前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇工业厂房设计及施工范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
1 钢结构工业厂房的简要论述
1.1 钢结构工业厂房的设计原则。在对钢结构工业厂房进行设计工作时,我们必须要充分的考虑到工程项目的自身特点和实际情况,科学的选择施工材料、构造措施以及结构的方案,从而保证钢结构的构件在运输、使用以及安装过程中的刚度、强度以及稳定性都是符合相应的质量要求的,同时也满足防腐蚀和防火规范中的具体要求,为了尽可能的减少制作和安装的工作量,建议选择标准化的通用构件。
在钢结构的设计文件中,对于建筑结构的钢号、连接材料的型号以及设计使用年限等内容,都应清楚的标明,同时文件中还应清楚的写明端面刨平顶紧部位、焊缝质量等级以及焊缝的形式等施工要求。
1.2 钢结构工业厂房的优点。与其他类型的工业厂房相比,钢结构工业厂房主要具有以下三个显著的优点:一是钢结构工业厂房的自重非常轻,与钢筋混凝土的结构体系相比,钢结构工业厂房的经济优势较为明显;二是借助于我国现有的生产技术,钢结构构件已经可以实现大批量的生产了,其施工简单、操作方便并且安装快捷;三是我国现阶段在全面的推行环境保护工作,而钢材具有高效能和高强度的施工材料,施工时也并不需要进行制模的操作,有利于环保工作的顺利开展。
2 钢结构工业厂房设计中应注意的问题
2.1 关于保温隔热与防火设计钢材。由于钢材具有非常好的导热性能,所以,钢结构工业厂房对于温度就会非常的敏感,那么在设计的过程中,就要重视对钢结构工业厂房进行隔热处理工作,如果没有采取合理的隔热处理措施,就会造成大量的经济上和资源上的浪费。当温度超过了100摄氏度时,就必须对钢结构工业厂房采取隔热保护措施,同时还要注意防火的问题。一般情况下,我们主要采取两种应对高温的措施,一是可以在钢结构的表面涂上一层隔热防火材料,应在详细的分析实际情况后计算得出涂层的厚度;另一种则是在钢结构工业厂房的外面包裹一层具有良好耐火性的材料。
2.2 立面设计工作。对于那些采用轻质钢结构的建筑工程项目来说,其主要具有规模、色彩、变化以及线条四大特点。虽然在采用了彩色的压型钢板后,能够凸显出轻钢结构建筑具有丰富的色彩,但是在设计钢结构工业厂房时,施工工艺一定会对厂房的体型产生限制作用,同时工程的施工成本也会有所增加。而为了避免此类问题的发生,设计师在设计钢结构工业厂房时,建议尽可能的选择冷色调,这样不但能够提升工业厂房的档次和气势,同时也使得钢结构工业厂房看起来更加的立体。
2.3 钢结构工业厂房抗震性设计工作的重点。在对钢结构工业厂房进行抗震设计工作时,主要有以下三个设计的重点内容:第一,结构的刚度分布必须是足够均匀的,否则就会对抗震工作造成不利的影响;第二,在钢结构工业厂房的抗震设计工作中,科学的布置支撑结构是一项非常重要的内容;第三,要充分的考虑到地震对钢结构工业厂房影响的基础上,应始终保持结构构件是出于塑性的工作状态下的。
2.4 应合理的设置温度伸缩缝。由于钢材料自身的独特特性,钢结构工业厂房与其他类型的工业厂房相比,其对温度的变化情况会更加的敏感,只要温度稍有变化,钢结构都有可能出现变形的情况,并且材质和温差等因素也直接决定了结构的变形程度。如果钢结构工业厂房有很大的平面尺度,那么在其纵向位置或是横向位置处就应设置温度伸缩缝。通常情况下,应采用的处理方法为双柱的方法,如果是横向的温度伸缩缝,那么在檀条和框架梁的连接处建议采用槽钢夹板滑动或是椭圆孔滑动的方式,而如果是纵向的温度伸缩缝,则应在屋架的支座位置处设置一个滚动支座。
