时间:2022-02-01 00:38:27
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇工业厂房论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
在新的时代背景作用之下,现代工业厂房需要同时兼顾包括人性化,环保性,以及科技化在内的相关特点。因此,大量的新型技术与设备被广泛作用于现代工业厂房的项目建设过程当中,并带动着其多功能,大空间的发展。除此以外,计算机技术飞速发展下,通信,监控技术的综合应用更好的与工业厂房项目相结合,促进了其智能水平的改善,从而更好的满足工业厂房在生产与管理方面的多个需求。同时,由于现代工业厂房建筑项目需要满足工业发展经济性方面的要求,兼顾对生态环境的保护,因此厂房的建设质量得到了各方工作者的高度重视。若在工业厂房的建设中无法满足以上要求,则将产生非常严重的后果,包括使用寿命达不到理想状态,污染性问题无法得到圆满解决,周边环境造成破坏等。因此,在工业厂房项目建设中,做好对其施工全程的管理工作有非常重要的意义。工作人员需要细致入微,在满足质量要求的前提下,尽可能的降低施工成本,加快施工进度,确保工业生产的安全与稳定运行。
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。
4结束语
Abstract: In order to enhance the level of industrial building design, this paper mainly from the following two aspects for the design experience of industrial plants and explores a simple analysis.
Keywords: industrial plant design experience; experience;
关键词:工业厂房设计;经验;体会
中图分类号:[U260.8+1] 文献标识码:A文章编号: 2095-2104(2013)
在现代式业厂房设计中,对生产工艺和生产效益要求不断提高,自然对工业厂房设计的高度科技化发展也提出较高的要求。因此,对工业厂房设计经验与体会的探讨有其必要性。
工业厂房设计经验
工业厂房主要是为生产产品提供工作空间场所的建筑物,是为满足生产活动而设计和建造的建筑类型。从本质上讲,工业厂房设计主要是就是为生产活动创造一个可以用于生产、加工的一个劳动空间,因此,要求设计人员在设计,需要根据设计责任书,选择正确的生产工艺和资料,使得厂房设计更加经济合理,采用先进的生产技术和材料,保持厂房设计的先进性。因此,在工业厂房设计中,一定要尽可能地满足以下要求:
工业厂房设计要满足生产工艺要求
一般而言,工业厂房设计主要的依据就是生产工艺,从某种程度上讲,生产工艺水平的提出就是使得工业厂房的设计有效满足建筑使用功能上的需求,为此,就需要在建筑的平面形状、建筑面积、厂房高度、剖面形式、构造措施以及结构方案等方面都要满足相关的要求,与此同时,在设计过程中,还要根据厂房的具体功能和实用要求,进行设备的采购以及安装,保证设备的正常运作,全面提升生产效率。
工业厂房设计要满足建筑技术要求
工业厂房设计一定要保证其良好的耐久性性与坚固性,具体从以下方面着手:
首先,要确保建筑的使用年限,一定要优化建筑的结构设计,一般而言厂房的动荷载和静荷载都相对要求较高,为此,需要对厂房的各个细节进行具体的计算与分析,明确各项参数要求,要严格遵守模数协调标准,控制好厂房建设的跨度、柱距、顶高和标高,以便于采取标准化的结构构件,使得厂房结构设计更加标准化,施工机械化和生产工业化。
其次,为保护工业厂房建筑物不沉降,宜采用螺旋钻孔泥浆护壁成孔灌注桩或人工挖孔桩,地质条件较差时基础应为桩加筏板,规范从桩基完成到筏板施工的施工工序,与此同时,在封闭后浇带之前,需要设计者针对具体的要求,优化设计内容,一方面,是为了保证其两侧的临时支护,保证整个建筑的稳定性,另一方面,是为了提高整个结构的支护质量,以防止在模板拆除的过程中,避免结构开裂。
另外,在工业厂房施工中,需要控制好后浇带浇筑施工。一般而言,其具体的时间,要根据工程上的后浇带的具体性质而确定,一般图纸上都有说明后浇带施工的时间,如果没有说明,按下列时间处理(施工):如果是沉降后浇带:需待主体结构完成(结构上不再继续加载)、沉降稳定后再进行施工如果是收缩(温度)后浇带:只需两侧的砼成型后60天就可以施工。通常情况下,没有硬性的规定,按结构施工图。后浇带的作用有很多,伸缩后浇带大概55m左右。
3.工业厂房设计要满足经济建设要求
在工业厂房地产设计中,需要保证建筑室内环境、生产空间以及防火和卫生需要的基础上,将若干个车间结合起来,使其成为联合厂房,为现代化的连续生产奠定良好生产条件和基础。一般情况下,工业联合厂房有着很大的优势,即建筑占地面积少、管线网络结构相对简单、外墙面积较小、而且使用灵活,可以在很大程度上满足生产工艺水平的要求,而且可以有效地进行生产工艺的更新,提高生产工艺水平,从而实现厂房设计的经济效益。
另外,在工业厂房设计中,需要在满足建筑使用要求和功用要求的基础上,在充分考虑建筑的耐久性与坚固性后,采用科学的设计方法,优化生产操作过程,加强对建筑空间的充分利用,有效减小建筑体积,优化结构使用面积,与此同时,还要优化施工进度,从而来提升其设计的经济效益。
此外,要保证建筑结构稳定的基础上,要尽可能采现新型建材,采用现代技术和方法降低材料消耗,使得构件重量减轻,降低工程造价,同时,要优化设计方案,加强对当地材料市场的供应情况的分析,以市场为导向,采用现代化工业施工方法和先进的配套的结构体系,进行施工。
4.工业厂房设计要满足安全与卫生要求
在厂房设计的过程中,要想满足安全与与卫生要求,具体从以下几点入手:
首先,要采取与厂房生产条件相配套的通风措施,满足厂房设计的照度要求,保证建筑能够有效的散出气体,减少对人体的辐射,降低噪声污染。其次,要采取有效的消声、净化、隔声、以及隔离措施,优化室内环境,为工业生产提供一个优化的工作环境。此外,需要注意厂房内的绿化,不仅要进行内部水平绿化,同时,还要实现垂直绿化,通过合理的绿化措施和色彩处理,提升设计效果。
工业厂房发展趋势
高度科技化
在现代式业厂房设计中,对生产工艺和生产效益要求不断提高,从而推动了工业厂房设计的高度科技化发展。比如在现代厂房设计中,采用现代化的科学管理,利用现代生产工艺,既满足了产品的微型化,而且满足了科学技术快速发展的需求,同时,还实现了生产洁净化、自动化以及无污染化的发展。另外,采用新结构和新技术,在充分满足生产工艺的条件下,实现建筑与结构美的双重发展,形成空间与形象的完美统一,通过现代高科技技术和信息技术,大大满足了设计要求和生产要求,尤其是随着信息化时代和数字化时代的到来,厂房的通用性、灵活性以及多样化都已经得到推广和应用,这已经成为现代城市建筑的一个重要发展方向。
2.高度人性化
所谓工业厂房设计的人性化发展,就是将人类工程学引入到设计中,从而构建一个全新的现代工业厂房。一般而言,一个工厂的生产质量与效益,与人的关系密不可分。因此,工业生产中,人作为主要的影响因素,必须要充分调动人的积极性与主观能动性,才能切实满足生产要求和发展,为此,需要在设计时,要从人性化的角度出发,采用人本化的设计方法,突出和体现设计对人的关怀,将以建筑为中心的设计理念转移到以人本为中心的设计理念中,为人们生产营造良好的工作环境,让人们产生一种归属感与亲切感。以此来大大提高工作效率,为企业创造更多的利润和价值。
高度节能化
在现代社会背景下,节能已经成为整个社会的刀菜趋势,因此,对于工业厂房而言,也不例外,在设计中,保证建筑结构稳定的基础上,采用现代新型建材,结合现代技术和方法降低材料消耗,使得构件重量减轻,降低工程造价,与此同时,利用科学的设计方法,优化生产操作过程,加强对建筑空间的充分利用,有效减小建筑体积,优化结构使用面积,从而来提升经济效益。
高度生态化
在现代工业厂房设计中,采取有效的消声、净化、隔声、以及隔离措施,减少对人体的辐射,降低噪声污染,优化室内环境,为工业生产提供一个优化的工作环境。此外,厂房内的绿化,通过合理的绿化措施和色彩处理,提升设计效果,通过现代新技术的应用,实现了生产洁净化、自动化以及无污染化的发展。
结语:
总而言之,现代工业厂房的设计,需要根据社会形势的发展需要,采用新材料、新技术和新工艺,优化设计结构,提高设计水平,与此同时,通过合理的生态处理措施,实现生产洁净化、自动化以及无污染化发展,从而更好地顺应了经济可持续发展的要求。
参考文献:
[1]张韶辉,陈铭. 浅谈单层轻钢结构用于棉纺织工业厂房的设计[J]. 山东纺织科技,2011(01)
[2]袁建成. 轻型钢结构纺织工业厂房的设计施工要点[J]. 山东纺织科技,2009(01)
[3]张韶辉,陈铭. 浅谈单层轻钢结构用于棉纺织工业厂房的设计[A]. .山东纺织工程学会十一届第三次优秀论文评选获奖论文集[C].20110(03).
[4]刘震. 工业厂房钢结构设计体会[J]. 中国科技信息,2012(11).
