工业设计与结构设计篇1
关键字：工业建筑设计轻钢结构特点设计方法
中图分类号：tU2文献标识码：a
轻型钢结构指的是由钢材所构成的结构，即由冷弯薄壁型钢结构、焊接或者高频焊接轻钢结构、热轧轻钢结构、轻型钢管结构以及板壁较薄的焊接组合梁焊接组合柱而构成的结构。在工业建筑中应用这一结构，能够起到良好的效果。本文就在分析该结构特点的基础上，对其具体的设计方法进行分析论述。
一轻型钢结构的特点分析
随着技术的发展，轻型钢结构在工业建筑设计中得到了广泛的应用，其具有轻便、精巧且成型方便的优势，正是具有这些特点，才能够使该结构得到广阔的发展空间。下面本文就对其特点进行分析。
首先，轻型钢结构具有轻巧的特点。一般来讲，轻型钢结构的截面较小，并且自重较轻，承重结构截面能够根据受力的情况进行精确的设计，这样一来会比普通的钢结构使用的槽钢和工字钢截面的受力更为科学且合理。根据资料统计可知，轻型钢结构主体结构的含钢量基本上在25到80千克之间，彩色压型钢板的重量仅仅为10千克，因此说，轻型钢结构的自重只有普通钢结构的30%到50%左右，十分轻巧。
其次，轻型钢结构的主体结构具有稳定性和可靠性。和其他建筑材料相比较而言，钢材料的容重和屈服点比重最小，并且其具有较好的延展性，材质均匀，能够达到很好的抗震和抗压效果，这样就会进一步提升建筑结构的稳定性和可靠性。通常轻型钢结构的主要承重构件为钢结构，采用的钢材塑性、强度以及韧性都很好，能够承受住较大的动力荷载。
最后，轻型钢结构施工周期短。轻型钢结构最大的优势特点就是其所有的构件都能够由工厂制作，现场拼接安装，这样就会比混凝土结构的建筑施工工期缩短一半左右。施工周期短，就能够使建筑提前投入使用，这样能够提前获得投资的效益。
二工业建筑设计中轻钢结构的设计方法
在工业建筑中应用轻钢结构，能够缩短施工周期，提升建筑物的稳定性能。在工业建筑设计的过程中，需要采取科学的设计方法，以便更好的发挥轻钢结构的优势。下面本文就对具体的设计方法进行分析论述。
首先，从建筑屋面的选材和坡度的选择角度进行分析。通过近几年的发展，轻钢结构的屋面材料有了很多类型，如压型钢板、太空钢板等，但是当前应用的最为广泛的还是金属压型板、夹芯板以及金属压型复合保温板。但是需要注意的是，在设计的过程中，需要针对不同板材的特点进行科学的选择，最大限度的发挥它们的用途。
对于坡度设计的问题，也需要具体问题具体分析。对于一般的工业建筑来讲，其屋面的坡度越大越有利于排水的实现，但是需要把握设计的度，如果坡度过大的话就会增加排水的流速，进而出现溅水的现象。反之，如果说工业建筑屋面的坡度较小，这样排水的速度也会减小，水流的速度也会变慢，这样如果雨量大的话很容易会在屋面形成积水，给压型板带来严重的腐蚀，影响其使用寿命。
由此可见，在对工业建筑的屋面进行设计的过程中，一定要根据地区气候条件科学的选择屋面的坡度，并且要以经济要求和施工要求作为参照的依据，合理确定屋面坡度，既能够有效避免屋面坡度过大而增加施工难度，影响施工质量的问题发生，又需要在设计中最大限度的降低材料的使用，节约设计和施工成本，达到最佳的经济效益。
其次，从金属压型钢板屋面的构造设计角度进行分析。金属压型钢板屋面的设计也是轻钢结构屋面设计中关键的环节，在设计的过程中，需要科学的选择板型、压型金属板，并确定屋面开洞的方式和防水处理的措施。对于大部分轻型钢结构来讲，为了更好的实现采光和通风的效果，需要在屋面上部开凿一定的孔洞或者是进行通风和防水设计，所以说，在金属压型钢板屋面设计的过程中，也需要注重对屋面的开洞、防水以及通风的设计。
需要注意的是，在屋面开洞设计的过程中，对于一些孔直径或者是边长较小的孔洞，能够直接在横梁上面插入一根圆形钢管，或者是其他工艺管对其进行处理，如果在这个过程中出现泛水的现象，则需要在开洞缝的位置涂上足够的硅酮胶进行防水。而一些开孔尺寸较大的孔洞，则通常将泛水裙板和底座设计成一体进行处理，为了降低积水对屋面的影响，可以设计波槽盖板进行防护。