2.5 重点关注屋盖支撑系统及屋面的设计工作。在布置钢结构工业厂房的屋盖支撑系统时,我们应综合的考虑柱网布置、厂房的高度和跨度、吊车吨位的大小、振动设备的情况以及屋盖的结构形式等因素,通常情况下,在屋盖的结构中都必须设置垂直支撑的结构,同时在天窗架上弦和屋架上弦还应设置相应的上弦支撑结构,如果在厂房内部有较大的振动设备或是屋架的间距超过了12m,那么还应设置相应的纵向水平支撑结构。在对屋面进行设计工作时,我们经常会用到以下两种方法:一是复合柔性钢屋面系统,其由保温层、隔汽层、防水层以及屋面彩钢板内板组成,受温度的影响较小,但是成本较高;二是双层彩色压型钢板内夹保温棉,这种做法应用较为广泛,但易受温度影响,并且存在着明显的热胀冷缩的问题。
3 钢结构工业厂房施工中的常见问题和解决对策
3.1 钢结构工业厂房施工中的常见问题。在对钢结构工业厂房进行涂层作业时,气温条件对钢结构整体工程的质量是会产生决定性的影响的,因此,进行涂层作业时应将温度控制在5-40摄氏度的范围内,如果气温超过了40摄氏度,建议立刻停止涂层的作业;而当气温低于了5摄氏度时,那么则建议选择低温涂层材料进行涂层作业。当构件的温度超过了40摄氏度时,在钢结构表面涂刷油漆时就一定会出现气泡,漆膜的附着力就会大大的降低。
3.2 钢结构体系中存在的若干问题。现阶段,研究人员在对网壳结构的稳定性进行研究时,其中最核心的问题就是怎样才能准确的反映出弯矩和轴力的耦合效应。而在大跨度结构的设计工作中,局部稳定性与整体稳定性的相互关系也是一个值得深入研究的问题。一般情况下,对大跨度的结构进行设计时,我们都会采取一个统一的稳定安全系数,而局部的稳定性与整体稳定性之间的相互关系却无法准确的反映出来。另外,在对钢结构体系稳定性的研究工作中,很多客观的随机因素也会对其产生影响,而现阶段我们所能解决的对结构产生随机影响的问题还主要集中在随机荷载的输入以及确定的结构参数等问题上,而在实际的施工作业中,结构参数还是有很多不确定性和随机性,那么结构的响应也会存在较大的差异。因此,以随机参数为基础的干扰性屈曲、跳跃型失稳问题以及结构极值失稳等问题应成为重点研究的课题。
通过以上的论述,我们对钢结构工业厂房的简要论述、钢结构工业厂房设计中应注意的问题以及钢结构工业厂房施工中的常见问题和解决对策三个方面的内容进行了详细的分析和探讨。与其他类型的民用建筑不同,钢结构工业厂房的内部结构会受到设备布置情况的影响,因此,在对其进行设计时,就应充分的考虑到这一问题。而在钢结构工业厂房实际应用的过程中也确实暴露出了一定的问题,我们应从设计和施工等方面详细的分析问题产生的原因,并且制定出有针对性地解决对策,从而促进钢结构工业厂房得到进一步的普及和应用。
参考文献
关键词 工业建筑 防腐蚀
[中图分类号] TU318
1、概述
在工业设计院中,大家普遍认为建筑专业是辅助专业,基本谈不上什么设计理念,画厂房,画仓库,没多少技术含量……而当我真正成为一名工业院的建筑工程师后,发现里面的学问的确不少。在工业建筑设计中,尤其是化工行业的建筑设计中,有着两大最为突出的特点,一个是防火防爆,另一个就是防腐。若防腐设计不当,就会直接影响建、构筑物的使用和耐久性,会给企业造成巨大的经济损失。
本文就工业建筑的防腐设计作一浅析:
2、基本概念及原则
2.1 腐蚀:在工业生产中,由于酸、碱、盐及溶剂、粉尘等介质的作用,使建筑材料发生物理或化学破坏的现象。腐蚀性介质按形态和作用部位分为五大类:气态介质、腐蚀性水、酸碱盐溶液、固态介质和污染土。各种介质对建筑材料长期作用下的腐蚀性,可分为强腐蚀、中腐蚀、弱腐蚀、微腐蚀4个等级。
2.2工业建筑防腐蚀设计应遵循预防为主和防护结合的原则,根据生产过程中产生介质的腐蚀性、环境条件、生产操作管理水平和施工维修条件等,因地制宜,区别对待,综合选择防腐蚀措施。对危及人身安全和维修困难的部位,以及重要的承重结构和构件应加强防护。
3、建筑防腐的设计重点
3.1 了解、熟悉生产工艺
作为工业院建筑工程师,应了解整个工艺流程中生产的产品、所用的原料以及所涉及到的添加剂和中间产品等,同时应当清楚整个流程由哪些装置组成、每个装置的作用以及哪些装置中的介质具有腐蚀性,其腐蚀性介质的强度和浓度,以及腐蚀性介质的作用机理。
3.2 熟悉设计规范,做好主要部位的防腐
3.2.1 地面的防腐