[5]张韶辉;陈铭.浅谈单层轻钢结构用于棉纺织工业厂房的设计[A].山东纺织工程学会十一届第三次优秀论文评选获奖论文集[C].2010
作者简介:
姓名:武云能,性别:男,1967年10月出生,籍贯:云南省澄江县,
[论文摘要]分析多层厂房结构设计的特点及结构计算中应注意的问题,以做到合理、经济的最佳结构设计。
一、引言
随着国民经济的迅速发展,工业建筑要不断满足现代大工业生产,工艺不断更新的要求,过去那种单一功能,单一建筑形式已经不适应生产方式改变的需要,联合车间、灵活车间、工业大厦等多功能厂房应运而生。另外,建设用地的紧张以及工艺流程的需要,越来越多地多层厂房甚至高层厂房出现。多层厂房的特点是跨度大、荷载大 、开洞多 、有多层吊车,在设计过程中,有些问题值得总结和探讨。
二、多层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。
1. 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。
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。当工艺布置需要而不可避免时,应对周围的楼板及框架采取加强措施。
3. 地震区的多层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。
三、常用的结构体系
1.框架一支撑体系。即横向设计成刚接框架,纵向设计成柱一支撑体系,用柱间支撑抵抗水平荷载。这种体系经济节约,但柱问支撑可能会影响使用。这种形式特别适用于纵向较长,横向较短的厂房。
2.纯框架体系。把厂房纵横两个方向都设计成刚接框架,不设置柱间支撑。其优点是使用空间不受影响,缺点是柱不宜采用工字型柱,而要采用两个方向惯性矩差别不大的 截面形式(如箱形柱),使用钢量增加。
3.钢架加支撑的混合体系。这种形式与第一种形式不同之处在把纵向设计成钢架和支撑混合的型式,靠两者共同抵抗水平力。这种形式可以有效地减少柱的纵向弯矩,但要求楼面刚度大,否则柱子间的变形不协调,无法充分发挥柱间支撑的作用。
四、结构设计中应注意的问题
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。
2.结构计算。随着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。
(1)楼面等效荷载的计算。荷载计算是结构计算的条件,荷载取值的准确性直接关系到计算结果的准确性,工艺条件中的荷载问题,如某个工程工艺提出楼面均布荷载为15 kN/m2,而根据工艺的设备布置图和设备的重量,根据规范给出楼面等效荷载的计算方法,计算出的楼面均布荷载按10 kN/m2考虑即可。
由于多层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,多层工业建筑楼面活荷载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。多层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。
(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。
(3)裂缝宽度、罕遇地震的验算。裂缝宽度的验算是为了满足正常使用状态的要求,规范规定混凝土梁的裂缝宽度不应大于0.3mm,如计算中超过,可以通过减小钢筋截面、增加钢筋根数来调整,如果还不满足要求,应修改柱梁截面重新计算。抗震设计的原则是三不准,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。所进行的抗震验算仅满足“小震不坏”,构造上加强来满足“中震可修”,罕遇地震的验算则是满足“大震不倒”。规范规定79度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构宜进行高于本地区设防烈度预估的罕遇地震作用下薄弱层(部位)的抗震变形计算,并且规定结构薄弱 (部位)层间弹塑性位移角应小于1/50。多层厂房的设备投资经常远远大于土建投资,罕遇地震的验算应属必要。
(4)与电梯井筒相连框架的考虑。过去设计按纯框架计算,电梯井壁按构造配筋,这样偏低不安全,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。
另外,多层厂房一般有多层多台吊车,在设计中采取的办法是将一层吊车作为吊车荷载输入,而将其余层的吊车荷载作为活荷载考虑。
五、小结
综上所述,做好多层工业厂房结构设计的关键在于: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,计算中应反复试算,调整截面,以达到最佳设计。
参考文献:
关键词:钢结构 厂房设计 技术要求
中图分类号:TU391文献标识码: A 文章编号:
随着市场经济的不断发展以及我国综合国力的提升,国内的大型钢结构厂房的需求量不断增加,钢结构厂房在企业扩大生产经营规模中得到广泛的应用,当前需要加强对钢结构厂房设计的经验进行总结,不断创新技术。
一、工程简介
某大型有色矿山生产用房主要从事铜钼矿石选矿生产使用,为扩大生产规模决定兴建面积35000平方米的钢结构厂房,该工程于2012年4月完工,主要的钢结构设计平面图如下。该钢结构体系采用彩钢夹芯板等新型的墙体材料进行维护,突出了时代感。
二、厂房设计技术要点研究
该厂房工程的负荷量大,能否达到厂房使用的要求就必须重视钢结构的设计,主要设计要点如下:
(一)厂房结构设计
一是加强处理了厂房的纵向伸缩缝问题,其纵向270m的设计于厂房的规范要求符合,设计时因为考虑了钢结构产钢的荷载较大以及跨度交款,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)对厂房的多项参数进行控制和取用,在这一范围内,又必须以《钢结构设计规范》(GB50017-2003)为依据减少钢材的用量,即在厂房的98.4m处位置设缝,注意将缝分开,如此能降低工程造价,减少工程设计难度。
二是在进行结构布置时,无论是哪种类型钢结构厂房,一定要重视纵向支撑体系以及钢架体系的设计,构建稳定的钢结构,一定要选取合理科学的布置信形势以及厂房支撑形式,在可靠安全的基础上设计使用功能,延长厂房使用寿命。
三是在对钢结构的加工质量进行设计控制时,须重视钢结构原材料从采购开始一直到成品出厂的把关,尤其重视厂房结构转换梁的构件以及“十字形”截面柱的尺寸精度。
(二)厂房支撑体系设计
作为钢结构厂房设计的关键部分,钢结构厂房支撑体系主要是支撑厂房的各个平面框架,构成较为稳定的厂房钢结构系统,兼有承担传递地震力、风荷载以及温度应力等,支撑体系还要提供一个稳定安全的支撑力,确保钢结构系统的稳定。该厂房支撑体系还要在承担100吨的纵向荷载力。在厂房的柱顶、屋梁以及各个梁祝的外侧设计刚性系杆,在屋面以及有支撑的柱间设计系杆,另外设计支撑体系时,利用均衡布置法,沿钢结构厂房纵向屋檐处,从水平位置设计三道支撑,横面上的柱间以及屋面设计支撑,这样建立起“三横四纵”支撑系统,再通过系杆、支撑以及钢架形成稳定体系。
(三)厂房屋面设计以及屋面支撑系统的设计
该工业厂房的支撑系统主要是以厂房的高度、跨度、屋面的结构、所在区域的地震设防度以及柱间布置为依据。该厂房在内无檩、有檩屋盖体系都会设置垂直方向的支撑,无檩厂房含屋架焊接,有上弦支撑功能,钢结构厂房的屋面须在天窗架以及屋架设计横向支撑,一般屋架间距高于13m的厂房或者含有较大的振动设备的厂房则必须设置纵向的水平支撑。
大型钢架结构的屋面防水、排水设计也是厂房屋面设计的重点。从《屋面工程技术规范》规定来看,厂房的屋面坡度最低为5%,该厂房处于冬天积雪较多区域,坡度设计适当进行了增加。通常单坡厂房屋面长度由该厂房所在地的降雨水头高度情况以及最大温差决定,从厂房设计的经验来看,一般屋面的坡度长度应保持在70m范围内。市场上的钢结构厂房屋面存在2中做法,一是设计为刚性屋面,即该工业厂房使用的压型钢板内含保温绵,另外一个是柔性屋面,即保温层、钢板内板以及防水层组成的屋面。
(四)构件吊装工艺设计
大型钢结构厂房的结构构件含屋架、支撑、檩条、梁柱、墙架以及天窗架等等,不同构件尺寸、形式安装标高各有不同,为保证经济合理,须应用不同的吊装方法以及起重机械。