在屋面防水结构的设计中，最需要解决的问题就是搭接缝的问题，需要防止因为搭接缝的存在导致的漏水现象，所以说在设计的过程中需要对搭接的结构设计作为防水结构设计的主要环节进行控制。
再次，从轻型钢结构的夹层设计角度进行分析。对于轻型钢结构夹层设计来讲，其除了需要具备普通夹层的共性外，还需要具备轻型钢结构的特点，所以说在设计的过程中既需要考虑到夹层的共性，还需要考虑到自身的个性特征，这样才能够更好的提升夹层设计的科学性和合理性，并不断的优化和完善设计。
轻型钢结构夹层的主要方式是在原有的旧房主体结构上直接加高，并紧密的依托原来的主体结构，进而达到优化和加固的目的。在实际设计的过程中，需要确定既安全可靠又具有经济价值的方案，并科学的选择夹层的方式。但是由于轻型钢结构夹层结构的侧向刚度较小，因此说在设计的过程中需要设计出足够的纵向和横向支撑，这样才能够确保该结构的固有刚度，进一步保证其稳定性。同时，在设计中还需要充分的考虑到轻型钢结构中夹层结构的地震效应，使板块的刚度能够均匀的分布在结构之中。
最后，对工业建筑中轻型钢结构的墙面设计问题进行分析。对于工业建筑来讲，可以根据墙置的不同将其分为内墙和外墙两种，根据受力特点的不同能够将其分为非自承重式轻型墙体以及自承重式轻型墙体。在工业建筑中，较长应用的墙体材料一般以轻质材料为主，如pC板，涂彩金属压型板等，能够根据建筑物的建设要求和设计标准科学的选择各种墙体材料。
以金属压型板墙面的系统构造设计为例进行分析。该墙面在设计中主要对对压型板具体的长度选取和钢板墙面系统的细部构造设计为中心。在选择金属板的过程中，需要充分的考虑到板块的承载水平力和板块单位面积材料的有效覆盖能力，科学的确定各种数据，最大限度的降低压型板长向搭接情况的出现，并减少材料的浪费。对于其中夹心板墙板构造的设计，需要考虑到夹心板的结构布置和节点的设计防范，科学选择板块的放置方式，并重点对踢脚、墙转角处等节点位置进行设计。
结束语：从目前情况来看，在工业建筑设计中广泛的应用轻型钢结构，不仅能够缩短施工工期，使建筑更快的投入使用以获得最佳的经济效益，还能够提升建筑物的使用性能和稳定性能。本文就在此基础上，结合工作实际，对轻型钢结构的特点进行分析，并指出了该结构在工业建筑设计中的具体应用，希望能够对今后的设计工作起到一定的帮助作用。
参考文献：
[1]马守芳工业建筑设计中轻型钢结构的特点与设计方法建材发展导向：下，2014年第5期
[2]宋祥轻型钢结构工业建筑设计研究山东建筑大学，2012年
[3]贾彪工业建筑中轻型钢结构的设计浅析中国建筑金属结构，2013年第20期
工业设计与结构设计篇2
(1)柔性抗震设计。柔性抗震设计是我国当前工业与民用建筑结构设计过程中较为新颖的一种抗震设计类型，其主要适用于多层、高层以及超高层建筑结构的设计过程中，同时柔性设计对于建筑结构的施工场地的坚硬程度也有着相应的要求，要求建筑结构的基础工程必须是硬土场地，才能充分发挥柔性抗震设计的相应抗震功能。具体来讲，柔性抗震设计事实上是采用消能减震技术以及隔震层隔震技术来有效实现建筑结构抗震性能的一种设计类型，当地震灾害发生时，建筑结构能够通过自身隔震层结构的设计以及消能减震技术的有效应用，充分减少地震灾害发生过程中对建筑结构整体造成的强大变形能力和各种方向上的作用力，柔性抗震设计能够使建筑结构的水平加速和上部结构反应降低65%左右，有效的达到提升建筑结构抗震性能的目的。同时，将柔性抗震设计应用在建筑结构的设计内容中，还能够通过柔性抗震设计结构中的阻尼器结构充分发挥阻尼的非线性滞变能耗效应，达到提升建筑结构在地震灾害过程中结构稳定性和安全性的目的，有效的减少建筑结构在地震灾害来临过程中出现的结构损害，更好的完成保护工业与民用建筑内用户安全的任务。柔性抗震设计能够广泛的适用在任何建筑结构类型上，同时柔性抗震设计的相关消能结构不会为建筑结构的整体荷载能力造成较大的影响，有效的提升建筑结构在面对水平方向上的作用力，但是当前阶段柔性抗震设计的普及应用仍然需要一定的时间，柔性抗震设计在相关建筑结构上的适用能力仍然有待考验，将柔性抗震设计直接的应用在工业与民用建筑结构的设计上仍然是需要科学实验的一项工作内容。