地面,在有腐蚀性介质存在的建筑物中,它是最重要的防腐蚀部位。在化工厂的建筑设计中,往往厂房的面积很大,而大多数情况是需要防腐的部位仅限于局部,因此我们可以积极配合工艺专业,制定一个合理的布局,尽量将腐蚀性区域集中布置。圈定防腐范围局部做围堰,通过控制面积来控制成本。
另外,地沟和地坑的盖板以及地漏的选材也不容忽视。由于浓硫酸的强氧化性能使铸铁表面生成一层保护性钝化膜而不再继续腐蚀,因此,在浓硫酸作用下的金属配件宜选用铸铁材料制作。同样的道理,抵御浓硝酸作用的金属材料宜选用铝。
3.2.2 构件表面的防腐
构件表面的腐蚀往往是由气态和固态(粉尘)腐蚀性介质造成的。对于易溶介质和易吸湿介质,环境的相对湿度都会对其腐蚀性强弱产生重大影响。
在确定构件表面的防腐方案时,还应当注意一些细部的处理,如混凝土构件中经常结露的部位,受干湿交替的作用,会导致局部腐蚀加重。另外楼板上洞口边缘及底面处,常会因介质流淌而加重腐蚀。其局部可采用不锈钢托盘接遗漏的液体方式减少防腐影响,并针对上述位置按照腐蚀性等级采用玻璃钢或涂料加强防护,如下图:
钢构件表面的防腐一般都以刷涂料为主。除正确地选择涂料的品种及涂刷厚度和方法之外,还应注意到除锈的问题,因为刷涂料的防腐效果是与基层的除锈密切相关的,因此,除锈是一个不容忽视的环节,应在防腐设计中,综合考虑当地的施工条件制定出合理的除锈标准。
3.2.3 围护结构的防腐
3.2.3.1 墙体的防腐:对于强腐蚀,可在水泥砂浆表面再刷厚度≥100?m的涂料或聚合物水泥浆两遍,对于防腐蚀等级不高的墙体可抹水泥砂浆面层。
3.2.3.2 门窗的防腐:一般情况下,应首选塑料窗,并且塑料窗的配件应采用不锈钢和工程塑料,工厂大门宜选用平开钢木大门,并刷防腐涂料,而不宜选用金属推拉门、卷帘门等。
3.2.3.3 屋面的防腐:为了防止含有腐蚀性介质的雨水漫流而腐蚀墙面,《工业建筑防腐蚀设计规范》第5.4条规定:屋面形式应简单,宜采用有组织外排水。排水构件也宜选用玻璃钢或硬聚氯乙烯制作。为了防止具有腐蚀性的粉尘大量堆积在屋面而加重腐蚀,《工业建筑防腐蚀设计规范》第5.4条规定:生产过程中散发腐蚀性粉尘较多的建筑物,不宜设女儿墙。
4、防腐设计中的材料选择
在防腐设计中最重要的一个环节就是材料的选择。要了解各种材料的特点,并结合工程的具体情况,从中选出最为合适的材料。可从以下几个方面进行分析比较:
第一,适用对象:它涉及到腐蚀性介质的物理性质和化学性质,以及其存在的状态和浓度(对液态而言)。
第二,适用条件:例如:当地的气候特点,若属于严寒地区,就应选择耐低温的材料,若属于炎热地区,就应选择耐较高温度的材料。除此之外,还要考虑需防腐的部位是否受压力、震动、撞击和磨擦等。
第三,施工条件:有些防腐材料对施工过程中的原料配比、操作方法及养护等各个步骤的要求都比较严格,而有些防腐材料是因施工方法比较复杂。对于基本相同的收效及价格时,选择施工方法简单些的防腐材料为好。
第四,经济条件:例如前面地面防腐中所述,在防腐面积及材料选择上满足规范的前提下,做到节约成本。
5、总结
在满足规范的条件下,结合当地条件,注意细节的处理,进行不同方案的比较,作出合理经济的防腐蚀设计方案。
参 考 文 献
《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB50212-2002 中国计划出版社
关键词:厂房规划 设计 防火 环保节能
中图分类号:V268.1文献标识码:A文章编号:
1、工业厂房设计理念 随着现代建筑的改变,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,多元化的特性,使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, 二是建造工业厂房过程中的本身低能耗。这两个方面可以从某些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,具有生态环境的工业厂房常成为必然。