该厂房在吊装厂房钢柱时,由于占地面积大,设计时使用的是塔式以及自行式起重机安装钢柱,吊装方法为滑行吊装法以及旋转式吊装法。一般吊装重型钢柱则采用双机抬吊法。在起吊钢柱时双机共同吊起钢柱,达到一定的离地高度之后停止,接着主吊机单独吊起钢柱,当竖直吊起钢柱时,拆掉另一台机器的钢丝绳,主机继续吊起钢柱达到指定位置,对钢柱的垂直度进行校正,保证偏差在20mm范围内。校正钢柱、固定钢柱过程中,须对钢柱的垂直偏差程度进行检查,一旦超出指定范围,用千斤顶校正。
在设计大型钢结构厂房时,如果有起重较重的吊车要求,在进行厂房设计时必须重视吊车荷载对厂房结构的影响,保证钢结构的稳定安全,海牙控制钢梁降低造价,如该厂房吊车荷载中的柱顶位移必须符合规范内容,在这一条件下,灵活控制缀条等构件的细长比。
三、结语
我国应用大型钢结构厂房时间较短,还须加强设计经验和技巧。钢结构的设计在厂房总体设计中非常关键,需要坚持实用性、经济型原则下,根据厂房所在地的气候以及客观条件下,因地制宜完成建筑结构的设计。
参考文献:
[1] 谷民. 冶金工业钢结构重防腐涂料的施工质量控制[J].山东冶金,2009:124-126;
【关键词】厂房工程大跨度钢结构 施工要点分析
中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
近些年来,我国的建筑行业发展迅速,颇有日新月异的景象。钢结构在建筑施工和工业厂房中的应用越来越广泛,为我国经济的增长和人们生活水平的提高注入了新的活力。随着钢结构越来越广泛的被应用到各个领域,在工业厂房中的运用更是普遍的同时,我们应当对钢结构施工进行仔细分析和探讨,以确保科学性和合理性,避免一些工程质量问题的出现。
二.工业厂房的特点
1.从建筑上讲,要求构成较大的空间。工业厂房是冶金、机械等车间的主要型式之一。为了满足在车间中放置尺寸大、较重型的设备生产重型产品,要求工业厂房适应不同类型生产的需要。
2.从结构上讲,要求工业厂房的结构构件要有足够的承载能力。由于产品较重且外形尺寸较大。因此作用在工业厂房结构上的荷载、厂房的跨度和高度往往都比较大,并且常受到来自吊车、动力机械设备的荷载的作用,要求工业厂房的结构构件要有足够的承载能力。
3.为了便于定型设计,工业厂房常采用构配件标准化、系列化、通用化、生产工厂化和便于机械化施工的建造方式。
此外,工业厂房具有以下结构特点:跨度大,高度大,承受的荷载大,因而构件的内力大,截面尺寸大,用料多;荷载形式多样,并且常承受动力荷载和移动荷载(如吊车荷载、动力设备荷载等);柱是承受屋面荷载、墙体荷载、吊车荷载以及地震作用的主要构件;基础受力大,对地质勘察的要求较高。
三.钢结构厂房(特别是门式钢架厂房)相比有以下优点
1.自重轻、柔性好、抗震性能好;
2.安装方便、施工工期短;
3.轻钢结构是一种绿色环保结构,具有较高的利用价值。由于工程厂房跨度较大,起重吊车吨位较高,施工场地小,工期要求短,所以选择了门式钢架结构。
四.钢结构厂房施工中的要点
钢结构施工环节装配工作中钢结构厂房的质量直接影响着厂房的安全性与可靠性,有着重要的作用。应该注意以下几点:
1.焊接前后要点
焊接过程要充分考虑钢结构材料以及焊接材料之间的一致性,焊缝处的清洁度,参数选择合适,使得整个钢架结构满足工程力学性能。焊接完成后,需要进行一些机械加工方式,由于钢结构的零件的技术要求不高,可以采用装焊接胎夹具,通过合适的装配基准、装配工艺来完成。同时为了保证良好的力学性能与尺寸要求,可以在装配过程中最后的一道工序来完成装焊加工零件的操作,防止出现较大的变形。
2.正确的装配工艺尺寸
选取合理的尺寸,保证钢结构的工序尺寸满足生产需要,使其整个累积误差达到最小化的目标。在装配过程中,按照工艺的设计要求,进行定量的公差尺寸安排,需要多个零件进行组装时,组装完成的构件整体尺寸必须满足规定的尺寸要求。
3.屋架结构装配
在屋架结构的组成中可以分为梯形、球形与三角形屋架结构,其中三角形屋架应用最为广泛。
(一)装配过程中,进行放样时应该进行一定的收缩量的预留;然后进行起拱线的描绘,将放样的连接板通过电焊定位将其放置在平台上,同时型钢的定位通过一些挡铁来完成。当进行第二个屋架施工时,以第一拼装屋架的底模为基准,在底模上将连接板按照大小的位置放置,型钢通过找正、对齐并与连接板与定位焊之间进行固定。当完成后,吊车将其翻转180度,以此为基准可以进行屋架的装配焊接。
(二)此工序的质量控制要点:在放样中预留的收缩量需要符合所规定的技术要求;定位尺寸要求必须符合公差;完成基准屋架后必须进行一次整体尺寸的检验。
4.焊接处的干净度
焊接过程要充分考虑焊缝处的清洁度,参数选择合适,去除掉在焊接处的油脂以及铁锈等杂物,从而保证焊接质量。
5.定位焊
在焊接过程中利用定位焊进行焊接操作,必须满足钢结构材料以及焊接材料之间的一致性,焊接参数要选择合适,保证焊接质量。不得采用敲击以及强制装配的方式应用在重要材料的零件上,任意在构件上引弧与焊接临时件是不允许的,严格按照定位焊的操作规范进行。
6.胎夹具
在装配中,使用胎夹具过程中必须能够使构件能够安全顺利的取出来,保证工作质量及其工作效率。
7.操作规范性
在装配过程中,按照装配的工艺要求进行装配,不能跨工序、省工序的进行装配,按照技术要求的尺寸进行装配,操作合理保证质量。
五.厂房工程大跨度钢结构施工管理
1.工业厂房施工重点分析
现代工业厂房的施工中采用混凝土结构及钢结构是厂房设计结构的主要形式。针对不同的结构特点,其施工技术管理重点也不相同,但是按照施工管理重点进行分类,两种结构形式的管理都集中在施工材料管理、施工技术管理、施工过程人员操作管理、施工成本管理等几方面。其中除成本管理外的三个方面管理都对工业厂房施工质量有着重要的影响。因此,工业厂房施工管理也可以分为质量管理与成本管理两方面。以此就工业厂房施工质量管理与施工成本管理进行了详细的论述。
2.工业厂房施工管理的精细化
工业厂房施工管理精细化的实施,是通过对施工过程中影响施工质量的、影响施工成本等各项因素的施工管理,提高工程施工质量、降低工程综合成本。
施工材料、施工工艺技术管理、施工过程人员操作是影响工业厂房施工质量的重要因素。在进行精细化工业厂房施工管理中,施工企业必须针对上述三点构建现代化的质量管理体系,因此提高施工质量管理效果。在进行施工材料管理时,要注重对施工材料供应商的资质审核、注重材料进场的检验,同时还要注重对施工材料存放过程的管理,以此保障施工用材料符合设计要求,为保障施工质量奠定基础。在进行施工工艺技术控制时,要以施工质量控制点为基础,通过施工质量管理人员、监理人员旁站、巡检提高工艺技术参数的控制。同时还要注重对施工工序审核交接的管理,保障每一道供需的施工质量都符合设计要求。施工过程中还要加强对人员设备操作的管理,以施工前的强化培训为基础、施工过程中的严格监督与管理为重点,避免设备操作造成的质量要点、避免设备操作安全事故的发生,以此降低工业厂房施工故障成本。通过对上述方面的严格管理有效避免传统粗放型施工管理存在的不足,提高工程施工管理效果。
六.结束语
钢结构厂房在工业应用中具有诸多的优点,其施工工程也应该要严格的控制其质量。在设计钢结构厂房,尤其是重型厂房时,不应该想当然地进行设计,需要实际情况实际分析。必须要通过对重型钢结构厂房结构进行充分的掌握,对实际工业需求的充分了解决定出最适合的方案。这样才能保证日后厂房的正常使用,避免造成重大的经济损失。
参考文献:
[1]张鹏科,来朝辉.钢结构工业厂房设计及施工要点分析[J]. 陕西建筑. 2009(10)
[2]沙昱楠 康乐 对钢结构工业厂房设计及施工要点的探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年14期
[3]李长博.单层钢结构厂房施工特点及技术探讨[J].农业工程,2012.
[4]陈双全.钢结构厂房施工安全技术管理[J].建筑安全,2011.
[5]杨之凯.钢结构工业厂房施工技术分析[J].Value Engineering,2010.
【关键词】厂房设计;结构;问题;优化策略;分析
一、厂房设计中存在的问题分析
在现阶段的厂房设计过程当中,所存在的问题不但体现在整体布局方面,同时在内部结构构成以及工程造价方面也存在着诸多的不合理,进而对整个厂房后期运行性能的发挥有着极为不利的影响,亟待改进。具体可归纳为以下几个方面:首先,从整体布局的角度上来说,厂房涵盖在企业生产作业区域当中,应当在布置方面与整个作业区域中的布置规划保持一定的协调性与契合性。若无法在设计阶段充分考虑这一问题,则可能导致厂房占地规划不够合理,与其他既有建筑之间存在矛盾,影响使用性能的发挥。其次,从内部结构的角度上来说,现代意义上的厂房设计结构大多以钢结构形式为主,在增设钢支撑设备的作用下,整个厂房内部结构所承载的荷载作用力也有所增大,为此,若无法实现对厂房结构的平衡性与分散性设计,则极有可能导致厂房的运行受到不利影响。最后,从工程造价的角度上来说,设计行为的开展不但需要保障建筑项目后期运行性能的稳定性,同时也需要尽可能的确保整个设计的经济性。而设计阶段作为影响工程造价的最主要阶段,若无法对其加以合理考量,则可能引发大量的返工返修作业,无法保障其综合效益的有效发挥。
