷載作用下發生相互作用，其中最主要的作用為鋼管內部核心的混凝土受到來自外圍鋼管的套箍作用，而處于三向應力狀態，使混凝土的強度、塑性等力學性能得到了提高。同時，混凝土的存在，又可避免或延緩鋼管容易發生局部屈曲的特性，從而能夠發揮鋼材的材料強度。鋼管混凝土構件具有比鋼管和混凝土簡單疊加后更高的抗壓能力以及良好的塑性、韌性和抗震性能。 此外，鋼管混凝土還有延性好，抗壓強度高，比鋼結構具有更好的抗火性能和更好的抗震性能。在施工中，外套鋼管可起到模板的作用，便于直接澆筑混凝土，加快施工進度。綜上所述，鋼管混凝土構件中鋼管和混凝土取長補短，使鋼管混凝土構件具有強度高、耐疲勞、抗沖擊、延性好、抗震、抗火和便于施工等良好性能
二、文獻綜述
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三、研究內容
四、研究基礎
1．所需工程技術、研究條件
本科碩士階段所學習的課程：鋼結構基本原理與設計、組合結構設計、結構抗火設計、