2、以某工程为例分析工业厂房的建筑设计
2.1厂区总体规划设计
区共分为四个区,分别由厂前部分的办公研发区,厂区中部的生产区和装卸区,后勤保障区、厂区后部的储存区组成。
设计根据工艺生产流程及货运物流的特点,以厂区最主要的建筑精炼车间和小包装奶油车间的布置为核心,将精炼车间和小包装奶油车间等主要生产线布置于厂区的中部,将研发中心布置在厂前区靠近松林山路位置。
小包装车间和收发油棚为了方便出货方便,在前面设置装卸区大广场,从厂区主入口进入以后,车辆可以集中在广场上装卸,减少了外来车辆对厂区内部的影响和方便了对外来人员的管理。
精炼车间的西部,紧邻辅助部分工务中心和污水处理池等后勤保障区。
油罐区和油泵房位于厂区后部的储存区,紧靠小包装奶油车间的西面布置,方便市政管架的接入和产品的存储,以上布置均紧靠主生产线以利于减少水、电、汽的管线距离,达到节约管材和能源的目的
厂前区紧靠松林山路有研发中心、门卫室、停车场等。货运流线和人流的分设,避免了人流和货流的交叉,门卫室设在人流路线和货运路线的中间实行集中管理,有效控制。研发中心和生产区之间用隔离绿化带分割开来,中间增设二道门,方便工人工作和生活的有序管理,同时在整个厂区的空间设计上保持一致性和连贯性,以达到对外来人员和货车司机有足够的活动空间和管理,不至于和厂区的其他工作人员交叉影响。
2.2厂区单体建筑设计
(1)厂区配套用房设计
包括门卫室,垃圾站,研发中心。
门卫室是单层建筑,混凝土框架结构,高3.75m,建筑面积144m2。
研发中心是三层建筑,混凝土框架结构,高13.85m,建筑面积3379.08m2。
垃圾房是单层仓库,火灾危险性戊类,耐火等级二级,混凝土框架结构,高3.75m,建筑面积32 m2。
(2).加工生产区设计
由精炼车间和小包装奶油车间、收发油棚。
精炼车间为四层钢结构厂房,高35.8米 ,火灾危险性丙类,耐火等级二级,建筑面积6943.46m2。
小包装奶油车间为三层钢结构厂房,高21.2米 ,火灾危险性丙类,耐火等级二级,建筑面积14638.5m2。
收发油棚属于油罐区的附属设施是构筑物,高9.75m,火灾危险性丙类,耐火等级二级,计算容积率建筑面积519.1m2。
(3)储存区设计
储油罐区包括8个5000 m3油罐、10个3500 m3油罐、7个2500 m3油罐、9个1500 m3油罐、1个10 m3热水罐、1个200 m3脂肪酸罐。因储罐区储罐闪点为280°C-300°C与油相同,油罐区储罐布置同油罐,按《石油化工企业设计防火规范》6.2.9规定,储罐排数不限。
油泵房是油罐区的附属设施单层建筑,混凝土框架结构,高4.7m,火灾危险性丙类,耐火等级二级,建筑面积252.0m2。
.(4)后勤服务区设计
第四个区由工务中心、污水处理池组成。
工务中心为混凝土框架结构厂房,高5.2米 火灾危险性丙类,耐火等级二级,建筑面积837.0 m2;
污水处理池是油罐区的附属设施,构筑物,由相关专业公司进行设计。
2.3厂区竖向设计
厂区现有地势东高西低,按不同的功能分区分为三个不同标高的台地。其中厂前区研发中心场地设计标高为黄海高程15.65m,厂区中部小包装奶油车间和精炼车间及收发油棚和装卸货广场场地设计标高为黄海高程15.0m,厂区西部油罐区场地设计标高为黄海高程13.60m。
不同标高的台地之间用绿化和道路放坡过渡。
竖向设计将根据地势将雨水经过道路边的集水井汇集后排入地下排水管网接市政总管排放。
厂区总平面布置根据厂方提供的厂区地形红线图及其坐标系(镇江坐标系),高程系(黄海高程)进行设计。
道路纵坡大约0.3%,主次出入口处2%,油罐区两侧的道路坡度约为0.6%。路宽大于等于6m横坡采用双坡,坡度1.5%,小于
2.4厂区道路设计
厂区的主要出入口布置在厂区的东面松林山路,松林山路段围墙为低矮、通透式的围护结构。
全厂货运以陆路运输为主。工厂内道路设计:运输繁忙的主车道设计为18 m、9 m,普通双车道为6 m,消防车道宽度不小于4.0 m。厂区内道路路面设计为高压成品混凝土块,以减少运输作业时产生的尘土,通过次要道路将主要道路联系起来,并形成封闭环线,进一步优化交通流线,并可作为消防通道使用。