二、厂房设计中的优化策略分析
需要明确的一点是,并非所有的厂房项目在结构形式的选择方面都需要以钢结构为准,一味的追求钢结构甚至有可能导致整个厂房建设项目潜在极大的安全隐患。(1)厂房设计中结构选型阶段的优化策略分析。结构选型阶段工作的最根本目的是确保所提出的设计方案能够最大限度的与需求方的实际需求相契合,在满足上述条件的情况下,尽可能的实现对厂房结构组成的简化,提高其利用效率。在当前技术条件支持下,厂房设计过程中的钢结构形式包括框架、桁架、网架等多种类型。在选择钢结构形式的过程中,需要遵循的基本原则在于:悬挂荷载作用力较大的钢结构形式应当优选网架结构,确保对建筑荷载作用力的有效分散与降低。与此同时,结合厂房使用需求,可在无缝钢管、焊接钢管等多种形式中加以选取,确保结构需求能够得到有效满足。特别是对于无缝钢管而言,同一般意义上的钢管与圆钢相比,在抗弯及抗扭强度均等的状态下,其质量较轻,经济性优势突出,对于提高钢结构稳定性与可靠性而言有着重要意义。(2)厂房设计中结构布置阶段的优化策略分析。在确定厂房的钢结构形式之后,就需要针对钢结构的具体布置情况加以详细研究与考量。在此过程中需要遵循的基本原则是:钢结构布置整体的均衡性。特别是从力学角度上来说,钢结构分布情况应当充分保障受力性能的均匀性与分散性,防止应力在过分集中状态下对厂房运行所产生的隐患。更加关键的一点:在厂房设计过程当中,可通过对柱距布置方式的调整与优化,实现对厂房结构的合理优化,其中,所涉及到的柱网布设方式包括等跨度式、内廓式(三跨对称式)这两种类型。其中,等跨度式的柱网布设方式多适用于厂房、仓库等、进深方向柱距可取值为6m~12m、开间方向柱距可取值为6m;内廓式的柱网布设方式多适用于建筑平面较小的厂房、其进深方向柱距可取值为6.0m~6.9m、中间跨方向柱距可取值为2.4m~3.0m、开间方向柱距可取值为3.6m~8.0m。(3)厂房设计中对连接板处理阶段的优化策略分析:连接板的处理是连接节点设计过程中的难点所在,需要相关工作人员针对其厚度大小加以严格控制,防止出现连接失效的问题。在当前技术条件支持下,连接板设计过程中的厚度取值可按照(梁腹板厚度+4)mm的方式加以确定,在此基础之上验证该取值参数作用下的净截面抗剪作用力性能,保障其应用稳定。与此同时,还需要安排专门工作人员针对其制造工艺流程加以详细审核,确保该部件质量性能的有效性。
三、结语
通过本文以上分析需要认识到,在厂房设计过程中,针对存在的问题与缺陷,需要相关人员及时针对设计方案加以合理调整与优化,在保障厂房结构稳定的同时,满足客户方面对于厂房结构的需求,同时实现对厂房工程造价的合理控制,提高其综合效益。本文针对上述问题展开了详细说明,希望能够引起关注与重视。
参 考 文 献
[1]仪晓娟.绿色印刷厂房设计注意的问题及影响因素[J].印刷质量与标准化,2011(8):40~45
[2]徐湘华,车俊,刘鹏涛等.晶体硅太阳能电池生产厂房设计/施工要点[C].//第十一届中国光伏大会暨展览会论文集.2010:250~255
关键词:加固改造 碳纤维 体内预应力 体外预应力
中图分类号:TU323 文献标识码: A 文章编号:1003-9082(2014)09-0327-01
一、工程简介
绥化市东城区是上世纪80年展起来的集居住、商业和娱乐为一体的城区,由于建设比较早,小区采用集中自主发电,控电车间为200多m2的砖混结构厂房,墙体由普通砖加构造柱构成,屋盖采用普通钢筋混凝土梁。由于厂房已经历30多年的风雨,屋盖梁在雨水的侵蚀下受到一定的损伤,受拉区发生开裂,经同行专家鉴定裂缝已超过0.3mm,而且变形较大,已严重影响梁的正常使用。梁上出现的裂缝清晰可见。
二、工程加固改造必要性
本厂房使用功能具有特殊性,如拆除屋盖重建,需要在内置布置脚手架,支撑梁板体系的自重,势必将中断控电车间的仪器,造成小区较长时间停电,而且所有用电的场所都无法正常经营,这是业主所不能接受的。通过方案的对比分析,发现体外预应力加固施工工序少,施工速度快,造成的经济损失小,同时不影响厂房的正常运营,最终决定采用体外预应力加固方案。钢筋混凝土梁的计算跨度为10.8m,梁截面尺寸为400mm×850mm,上下各配6根直径为25的钢筋,梁顶跨中纵筋采用4根。
三、梁加固方案的选取
1.碳纤维布加固方案与施工方法
碳纤维增强复合材料(CFRP)广泛应用于混凝土结构的加固改造工程中,是提高混凝土构件承载能力和改善正常使用功能的有效手段之一。首先对裂缝进行处理,用碳纤维胶将裂缝充实粘结牢固,然后在端部各850mm范围内两侧和底部全部连续粘贴抗拉强度2580MPa的碳纤维布,中间每隔50mm两侧和底部连续粘贴碳纤维布,而其他部位的梁底全部粘贴碳纤维布,不但提高了梁截面的承载力,而且有效地控制裂缝的开展。与其他加固方式不同的是,碳纤维加固需要配套的粘贴胶。该加固方式处理工序较多,而且由于屋顶施工,裂缝充胶要恰到好处,需要较高的专业技术人员才能完成。
2.体内预应力加固方案与施工方法
预应力加固技术通常有三个方面的作用:(1)改善结构的刚度和承载力;(2)托梁抽柱;(3)加层改造。本工程采用体内预应力加固不但可提高梁的承载力,而且可以明显改善梁的使用性能,为回复跨中底部和支座顶部梁中裂缝,采用曲线布置无粘结预应力筋,在圈梁上两端张拉。该方法施工程序也比较复杂,为不影响厂房的正常运营,增加的混凝土梁自重需梁本身承担,因此模板需要吊挂在原梁上,致使混凝土的浇筑也具有一定的挑战性,需要在板上开洞采用流态较好的混凝土灌注,尽管该方案效果较好,但施工太复杂,若仅张拉预应力筋而不浇筑混凝土,施工将大大缩减,从而引出体外预应力加固方案。
3.体外预应力加固方案与施工方法
体外预应力顾名思义是在梁的外侧施加,省去混凝土的浇筑,是恢复和改善使用功能的较好方法。体外张拉预应力筋没有混凝土的约束,需要设置转向块,本工程在梁上弯矩较小的部位设置转向块,然后布置预应力筋,张拉锚固。转向块采用Q420钢制成,采用高效植筋胶将转向块较细的一端牢固地粘结在梁里,确保施加预应力后能经久耐用。
基于上述三种加固方法的阐述与对比可知,碳纤维加固是被动的补偿加固方法,而体内和体外预应力加固是主动控制加固方法。在去除原有缺陷的基础上提高承载力和刚度。而且从施工角度讲,体外预应力加固方案是最可取的方法,施工简单,周期短,可使结构加固和改造造价达到最佳的结合,同行专家一致认可该方案是可行的。
四、体外预应力加固仿真分析
1.有限元模型
有限元几何模型的建立采用分离式模型,混凝土模型与钢筋模型共用节点,位移耦合协调。混凝土模型建立分为三个部分,裂缝以上为一部分,裂缝处两侧混凝土各一部分,三部分几何模型单独建立完成。对于带缝的简支梁,由于跨中有裂缝,首先应设定混凝土梁跨中下缘混凝土不能承受拉应力,即预拉应力为零时梁下缘出现裂缝。考虑裂缝处混凝土的相互咬合作用,采用粘结面单元。
2.加载与求解
体外预应力的施加采用常规的降温法。基于预应力筋的热膨胀系数α,将有效预应力σpe换算成等效温度T,然后将它作为温度荷载施加在体外预应力筋上,有效预应力σpe完成施加。外部集中荷载采取分级加载的方式。在程序分析中,以力来控制迭代的收敛。调整自动时间步长和打开非线性搜索有助于程序的收敛。
3.结果分析
在施加有效预应力后,梁产生反拱,梁跨中下缘混凝土反拱值达到0.45mm,随着外荷载的增加,反拱逐渐减小,梁逐渐发生向下变形;当荷载达到33.4KN时,挠度值接近于零;荷载继续增加到设计值320KN时,挠度最大值达到7.38mm,远远小于梁的挠度限值L/300=36mm,可见采用体外预应力筋梁的挠度明显减小。体外预应力加固明显改善了梁的使用性能,而且最后承载力也有所提高,这充分说明利用体外预应力加固受损梁的方法是可行的。
五、结论
鉴于某配电车间屋盖不能拆除重建,结合该工程的实际特点,对屋盖梁进行了加固改造设计,对该加固体系进行了数值仿真分析,建立了带缝简支梁非线性有限元模型,获得加固后梁的变形、裂缝和应力分布,可明显改善梁的使用功能。
参考文献
[1]GB500010-2010.混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[2]谭军.碳纤维布加固预应力混凝土梁抗弯性能试验与分析[J].哈尔滨工业大学博士论文,2008.
[3]项剑锋.高效预应力技术在加固、改造工程中的应用[C]. 第三届全国预应力结构理论及工程应用学术会议论文集(工业建筑增刊),2004.