2.5厂区绿化景观设计
通过集中绿化带和道路绿化相结合的方式塑造绿化景观,有些车间是有食品洁净要求的,这些车间周边就只能布置硬地,植被也只能以植草为主,绿化较为单一,在主入口处设景观广场集中绿化布置,常绿乔木、开花乔木与开花灌木结合,实现随季节变更出现不同的植被特色,丰富视觉感受和绿化层次,改善办公和生产环境。
2.6节能环保设计
厂区总体定位:打造一个可持续发展、经济高效、清洁环保、环境优美的厂区。
采取的节能措施有生产车间采用新型高效环保型的工艺设备,以节约能耗,研发中心和门卫室等建筑采用新型节能墙体和屋面材料和节能玻璃来降低能耗,厂区灯具都采用节能型灯具等。
2.7厂区消防设计
厂区内建筑之间的消防间距根据《建筑设计防火规范》规定,高层厂房与其他厂房之间的防火间距为13m,其它厂房防火距离大于等于10m,根据《建筑设计防火规范》表4.2.1丙类液体储罐距离民用建筑防火间距不小于25m,距离一二级厂房建筑不小于20 m,表4.2.7丙类液体储罐距离收发油棚(丙类液体装卸鹤管)和油泵房防火间距不小于10m,以上防火间距满足消防要求。
全厂区道路均延伸至各建筑单体,以便于消防车辆能到达各个建筑物 ,满足消防规范要求。
【关键字】排架结构;工业厂房;设计
一、大型排架结构工业厂房的设计要点
1、基本体系
单层排架结构的承重体系主要是由横向平面排架和纵向平面排架组成。横向平面排架一般是由若十榀跨度和截面相同的横向柱列和屋架组成,是厂房的基本承重结构。厂房结构承受的竖向荷载(结构自重、屋面活荷载和吊车竖向荷载)及横向水平荷载(风荷载、吊车横向水平荷载和横向水平地震作用)等都主要是通过横向平面排架传到基础和地基的。纵向平面排架则是由纵向柱列和柱间支撑、屋架支撑、抗风柱等组成,其主要作用是保证厂房的纵向刚度和稳定性,并承受纵向风荷载、吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用等。
2、计算方法
目前,在设计过程中,为计算方便,普遍假定各个横向平面排架之间以及各个纵向平面排架之间是互不联系、独立工作的。而且由于厂房一般都较长,纵向平面排架的柱列较多,抗侧刚度较大 每根柱实际承受的水平力较小,因此,往往不进行纵向排架计算而只进行横向排架计算 可采用的是中国建筑科学研究院开发的PKPM系列软件中的PK软件进行横向排架汁算。建模时考虑以下2个假定条件:
(1)柱下端与基础固接,上端与屋架交接。屋架简化为刚度无限大的刚性杆,其变形忽略不计:
(2)不考虑排架之间的空间作用,即各榀排架之间是独立工作,互不联系的平面体系,因此只需要选取其中任意一榀排架进行计算即可。
3、排架柱
单层厂房竖向荷载一般并不太大且混凝土受压承载力较高,因此宜采用工型柱,这样做不仅能降低造价还能减轻自重,对基础的受力有利。排架柱的截面及牛腿尺寸(含所需埋件等)均可根据厂房吊车起重量、轨顶标高等按国标定型图合理选用,不应过大。设计中更重要的工作是确定牛腿、轨顶和柱顶等处的标高,标高确定的依据是甲方单位提供的将采用的吊车的各项准确参数.一般应保证屋架下铉的最下部位距吊车的最高部位的净空尺寸不小于200毫米。
4、抗风柱
抗风柱的主要作用是承受纵向风荷载,其下端一般做成固端,上端一般与屋架上弦铰接.抗风柱的柱顶标高应低于屋架上铉中心线5O毫米。设置时应注意必须对应屋架的上弦节点位置。不可随意设置。若是与屋架下弦连接,则屋架相应位置须设置下弦横向水平支撑。抗风柱与排架柱均宜预制,柱脚采用插入现浇基础杯口。
5、支撑设置
一般端跨需设置屋架上下弦支撑和垂直支撑,仅设上柱支撑。在间距不超过66米的中部跨,需设置上下柱柱问支撑。当单元长度超过66米时,尚应在中部柱问支撑上部设置屋架垂直支撑。对标准模数厂房,可直接按网集设置。
6、墙体与柱(抗风柱)的拉结