【关键词】钢结构,安装工程,施工质量,控制
中图分类号:TU758文献标识码:A文章编号:
一.前言
钢结构的安装施工具有复杂性,安装施工质量容易受到各种因素的影响,在现场安装过程中,容易出现很多问题,一旦出现工程问题,不仅仅会严重耽误工期,影响爱那个工程进度,造成了很多施工材料的浪费,也让整个钢结构的外观被破坏,而且容易产生安全事故,造成施工人员的伤残,威胁到人员的生命财产安全,带来十分消极的后果,因此,在钢结构进行安装施工过程中,必须严格施工标准,规范施工操作,提高施工人员的综合素质,加强对施工质量的监督控制,并做好安全防护措施,保证工程施工质量,实现安全施工。不仅仅有助于实现施工单位的经济效益,也有着十分重要的社会意义。
二.钢结构安装工程特点
1.工序繁多,多立体施工
工序繁多,高层施工,立体施工,相互交叉施工,这是钢结构工程施工的第一特点,也是施工的难点之一,必须做好全面细致的科学设计,统筹安排,从设计施工到施工人员的安全保护,都要有着极其高的标准和要求。
2.空中作业多,作业空间小
钢结构施工多半位于高空,空间狭小,但由于工序繁多,需要准备的各种部件和施工器械品种繁多,操作人员的空间移动位置小,安全保障难度高,对众多的零部件和施工的构件无处安放,对升降传输速度安全性有着高端要求。
3.工程进度控制难度大
工程进度控制难度大,高空作业,超高的施工标准,严格的施工规范,高端的材料处理,科学的安装,合理安全的拆迁等一系列巩固都受到了各种因素的影响,比如材料的质量,各种构件的传送,自然气候因素,焊接技术等各个方面。
三.钢结构的安装与施工质量控制
钢结构的安装施工工序繁多,施工复杂,笔者将结合多年的施工经验,从一些具体的施工环节做出探讨,对相关环节的施工步骤和施工质量控制措施作出分析。
1.钢柱安装施工步骤及质量控制
( 一) 钢柱的安装
根据构件的设计参数、现场条件、施工工期,选配相应的吊运机具和人力;并做好吊装前的检验。之后要确定柱子吊装时合适吊点。无论构件大小都要试吊一次,使构件离地200 mm 左右,检查各部位有无问题,在确保安全可靠的情况下正式吊装; 柱子就位时回钩要缓慢,穿引螺栓要准确,柱子地脚螺栓紧固牢固。柱子顶端用4 根缆绳封固; 横梁就位后两端各用2根缆绳封固,缆绳方向与横梁垂直。主构件完全稳定,找正精平后,临时缆绳拆除。
(二)钢柱校正质量控制
工程中钢柱安装校正采用单构件安装校正法,以每节柱的柱顶中心线相重合为原则进行安装校正。校正方法用2 台经纬仪从两个不同方向进行测控,如两条基线不在同一条直线上,这说明柱子不垂直,需要进行调整,最终将柱顶偏差控制在2 mm 范围内。对标高测量控制,保证同一节高度柱顶标高偏差在5 mm 范围之内。
2.高强度螺栓安装
高强度螺栓的连接和固定的质量控制: 扭剪型高强度螺栓在供货、装运、保管过程中应轻装轻放,防止螺栓损伤与沾污。安装时要确保穿孔的自由通过,严禁锤击穿孔,穿孔方向要保持一致,垫圈位于螺母一侧,确保高强度螺栓连接板接触面的平整。
3.钢结构的焊接
(一)钢结构主要焊接内容和形式
柱和柱接头焊接、柱与梁连接板焊接和栓钉焊接。焊接形式为全熔透焊接。焊工需取得平焊、立焊、横焊的技术资格,并且熟悉工程的焊接要求。施工时制定的焊接顺序为: 对整体来说,由平面中心向四周扩展,采用结构对称、节点对称焊,先焊钢梁、后焊钢柱。
(二)焊接质量控制要求
雨天不安排焊工作业; 焊接过程中每一条焊缝的焊渣都要清理干净,并认真检查焊缝质量; 焊接完毕后用角向打磨机将焊缝两侧各100 mm 范围内打磨干净,以便探伤。
4.钢结构的除锈与涂装
(一)防绣漆质量控制
钢结构在工厂涂装二底防绣漆,现场只需对高强螺栓接头、焊接接缝、运输吊装碰撞损伤部位进行补涂。
(二)防火涂料质量控制
现场涂装防火涂料。涂装前对涂装部位表面进行清理,按二级防火标准设计要求的涂层厚度和遍数涂装施工。
四,钢结构工程在现场安装过程中的安全控制
做好安全控制是整个钢结构工程现场施工质量控制的重要环节。由于钢结构的施工具有一定的特殊性,高空作业较多,工序较为复杂,操作具有一定的难度,因此,在施工过程中容易产生很多安全隐患,比如高空坠物砸伤施工人员或者是行人,安全带,安全网的损坏,施工人员操作失误等事故,不仅仅会造成巨大的经济损失,更会严格中影响到施工的安全。必须做好施工过程中的安全控制。
1.要建立健全安全控制管理体系。施工单位要设立专门的安全管理部门,实施安全生产责任制,在提升施工人员安全意识的基础上,加强对施工材料设备的检查,减少因为施工材料设备而带来的安全隐患。规范操作,严格执行安全措施。实施全过程的安全控制。
2.要据各种构件的高度来安装好爬梯,如此,以方便施工人员的上下,同时,要做好爬梯的绑扎固定。同时,要张挂水平安全网进行防护,在进行水平安全防护网的安装中,防护网一般在高空施工人员的十米以内。
3.施工人员要挂好安全带。安全带是整个钢结构安装施工过程中重要的安全防护措施之一。比如,在钢梁安装完毕之后,要设置好安全绳,如此可以方便让施工人员将安全带佩戴好。
五. 结束语
钢结构安装工程施工具有极大的技术性和挑战性,施工单位必须做好科学合理的设计,设定严格科学的施工规范,并精心准备施工所用各种器械设备,加强对施工人员的培训,提高整个施工队伍的技术能力和综合素质。在施工时候既要保证施工进度,控制施工质量,又要结合施工的实际情况,从全局出发,统筹全局,兼顾细节,做好安全防护措施,保证施工的科学合理性,保证整个钢结构施工的安全稳定,优质高效。为推动我国建筑业的进步,经济的发展,人们生活水平的提高,做出贡献。
参考文献:
[1]方永坚 钢结构安装工程过程中质量控制 [期刊论文] 《科学之友》 -2010年6期
[2]王欣宇 某钢结构工程的施工质量控制措施 [期刊论文] 《建筑设计管理》 -2009年9期
[3]葛久翔 钢结构安装工程施工的几个要点 [期刊论文] 《商品与质量:学术观察》 -2012年2期
[4]詹永明 周继光 钢结构厂房现场施工质量控制研究 [期刊论文] 《中国科技信息》 -2007年15期
[5]阿曼姑•买买提 浅论钢结构工程的施工技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年23期
关键词:腐蚀,材料腐蚀,腐蚀控制
一般而言,金属、混凝土、木材等材料受周围环境介质的影响而发生的化学、电化学和物理等反应,而引起的变质和破坏统称为腐蚀,其中也包括上述因素与机械因素、生物因素等的共同作用。金属腐蚀的主要对象,其中尤以钢铁的腐蚀最为常见,危害、损害性极大。
一、腐蚀的概念及分类
(一)腐蚀的概念
腐蚀是材料与其环境间的物理化学作用引起材料本身性质的变化,如铁的生锈是金属腐蚀的普遍形式,又如氢氧化钠破坏肌肉和植物纤维。材料的腐蚀是包括材料本身和环境介质两者在内的一个具有反应作用的体系,腐蚀反应的场所,首先是材料和腐蚀性介质之间相界面处。材料包括金属和非金属材料,如碳钢及其合金、有色金属、塑料、混凝土和木材等,在一个腐蚀系统中,对材料行为起决定性作用的是化学成分、组织结构和表面形态。材料的周围环境介质包括与其接触的气体、液体和固体以及周围环境条件,如温度、压力、速度、光照、辐射、生物条件等。这个作用包括化学的、电化学的、机械的、生物的以及物理的作用。
采用科学的方法防止或者控制腐蚀的危害作用的工程,称为腐蚀工程。
(二)材料腐蚀的分类及特征
材料腐蚀的现象和机理比较复杂,材料腐蚀的分类方法也有许多,根据不同的起因、机理和破坏形式而有各种方法。以下介绍几种常用的分类方法。
1.按腐蚀机理分类
通常材料腐蚀按照腐蚀机理可以分为金属化学腐蚀、金属电化学腐蚀、结晶腐蚀、物理化学复合腐蚀。
(1)化学腐蚀:是指金属表面与非电解质直接发生纯化学反应而引起的破坏、其特点是在反应过程中没有电流产生。如铝在四氯化碳、三氯甲烷或乙醇中的腐蚀,镁或钛在甲醇中的腐蚀、物理化学复合腐蚀。
(2)电化学腐蚀:是指金属表面与离子导电的介质发生化学反应而产生的破坏。在反应过程中有电流产生,腐蚀金属表面上存在着阴极和阳极。阳极的反应是金属原失去电子而成为离子状态转移到介质中,成为阳极氧化反应。阴极反应是介质中的去极化剂吸收来自阳极的电子,成为阴极还原过程。这两个反应是相互独立而又同时进行的,称之为一对共轭反应。有阴阳极组成了短路电流,腐蚀过程中有电流产生。如金属在潮湿大气、海水、土壤及酸、碱、盐溶液中的腐蚀均属这一类。电化学腐蚀比较普遍,对金属结构的危害比较严重。
(3)结晶腐蚀:是指因酸、碱、盐等腐蚀介质侵入到建筑物或材料内部生成结晶盐,由于结晶盐的体积膨胀作用使建筑物或材料内部产生应力而引起的破坏现象。结晶腐蚀是工业厂房、非金属设备常见的腐蚀类型。
(4)物理化学复合腐蚀:是指因机械与化学复合作用而引起的破坏现象。如火炮发射引起炮身管的腐蚀等。
2.按腐蚀破坏形式分类
按腐蚀破坏形式可分为全面腐蚀和局部腐蚀,局部腐蚀又可细化为小孔腐蚀(即点蚀)、应力腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、选择性腐蚀、晶间腐蚀等。
(1)全面腐蚀:又叫均匀腐蚀,指腐蚀遍布于材料结构的整个表面上,其特征表现为金属质量减少,壁厚减小,非金属体积膨胀,韧或脆性能减退或失去。腐蚀虽然同样发生在整个材料便面上,但各部分的微观腐蚀速度实际上并不均等。
(2)小孔腐蚀:又称为点蚀,在金属表面上腐蚀成一些小而深的孔,蚀孔的深度大于直径,严重的可将设备腐蚀穿透,蚀孔上部往往被腐蚀产物覆盖。不锈钢和铝合金在海水中受到的破坏就是小孔腐蚀的典型实例。
(3)应力腐蚀:是指在机械应力(外载荷或内部残余应力)和腐蚀介质的共同作用下,金属材料发生的腐蚀破坏。如应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳等。