应在墙体不同高度设置3—5道闭合圈梁并按构造要求与柱或屋面板拉结。一般屋盖处需设置一道,其余圈梁应尽可能与门窗过梁、连梁结合起来,使一种梁能起到多重作用,以节约材料、方便施工。在抗震条件下,还应沿柱高设置8@500的拉结筋与墙体拉结。
二、大型工业厂房排架结构设计的实例分析
某热力站厂房为地面式厂房,主厂房(包括安装问)总长l12.8m,其中安装间长32.1m,宽24m,主厂房内设4台水轮发电机组,机组间距为19.05m,主厂房最大高度(主机间)46.43m。发电机层高程为l289.02m,水轮机层高程为1280.60m,厂房底板高程l262.91m。
该发电厂房为排架结构,排架应具有必要的抗震承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等方面的性能,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
1、排架布置根据机组尺寸确定
主机间机组间距l9.05m,除l机组段长23.5m外,其余机组段均为l9m。根据设备布置要求,确定厂房上游侧宽15m,下游侧10.5m,共4台机,2,3,4号机机组间距相同,1号机不一样;每台机组段设置l条伸缩缝,每个机组段布置3榀排架,因此在伸缩缝间左、右两边各设置l个排架柱,形成双柱形式,主机间排架柱间距为8.95m与4.5m两种;柱断面下柱为1.1m ×2.2m,上柱为1.1m×1.4m,抗风柱断面0.5m×0.7m,B轴砌体填充墙内设构造柱,断面0.3m ×0.3m,连系梁尺寸为b×h=0.7m×1.1m,扁梁尺寸为b×h=0.8m×0.3m。安装间排架柱间距为7.75m,柱断面下柱为1.1m×2.2m,上柱为1.1m×1.4m,抗风柱断面为0.5m×0.7m,B轴砌体填充墙内设构造柱,断面0.3m×0.3m,连系粱尺寸为b×h=0.7m×1.1m,扁梁尺寸为b×h=0.8m×0.3m,排架顶部横杆系钢屋架下弦杆。
2、排架简化计算
(1)横向平面排架:计算中、边排架,钢网架视为两端铰接杆件,只传递轴力。排架柱底部,主机间固定在高程l272.20m和l280.60m大体积混疑土上,安装固定在高程l289.02m上,造独立基础。排架上、下柱为变截面,内力计算时考虑上柱对下柱的偏心影响。
(2)纵向平面排架:主机间取1个机组段,安装间取整个为计算单元,主要计算纵向连系粱。
3、参数设置
地震设计烈度8°,且只考虑水平地震荷载,排架结构按2级建筑物设计,排架结构首先进行刚度验算,然后进行构件强度计算,温度荷载:不考虑内外温差的影响。
4、荷载及组合
主厂房排架主要承受屋盖系统的重量和吊车荷载,还有发电机层,水轮机层楼板及纵向连系梁(承重墙梁)的重量。
(1)恒荷载
自重A1:包括(防水层+找平层+保温层+找坡层+屋面板+屋架);砖墙重A2:主厂房纵向连系梁梁底无填充墙砌筑;发电机层和水轮机层板梁自重传来的荷载A3 (安装问只有发电机层板梁自重传来的荷载A3);吊车梁自重A4l
(2)活荷载
屋面均布活荷载包括上人荷载Bl;屋面雪荷载B2;
雪荷载:Sk=?r×S。
式中S为雪荷载标准值,kN/㎡
?r为屋面积雪分布系数
S。为基本雪压,kN/㎡
发电机层和水轮机层板梁传来的活荷载B3(安装间只有发电机层板梁传来的荷载B3);
吊车满载时的轮压B4;吊车横向水平荷载B5;吊车竖向荷载B6;风荷载B7;地震荷载C;设计烈度8°,场地类型I类,效应调整系数1.35,剪力和弯矩增大系数2.5。
基本组合:Al+A2+A3+A4+Bl(或B2)+B3+B4+B5+B7
特殊组合:A1+A2+A3+A4+Bl(或B2)+B3+B4+B5+B7+C
三、结束语
综上所述,对于这种结构形式目前没有规范依据,设计者只能通过自己的经验来进行设计,如对屋面钢梁的挠度限制。在建立计算模型时,应该整体建模,以考虑钢梁同混凝土框排架的整体作用;要做到分析模型与具体的连接构造处理相统一。只有做到理论与实际的统一,才能保证设计成果的安全可靠。
参考文献
[1]GB50017—2003钢结构设计规范[S].