(4)电偶腐蚀:电位不同的金属或合金互相接触,并在一定介质中所发生的的电化学腐蚀称为电偶腐蚀。电偶腐蚀造成负电位的金属或合金部件加速腐蚀破坏,破坏一般集中在连接部位附近。
(5)缝隙腐蚀:由于金属表面的缝隙内滞留介质引起的电化学腐蚀破坏称为缝隙腐蚀。
(6)选择性腐蚀:多元合金在腐蚀介质中,较活泼的先溶解,因而造成材料强度而大大下降,这称之为选择性腐蚀。如黄铜脱锌等属此类腐蚀。
(7)晶间腐蚀:是指腐蚀破坏沿着晶粒边界进行,使晶粒之间失去合力,使材料丧失强度。
(8)磨损腐蚀:是由于机械因素(湍流、漩涡、流体冲击、空化作用、微振摩檫等)和腐蚀介质共同作用造成的腐蚀破坏,其特征是形成密集的凹坑或沟槽。免费论文,腐蚀控制。。
(9)氢损伤:是指氢进入金属内部造成的腐蚀破坏,它包括氢脆、氢鼓泡、氢破裂、氢腐蚀等。免费论文,腐蚀控制。。
3.按环境状态分类 按产生腐蚀的环境状态,可以将腐蚀分为自生环境中的腐蚀和工业环境介质中的腐蚀,其中自生环境中的腐蚀又可分为大气腐蚀、土壤腐蚀、淡水腐蚀、海水腐蚀、微生物腐蚀;工业环境介质中的腐蚀分为酸性溶液腐蚀、碱性溶液腐蚀、熔盐腐蚀、液态金属腐蚀、特殊工业介质腐蚀等。
事实上,在工业设备或建筑的实际腐蚀行为中,普遍存在的是两种或多种腐蚀类型共同作用,所采用的控制方法也往往不局限于单一方法措施,而是包括选材、选型、表面控制、环境介质控制等综合防腐蚀体系。
(三)腐蚀因素
材料的腐蚀是一个复杂的物理化学过程,所涉及的影响因素也很多,总结起来,可以分为内部因素、外部因素、内外结合因素三大类,内部因素指涉及到材料自身的材质、结构、性能等因素;外部因素指环境因素,如溶液酸碱度、介质温度、压力、速度、应力、杂散电流、土壤含水量、溶液杂质等;内外结合因素指涉及到材料和环境相互作用影响的因素,如埋地管道的管地电位等。
二、金属腐蚀控制方法
腐蚀控制技术涉及面广,内容也十分丰富。材料防腐蚀的基本原则是:针对腐蚀产生的原因和影响腐蚀的各种因素,从实际出发,以预防为主和进行重点保护,防止或减少腐蚀而造成的经济损失。在生产实践中应用最多的腐蚀控制技术可归纳为以下几类。
(1)合理选材。根据不同介质、操作条件、材料的性质等,选用合适的金属或非金属代用材料。
(2)表面覆盖层。表面覆盖层是在金属表面采用涂刷、喷涂、贴衬、参透、施镀等方法覆盖上耐腐蚀性较好的金属或非金属层,将金属表面与介质隔离以减缓金属的腐蚀。这是多数防腐蚀工程施工中使用的方法,因其简便实用,喷涂或刷涂防腐涂料是工业设备、设施在线不停产进行防腐施工的主要措施。
(3)电化学保护。电化学保护是利用电化学原理来减缓金属的腐蚀速度。电化学保护分为阴极保护和阳极保护。阴极保护就是将被保护金属进行外加阴极极化以减缓或防止金属腐蚀,它分为牺牲阳极法和外加电源法。阳极保护是对被保护金属进行阳极极化以减缓或防止金属腐蚀。
(4)添加缓蚀剂。添加缓蚀剂是向介质中添加少量能够阻止或减缓金属腐蚀的物质以保护金属材料。缓蚀剂不改变介质的性质,往往用量很小,大多在1%左右,但效果显著,缓蚀剂根据存在状态可分为液态缓蚀剂、气态缓蚀剂、固态缓蚀剂。免费论文,腐蚀控制。。
(5)金属表面转化。金属表面转化是用化学和电化学的方法将金属表面进行氧化、磷化、钝化转化等,在金属表面形成一层保护层,隔离金属基体与腐蚀介质,以减缓金属的腐蚀。
参考文献
1、张清学、吕今强主编,腐蚀施工管理及施工技术.北京:化学工业出版社,2005
2、吴涛主编,施工项目经理工作手册.北京:地震出版社,1999
3、胡士信主编,阴极保护工程手册.北京:化学工业出版社
[关键词] 毕业(论文)设计教学环节;工程特色;科学训练方法;生产工艺;车间设计
[中图分类号] G64[文献标识码]C [文章编号]1673-7210(2010)02(c)-124-02
Teaching contents and method discussion of pharmaceutical engineering graduation (thesis) design
LIU Xianjin, LI Jiaming,LI Chuanrun
(College of Pharmacy, Anhui College of Traditional Chinese Medicine,Hefei230031,China)
[Abstract] The graduation (thesis) design as an important teaching link of pharmaceutical engineering is the bottleneck in teaching results. Contents and methods of the graduation (thesis) design are discussed respectively in the fields of concept innovation, design innovation and methodology innovation.
[Key words] The teaching link of graduation (thesis) design; Project features; Scientific training methods;Production process;Workshop design
制药工程专业的毕业(论文)设计是其教学计划中最重要的实践性教学环节之一,它的基本要求是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和专业技能,分析、解决制药过程中的工程、科研、社会实际问题的能力,使学生得到工程设计方法和科研能力的初步训练,还能够培养学生正确思考、处理问题的方法和严谨的学习及工作态度。毕业(论文)设计也是学生即将完成学业的最后一个环节,它既是对所学知识的全面检验、总结和综合应用,又为今后走向社会的实际工作奠定一个良好的开端[2]。笔者将对制药工程专业毕业(论文)设计教学环节的内容和方法从理念创新[1]、设计创新、方法创新三个层面上进行探讨,力求完善制药工程创新人才的培养体系。
1 教学理念上注重创新能力的培养
1.1 在教学理念上
以新的“学生―医药工业发展―医药工业实践” 三个中心代替旧的“老师―书本―课堂” 三个中心。改革教学方式,鼓励以学生为主导的自助式学习方式,培养学生分析问题、解决问题的能力,培养学生们的创新意识。
1.2 培养创新意识是工程能力提高的核心
毕业(论文)设计教学的每个环节都有创造性的思维可发掘。教师指导作用是引导学生突破对实习产品的思维定势,鼓励设计创新。优秀的毕业设计充分体现了学生对知识掌握和运用的熟练程度,并可以使学生的设计思路和创新理念得到很好的展现。优秀的设计方案还能够推广应用。
2 选题注重突出工程特色
经过多年的教学实践,全国制药工程教学领域的工作者在教学各环节都摸索出一些行之有效的经验。然而,根据2009年全国制药工程教学研讨会获悉的信息,也发现存在如下的一些共性问题:即制药工程专业毕业(论文)设计教学环节的工程特色不够突出,生产实习靠短期见习完成;既具有工程教育背景,又具有工程实践经验的教师数量偏少;在毕业(论文)设计教学环节中,学生做工程设计的比例偏少,仅20%左右;多数进行专题实验,依据实验数据,撰写毕业论文等。诸多问题主要归纳为毕业(论文)设计教学环节的质量不高而使得制药工程专业的工程特色不够突出这一严重问题。由此可知,制药工程专业的毕业(论文)设计教学环节是目前严重束缚制药工程专业教学效果的瓶颈。因此笔者认为必须从以下几点对制药工程专业的毕业(论文)设计教学环节进行具体的尝试和改进:
2.1 确定提高学生工程能力主题思想是毕业实习的根本出发点
制药工程专业开设的专业课及专业基础课有化工制图、化工原理、药用高分子材料、药剂学、制药工程、药物分离技术、药物合成反应、化学制药工艺学等等。然而,笔者认为制药工程专业学生通过毕业(论文)设计中的工程设计过程是巩固和获取各专业课及专业基础课知识及相互联系,提高学生工程能力的重要途径。因此,笔者建议在师资力量允许的情况下,制药工程专业的毕业(论文)设计应全部进行工程设计。将课程设计、生产实习和毕业设计紧密结合,以实际应用问题推动设计创新,邀请药厂工程技术人员和设计专家到校任兼职教师,一起指导毕业设计。在毕业(论文)设计教学中培养学生的工程素质,使学生逐步树立工程观点,提高工程能力。
2.2 狠抓工艺和设备两条主线是提高工程能力的科学训练方法
在毕业(论文)设计教学内容中构架新的知识体系,坚持选题科学性、内容系统性、知识前沿性、理论新颖性和原则规范性,构建优化的工艺设计知识结构。选题与过程应理论联系实际,结合工程实例培养、训练学生使用工程理论解决工程问题的能力。工程设计方面的选题主要有:某药物成分的提取、分离、合成工艺设计;某药品剂型的工艺设计;某药品剂型生产设备及厂房设计;某药品生产设备的再验证等。通常,制药工程专业学生从大四下学期开始,本科生集中进入毕业(论文)设计阶段,一般学校都安排16周左右。以具体的产品为载体,按照药品生产过程的工艺流程及单元操作过程,开设综合性、创新性实践,使学生掌握不同药品的生产工艺及工艺控制要点,培养学生实际分析问题和解决问题的能力。
2.3 突破重点、难点和薄弱点是提高学生工程能力的关键
通过各种工程设计的选题,要求学生掌握、串联和突破各专业课的知识重点,通过工程数据的计算、训练来化解工程计算这一知识难点,通过工程中的非工艺设计条件的处理和解决,弥补交叉、边缘知识的薄弱点。注重讨论式和参与式教学方式,注重实践性教学方法。训练和提高制药工程专业学生的工程能力。
2.4培养动手、观察、分析、综述四种能力,促使工程能力的提高落到实处
在工程设计的所有题目中,有关某个药品的生产工艺及车间设计方面的题目所涉及的专业课内容最多,因此,笔者以年产一亿粒胃康灵胶囊的生产工艺及车间初步设计为例重点介绍其设计的基本程序及涉及到的专业课。
2.4.1 胃康灵胶囊是一种中药复方制剂,其生产工艺包括前期的中药预处理和剂型生产两大工艺内容。在生产工艺设计过程中,要进行充分比较,尤其注重前沿工艺技术的应用。最终确定最优工艺路线。专业课涉及到中药学、中药炮制学、药剂学、药物分离技术、制药工艺学等课程内容。
2.4.2 根据确定的生产工艺,选择各工艺所需设备。在此过程中,要求学生重点掌握选型原则,掌握所用药物的物料衡算和所选设备的能量衡算,学会依据选型原则中的计算数据和GMP中的具体规定,择优选择所需设备。画出工艺布置框图、设备布置图。专业课涉及到化工制图、化工原理、制药工程原理及设备、药事法规等课程内容。
2.4.3 根据已选工艺和设备,确定所用车间的整体布局。在此过程中,要求学生重点掌握车间布局的原则,学习管路设计,学习空调系统的选取,学习空调净化系统设计,熟悉药品生产过程中的三废处理,画出车间布置图、车间风管布置图。专业课涉及到化工制图、制药工程原理及设备、药事法规、化工原理、三废处理等课程内容。
通过上述工程设计课题的完成,学生们复习、掌握了专业课的知识,掌握了各专业课在工程设计中的地位及相互间的联系,明确了制药工程专业的学习重点和今后实际工作的重点,将制药工程专业的工程特色落到实处。
3 教学途径、手段多样化,实习、参观与论文同步进行
在进行工程设计的过程中,根据选题,确定基本思路,通过互联网,获取丰富的资料。
3.1 校内论文
50%学生在校内由导师的科研项目组进行以基础和应用基础研究为主的毕业论文工作。在老师的指导下,通过学校的各项实验设备,完成药物合成、提取、分离等工艺过程及各种剂型的工艺和车间设计。融会贯通专业知识,熟练使用计算机、互联网,熟练使用CAD画出生产工艺图、设备布置图、管路布置图、车间布置图。在论文开题报告和答辩环节,要求学生将设计内容做成课件,通过多媒体系统演示并表述设计全过程,通过自己归纳、介绍及评委和听众点评、提问,完善、巩固专业知识。实现毕业(论文)设计教学环节有创新性成果。
3.2 校企结合
还有50%左右学生因已与就业单位签约,本人及就业单位都希望先期进入应聘单位实习工作,就采用校企结合的方式,在就业与实践教学基地(科研院所或制药企业)进行制药过程的研发与应用方面的毕业设计工作,由校内和科研院所或企业组成双师型论文指导教师队伍。这部分学生在老师的指导下,根据就业或实习单位的生产情况,选择有关的工程设计题目,在就业单位一边工作,一边理论结合实际,完成设计。这部分学生普遍积极性高、论文的针对性强,既使得论文数据具体、设备及设施真实,又借助老师的帮助,提前进入工作状态,增强了学生的适应能力和创新能力。
3.3 组织参观
为了强化制药工程专业的工程特色,在毕业(论文)设计教学过程中,当客观条件允许的情况下,还应组织制药工程专业学生参观各种设备一应齐全的全国性制药机械展览会和具有一定特色的药品剂型展览会。使学生们对专业课中学过的制药设备及工程设计中用到的制药设备的工作原理、应用范围及操作方法有一个更深、更全面的了解。以便学生们进入不同制药企业时,适应能力强,专业特色鲜明,角色投入迅速,能较快适应用人单位的要求。
4 结语
笔者按照以上程序和内容指导了若干届制药工程专业学生的工程设计,学生们普遍感到收获很大,各门专业课不同的知识点通过工程设计有机地串联起来。并且通过论文撰写,掌握和总结了大型工程设计的思考方法和程序。增强和提高了制药工程专业毕业生的适应能力和工程素质。
制药工程专业是一个正在发展中的专业,有着美好的发展前途,对发展制药行业具有重要的促进作用,也会对提高人类的健康水平作出贡献。我们所有从事该专业教学的工作者必须认真对待在专业发展过程中毕业(论文)设计教学环节出现的各种问题,我们将努力探索、不断改进。相信只有作好充分准备,制订切实可行的对策,才能确保制药工程专业向着我们预定的目标走上成功之路,越办越好,越来越受到社会的认可。
[参考文献]
[1]张英.中药制药工程原理与设备教学方法探讨[J].教育纵横,2004, 2(7):31.
[2]祝宏,刘永琼,巨修炼,等.制药工程专业毕业设计模式的创新及实践[J].药学教育,2005, 21(5):17-19.
[3]欧阳臻,宁德刚,徐卫东,等. 制药工程专业实验和实践环节教学改革的探讨[J]. 江苏大学学报(高教研究版),2004,26(4):71.
关键词:沙漠改造,油田建设,地面工程设计
西部地区蕴藏着大量石油天然气资源,勘探开发形势喜人,日益形成了吐哈、准噶尔和塔里木三大盆地并驾齐驱的局面。
一、西部油田特点
1、地理。
油田大多处于戈壁或沙漠地带,人烟稀少,荒凉闭塞,交通不便,远离经济文化中心。原油外销运距远,销售成本高。
2、气候。
是典型的内陆型干燥性气候,空气湿度低,夏季酷热,冬季严寒,风沙大,春秋风季有沙暴。
3、工业。
制造加工能力差,绝大部分设备和材料需从内地或国外购进,运距远,所以油田建设和原油生产成本高。
4、油田管理模式。
总公司为西部新开油田注入了全新观念,把油田勘探开发纳入社会主义市场经济的轨道,按经济规律办事,实行甲、乙方合同制。生产管理自动化,生活服务社会化,不搞大而全、小而全,不在油田内建生活基地。提出按照新体制,采用新技术,达到高水平,获得高效益的“两新两高”战略方针,采油生产管理由采油厂改为作业区,实行四班两倒制,百万吨油田百人管理。
二、设计应注意的问题
1、解放思想,建立市场经济意识。
所谓市场经济意识不是指设计单位将自身置于市场中竟争,而是指设计单位必须解放思想,破除计划经济对设计思想的束缚,针对油田实际,研究社会主义市场经济在这一领域的发展规律,把油田建设和生产管理纳入市场运行的轨道中,作出适合市场发展的油田设计。
2、把油田的经济效益放在首位。
由于受计划经济和“大锅饭”的影响,花钱大手大脚、贪大求洋、功能过剩、加大安全系数和备用系数、将先进的技术机械地堆砌、随意提高建设和装修标准、追求毫无功能效应富丽堂皇的外观装饰和盲目追求高指标等设计偏向仍根深蒂固。这样,增大了投资规模,削减了油田的经济效益。所以应从实际出发,因地制宜,实事求是,从方案比选到“四新”技术的采用都围绕着经济效益进行全面的综合论证,有效益就干,没效益不干,真正做到依靠科技进步,通过设计将先进技术转化为生产力,既要节约投资和运行费用,又要改善运行效果,最终获得最好的经济效益。
3、适应新的管理模式。为了适应总公司提出的采油作业区的管理模式,设计主要应注意以下三个方面:一是生产过程无人值守,实现主要生产过程和主要生产参数的遥控和遥测;二是要立足于生产管理人员的一专多能,在总体布局上要打破专业界限,破除过去那种各专业划地为牢,自成体系的平面布置方式,按流程走向将有关专业结合为一个有机的整体,力求布置紧凑,为管理人员巡检提供方便;三是破除小生产的陈旧观念,不再处处设岗,处处设置值班室、库房和维修间等。不但要提高管理水平,还要把生产管理的人数压下来,不突破百万吨油田百人管理的指标。
4、简化流程,压缩控制环节和测控点。
过去落后的管理方式和落后的技术状态造成我国油田地面工艺流程过于复杂,主要表现在以下三个方面:一是为保险起见,增设了许多事故流程和备用流程,用以应付各种难以预料的事故,其实那些事故往往只存在于过去落后的技术状态中,有的完全是误操作造成的责任事故,在技术进步的今天已不复存在。为什么国外的流程十分简捷,道理正在干此;二是设备功能单一,选用的设备多,控制环节多;三是专业划分过细,各专业自成体系,前后衔接,增加了许多设备。论文格式。如原油处理站和输油首站各成体系,各设一个罐区,若把二者结合为一个整体,流程就简化多了。流程复杂,导致控制环节过多,不仅增加了事故率,不便于管理,也增加了自动化系统的测控点,增大了建设投资和维修工作量。所以在无人值守的情况下,更应力求简化流程,减少控制环节和测控点。压缩测控点的另一层意思,是在不影响生产和安全的前提下,将测控点数量压缩到最少,以减少投资和维修工作量。没有必要将所有参数(如压力、温度和液位等)全都置于自动监控之下。
5、立足国内,引进关键技术和设备。
我国的工业水平比较落后,个别设备不能满足油田无人值守的技术要求,要从国外引进部分设备。论文格式。但是油田工艺技术不是尖端技术,在可能用全部的国内技术将洋卫星送入轨道的今天,不管建设怎样的油田,都有充分的理由立足于国内的技术和设备,不可贪大求洋,动辄全套引进。应进行反复细致的技术经济论证,只引进少数国内无法解决的关键技术和设备。应把综合经济效益作为衡量是非成败的唯一尺度。
6、简化工业区,美化生活区。
工业区系指油区的站场,生活区系指油区内倒班职工的生活区。由于油区站场无人值守,故工业厂房和其他的建构筑物在满足生产要求和安全可靠的前提下,应因陋就简,不可铺张,人为地提高建筑和装修标准是毫无意义的。再者与东部油田不同,西部油田人迹稀少,油田设施极少遭到破坏,所以未必所有的站库都非建围墙不可。克拉玛依油田,30多年来,计量站从不设围墙,也未见遭到破坏,其他站库虽有围墙,有多大的实际作用亦未可知,多是出于传统和习惯的原因。论文格式。因为自古以来,我们中国人每建一物,习惯用砖墙圈起来,大到万里长城,小到私家院落。在用全新观念开发建设西部油田的今天,这种古老的“围城”意识理应革除,能不花的钱就不花。油田毕竟不是旅游景点,搞富丽堂皇的联合站门脸和蔚为壮观的站库围墙或围栅无论如何都不符合国情,也不合时宜。凡到过国外油田考察的人,无不为国外油田生产辅助设施的间陋而赞叹,与人家相比,我国经济贫穷,有什么理由在毫无功能效应、华而不实的外观上大把花钱呢?