关键词:防雷工程;设计方案
Abstract: intelligent building is computer technology, communication technology and information technology system integration of the modernization construction; It is the biggest characteristic is placed within the building a large amount of microelectronics equipment,, because microelectronics equipment has high density, high speed, low voltage and low power consumption features, this makes it to all sorts of such as lightning overvoltage, electric power system operating over-voltage, electrostatic discharge, electromagnetic radiation electromagnetic interference is very sensitive.
Keywords: lightning protection engineering; Design scheme
中图分类号: [TJ417] 文献标识码:A文章编号:
引言:雷电灾害是“联合国国籍减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害,是全球十大自然灾害之一。在我国,雷灾,已经上升到自然灾害的第三位,仅次于台风和洪水。 每年,我国遭雷击人数超过 1 万,伤亡人数超过 3000 人,财产损失在 50 亿到 100 亿人民币。近年来,随着社会经济和科学技术的飞速发展,现代建筑越来越智能化。长源实业有限公司办公楼位于茂名市茂港区,根据历年气象资料,该地区的年平均雷暴日接近94d,属于强雷暴地区,为确保办公楼现有设备、计算机和网络系统的安全可靠运行,因此在设计此办公楼综合防雷时,按国家二类防雷标准来考虑,建立一个完善的防雷系统。
一、办公楼现场勘查情况
1、长源实业有限公司办公楼位于茂名市茂港区,据对该办公楼查看,此大楼为高8.0米所有,层次为2.5层的框架结构建筑物,办公楼楼顶未有安装防直击雷措施。
1.1、大楼供电制式:TN-S制,中心机房采用专线供电,大楼各层交换机由墙插供电,附楼计算机机房由总配电房专线供电。电源供电情况:
A、总配电房位于大楼一层,整栋大楼由总配电房供电,没有防雷保护措施。
B、计算机中心机房位于办公楼3层,计算机中心机房从总配电房引入1条三相电源专线,分别为机房空调机供电、UPS供电,未作防雷。
C、在办公楼的第一层销售中心,第2层的三个办公室各有十六换机房一台,交换机直接由墙插供电,未作防雷。
1.2网络系统情况:
A.计算机机房有数据专线、内部局域网服务器端口,现未作防雷防护。
B.办公楼各个办公室都有自己网络交换机和从计算机中心机房来的网络线,现未作防雷防护。
1.3、地网状况:该办公大楼本身建有建筑地网。
2、大楼内防雷保护对象概况
计算机中心机房有服务器,十六换机,空调,UPS,Adsl Modem。另外从中心机房出来网线分别通向各个办公室,接到各个办公室的十六换机(换机由墙插供电),再通向各个终端。
本方案包括天面直击雷防护、电源防雷保护、信号防雷保护、机房等电位接地和地网改造等部分,是一个完备的整体保护方案。
二、防雷设计方案
1、接地系统的设计
本方案设计地网时,采用联合接地的方式设计,应将多根接地体连接成地网,地网的布置应优先采用环型地网,这样有利于雷电流的散流和内部电位的均衡。具体为采用5*50*2000镀锌角钢做地桩,等距离埋设于地下1-1.5米深处, 地极间隔4.5-5米。用4*40镀锌扁钢或Ф12镀锌圆钢将地桩焊接连通,焊接处作防腐处理,并与大楼立柱内主筋焊接连通。用35mm²铜芯塑胶软线做接地干线,将地网与机房等电位汇接排连接。
用35mm²铜芯塑胶软线做接地干线引至楼顶中心交换机房,将干线与交换机房等电位连接带相连。用6mm²多股铜线将设备接地以最短的距离与等电位连接带连接。
2、直击雷防护设施设计
本方案设计直击雷防护措施采用针带式结构进行设计,在办公楼屋顶女儿墙上敷设避雷网带,同时在檐角、屋角等易受雷击的部位安装避雷短针,同时避雷针与避雷带连接,同时并在屋面组成不大于10m×10m或12m×8m的网格;在两个梯屋上分别安装一支六米高的不锈钢高针。具体采用Ф10镀锌圆钢组成避雷网带和避雷网格,短针采用Ф16镀锌圆钢。
2、感应雷击防护方案
统计数据资料表明,微电子网络系统80%以上的雷害事故都是因为与系统相连的线路上感应的雷电冲击过电压造成的。因此,对雷电的防护,尤其是对感应雷击的防护更为重要。做好感应雷击的防护是整体防雷中不容忽视的一环。
根据长源实业办公楼和机房的现状和需求,其感应雷防护包括机房防雷、各个办公室的交换机防雷等。而从防雷对象而言,又包括电源防雷、通信线路防雷和室内屏蔽等。
(1)、电源系统的防护
为了确保防雷效果,我们认为电源系统应采用三级防雷。
A.在大楼低压配电屏的三相入线处及办公楼计算机房专线安装第一级避雷器,该避雷器放电电流很大,可防止直击雷损坏后续设备,本级保护为粗级保护。
B.分别在中心机房电源入线处、交换机所在第二层楼电源入线处和一楼销售中心安装第二级避雷器,本级为精细保护,它能将通过电源线路感应的雷电脉冲抑制在设备承受的安全电压之内。
C.分别在中心机房的UPS出线端与办公楼第二层楼的三个办公室电源入线处、交换机墙插处安装第三级避雷器。其中三个办公室每个办公室安装单相避雷器,并联安装,3台,每个办公室的交换机墙插处安装避雷器插板,共三个,一楼供销中心的交换机墙插处安装避雷器插板,共一个;中心机房三个墙插分别安装三个避雷器插板,中心机房UPS处安装避雷器一个,本级防护是作为计算机系统设备的重点保护。
(2)、通信系统的防雷
计算机机房进出办公楼信号线均是雷电引入的途径,应安装相应的信号避雷器。具体为:机房宽带入线Adsl Modem安装Adsl避雷器,服务器与16换机连接间安装信号避雷器,十六换机安装一个十六口网络信号避雷器;同时针对四个办公室的四台十六换机分别安装四台十六口网络信号避雷器
(3)、机房等电位接地
机房内所有设备的金属外壳都应接地,金属走线架、水管等金属物也必须接地。机房内金属物良好的接地不但是用电安全的要求,也是屏蔽雷电感应、均衡设备电位的重要措施。
接地有单点接地、多点接地和混合接地三种方式。从抗干扰的角度讲:低频通信设备宜用单点接地,高频通信宜用多点接地,高、低频混合通信设备宜采用混合接地,接地线的要求是粗、短、直,要兼顾到泄放设备短路电流和泄放雷电流的能力。具体为:用3*40的接地排铺设于机房的内,与户外接地干线相连,将所有设备的机壳、防静电地板、金属门窗、避雷器的接地极等,分别以最短的距离就近连接到汇流接地排上,以确保设备地与地网等电位。同时将接地汇流排多点与机房内主筋电气连通,即采用网型等电位连接。
结束语:防雷设计本身就是一个系统工程,建筑物的防雷必须从外部防雷和内部防雷两方面进行考虑和设计,从外部防雷的防直击雷设施,地网的设计整改,内部防雷的等电位连接,共用接地系统,安装电涌保护器等方面进行了系统的设计,只有从外部防雷和内部防雷两个方面综合考虑设计,防雷才能取得很好的效果。
参考文献:
[1]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010.
[2]《雷电与避雷工程》 苏邦礼等中山大学出版社.
[3]《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343―2004.