相反,生活区的建设、装修和配置应适当提高标准,生活、娱乐设施要完备,井搞好区域绿化,形成美丽清新的人造小环境和小气候,为工作在戈壁、沙漠恶劣环境中的职工提供舒适优良的生活、娱乐条件。这对保障职工的身心健康和稳定职工队伍、提高生产积极性都将产生积极的作用。在这方面多花点钱值得。
参考文献:
[1]苗承武,迟尚忠.开创油田开发地面生产系统新水平[J].石油规划设计,1999,(05).
[2]高鼎城.关于油田地面基本建设管理改革的探讨[J].石油规划设计,1996,(06).
关键词: 钢管混凝土;结构特点;混凝土的配制;实际工程应用
Abstract: concrete filled steel tube structure combines the advantages of both steel and concrete has good mechanical properties in engineering has been widely applied in. In the actual application process with special attention to the steel pipe concrete, this paper gives the concrete procedure, for reference.
Key words: concrete; structure; concrete; engineering application
中图分类号:TU398.9文献标识码:A 文章编号:
0.前言
钢管混凝土是在钢管中充填混凝土制成的建筑构件。钢管混凝土构件具有强度高、塑性好、施工快捷等优点,能够适应现代工程结构中大跨度、高耸、重载及在恶劣条件下施工的需要,也符合现代施工技术的工业化要求。其中钢结构在制造、使用过程中具有无污染、可再生、节能、安全等特点,符合现代绿色环保的要求,因而己成为结构工程学科发展的-个重要方向。[1][2]
1钢管混凝土的结构特点
钢管混凝土具备了钢管和混凝土两种材料的性质特点,即在钢管内充填混凝土材料。由于外钢管对管内混凝土形成的套箍作用,大大提高了混凝土的承载能力、塑性性能;改善了管内混凝土的性能,特别是高强混凝土脆性大的弱点得到克服,构件的延性性能明显改善,具有优越的抗震性能;同时把混凝土内填于钢管之内,增强了钢管的管壁稳定性,刚度也远大于钢结构,使其整体稳定性有了较大的提高。钢管混凝土结构主要应用于受压构件中,在施工过程中,钢管具有较大的刚度和强度,可以作为施工的劲性骨架;钢管混凝土结构具有较好的耐冲击能力和动力性能:由于钢管内部混凝土的比热较大,发生火灾时,混凝土能吸收大量的热量,从而延长了钢管的耐火极限,有利于钢管的抗火和防火。[3]
钢管混凝土结构的特点:(1)承载力高,由于钢管约束混凝土,同时混凝土也可以延缓或避免薄壁钢管过早的发生局部屈曲。两种材料相互弥补了对方的弱点,充分发挥了彼此的长处,从而使钢管混凝土具有较高的承载能力,适用于高层建筑、大跨度桥梁等大型结构。(2)施工方便,钢管具有较好的强度和刚度,能够替代模板,可省略过支模拆模的施工过程,同时在管内不需要配筋,省去了绑扎钢筋等工序,再配合以混凝土泵送工艺,使得钢管混凝土施工极为方便、快捷。钢管混凝土本身的施工特点符合现代施工技术工业化要求,可以节约人工费用,降低工程造价。(3)耐火性能好,钢管混凝土内的混凝土可大量吸收热能,其耐火性能优于钢结构,应用于高层结构时可降低体系的维护费用。(4)经济效益高,在钢管混凝土结构中可充分发挥钢材和混凝土两种材料的潜力,使得材料的性能得到更充分和合理的应用。实践表明,与钢筋混凝土结构相比,钢管混凝土结构可节约混凝土60~70%,减轻自重50%左右,用钢量略高或相等;和全钢结构相比,则可节约钢材50%,其工程造价也可降低45%。[4]
2.钢管混凝土构件的制作
2.1内填混凝土的试配
1.材料的选择:水泥选用42.5硅酸盐水泥,密度为3.10g/cm,水泥用量为500~550kg/m3。粗骨料选用质地坚硬、表面粗糙、粒径为5~16mm连续级配的机制石灰岩碎石,同时控制石子的最大粒径不超过16cm,表观密度为2.65g/cm,堆积密度为1480g/cm3含泥量小于0.5%,碎石的压碎指标为11.23%。细骨料为砂子,采用级配良好的中砂,细度模数为2.7,密度:2.56g/cm。外加剂为高效减水剂,高效减水剂为配制高性能混凝土的技术关键,高效减水剂的减水率在25%以上,可大幅度的提高混凝土强度,密度为3.05g/cm,使用量为水泥用量的1.4%。
2.初步配合比设计[6][5]
本试验的混凝土强度要达到C60,试配C60的混凝土
(1)确定混凝土的配制强度:
………………………………………(1)
其中可以查表得
所以
(2)混凝土的用水量
根据《特种混凝土和新型混凝土》的配制高性能混凝土时用水量选取范围可得到
(3)确定水灰比
根据《特种混凝土和新型混凝土》的配制高性能混凝土时的水灰比推荐选取范围,可以查到混凝土的水灰比选取为
(4)确定水泥的用量
水泥的用量可以得到为
(5)混凝土中高效减水剂的用量
616×1.4%=9.24Kg/m3
(6) 砂率的确定
…………………………………….(2)
已知
取
故:
(7) 粗细骨料用量的确定
每立方米混凝土重量为2480Kg。
式中,可以得到
确定1立方米混凝土中各原料的配比
水:水泥:石子:砂子:减水剂=1:3.567:5.627:0.049
表1混凝土配合比和试验结果
把上述两组试验分别做三个10cm×10cm×10cm的试块,并在标准养护条件下养护7天及28天,测抗压强度。
2.2混凝土的制作工艺
本次试验采用的搅拌方法为水泥裹砂混凝土。水泥裹砂搅拌工艺的投料方法为先在搅拌机中投入砂子加1/3的水,搅拌1分钟,再加水泥搅拌1分钟,加入石子搅拌2-3分钟,最后加入剩余的水及外加剂搅拌2-3分钟。
2.3混凝土的浇灌和养护
钢管混凝土构件采用分五次从钢管一端加入混凝土,每次加入混凝土后在振动台上震动不少于2分钟,并且边震动边震捣,确保管内混凝土的密实,最终将端口用铁片包好,防止端口混凝土在成型之前流动,然后倒置在室内,在室温条件下养护28d以上。
2.4钢管的制作
尺寸为324×12~14、φ153×12~14、219×12~14的无缝钢管,切割完毕后应对切口进行清洁处理。
3钢管混凝土在实际工程中的应用
钢管混凝土能适应现代工程结构中大跨度、高耸、重载的结构形式,及在恶劣条件下施工的需要,符合现代施工技术中工业化的要求,因此越来越广泛的应用在单层和多层工业厂房柱、送变电杆塔、桁架压杆、桩、空间结构、高层和超高层建筑以及桥梁结构中,已取得良好的经济效益和建筑效果。
单层和多成厂房柱,和钢筋混凝土柱相比,钢管混凝土柱显得更加轻巧,被广泛地用作各类厂房柱。地铁站台柱,地铁的站台柱承受的荷载较大,采用承载力高的钢管混凝土可以减少截面面积,扩大使用空间。高层和超高层建筑结构中使用钢管混凝土的主要优点有:构件截面面积较小,可节约建筑材料,增加使用空间;构件自重可以得到减轻,可以减少基础负担,降低工程造价;抗震性能较好;耐火性能相对于钢结构可以降低防火造价;可以采用“逆作法”或“半逆作法”的施工方法,可以加快施工速度等等。[7]
4.结论
随着经济社会的不断发展,对建筑工程工业化进度的不断要求,钢管混凝土的应用将越来越广泛。对于以建的钢管混凝土结构工程都已获得良好的经济效益和建筑效果。随着建筑理论研究的深入和完善,新型施工工艺的产生和高性能材料的应用,钢管混凝土结构将是结构工程科学的一个重要发展方向。
参考文献
韩林海.钢管混凝土结构[M].北京:科学出版社,2000
韩林海,钟善桐.钢管混凝土力学[M].大连:大连理工大学出版社,1995
钟善桐.钢管混凝土结构[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1994
王强.钢管混凝土支架力学性能试验研究《安徽理工大学硕士论文》,2006
苏林王、罗巧玲 圆弧形细钢管内填C50高强高性能混凝土的试配[J]. 佛山科学技术学院学报(自然科学版)
朱宏军、程海丽、姜德民编著《特种混凝土和新型混凝土》[M] .北京:化学工程出版社,2004.3