(2)刚性抗震设计。刚性抗震设计则是当前我国建筑结构抗震能力设计过程中常用的抗震设计类型，其也是建筑结构抗震设计中较为传统的结构抗震设计类型，其能够通过对建筑结构强度的提升、对建筑结构塑化能力的提升以及对建筑结构刚性的提升有效的提升建筑结构的整体抗震能力，有效的提升建筑结构在地震灾害发生过程中的稳定性，提高建筑结构的抗变形能力、抗地震破坏能力、抗倒塌能力等多种能力特性，对工业与民用建筑结构的稳定性和安全性有着非常重要的提升。具体来讲，刚性抗震设计应用在建筑结构的设计和施工过程中，主要是通过对混凝土结构的抗震设计来达到最终提高建筑结构整体抗震性能的目的，例如刚性抗震设计可以在建筑结构的设计过程中通过对抗侧力构件截面的设计采用提高混凝土标号和增加结构配筋量的方式来达到提高相应结构延性和强度的目的，最终实现对整体建筑结构抗震性能的有效提升。刚性抗震设计在我国建筑结构设计过程中的应用已经形成了一套颇为成熟的应用体系，其在工业与民用建筑结构设计过程中的应用也较为普遍，但是值得注意的是刚性抗震设计在建筑结构中的应用事实上也是有一定局限性的，其主要表现在无论刚性抗震设计能够多么有效的提高建筑结构的整体强度和刚度，建筑结构自身在地震灾害来临过程中的抵抗能力始终都是有限的，在遭遇到极为强烈的地震灾害作用力时，刚性抗震设计不能完全的保证建筑结构全然不受地震灾害的影响，同时刚性抗震设计还会出现增加地震加速度并最终导致建筑受到的地震效应更加剧烈的现象，因此刚性抗震设计在提高建筑抗震性能上的作用事实上是有一定局限的。
(3)局部抗震设计。局部抗震设计在建筑结构抗震设计中的应用主要是通过对多种综合因素以及对地震灾害的作用力分析情况来完成对建筑结构的相应设计工作。具体来讲，局部抗震设计首先会针对工业与民用建筑结构在面临地震灾害时最容易出现结构损坏的位置进行相应的模拟实验和分析，例如工业与民用建筑的后砌墙结构与楼板结构在地震灾害时是最容易出现损坏现象的结构，那么局部抗震设计就会在工业与民用建筑结构的设计过程中充分加强对后砌墙结构和楼板结构的强化设计，通过提升后砌墙结构与楼板结构的设计强度来达到提升建筑结构抗震性能的目的;其次局部抗震设计在建筑结构的应用过程对建筑结构的建设场地也有着相应的要求，局部抗震设计在工业与民用建筑结构设计中的应用要求健身代为必须尽量选择避免软弱粘土区、采空区以及非岩质陡坡区等地区，以便降低建筑结构在面临地震灾害时遇到的灾害影响;最后局部抗震设计对建筑结构的施工质量要求也非常的高，其在工业与民用建筑结构设计过程中的应用要求工业与民用建筑必须具备高标准的结构施工质量，进而从整体上提升建筑结构的安全性和稳定性，保证建筑结构具备相应的抗震能力。
2工业与民用建筑结构抗震设计过程中应该采取的优化措施
(1)科学合理的选择抗震类型。当前阶段我国工业与民用建筑结构包含多种不同的类型，例如混凝土结构建筑、砖混结构建筑以及钢结构建筑等等，设计单位在工业与民用建筑结构的设计过程中应该充分的考量建筑结构的不同类型，根据不同建筑结构类型抗震性能上存在的差异性科学合理的选择抗震类型
(2)加强建筑施工场地的优化选择。设计单位在工业与民用建筑结构场地的选择过程中还应该加强建筑施工场地的优化选择，尽量选择能够降低或者消除地震影响的地理位置，减少地震灾害来临过程中对于建筑结构造成的不利影响，避免因为地理位置选择不对造成的地震影响更加剧烈的现象。
3结语
工业设计与结构设计篇3
关键词：工业建筑；结构设计；复杂性；安全性
Doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.104
0前言
随着社会经济的不断发展，人们的生活水平也在不断的提高，而今的工业建筑随着需求，在规模上在进行不断的持续扩展现状。在工业建筑当中主要以钢结构以及钢筋混凝土两种作为结构形式。此次探讨以工业建筑结构设计的优势作为出发点，并对以往的经验进行了总结，以下对工业建筑结构设计的复杂性及安全性做了阐述。
1选择工业建筑结构类型
结构设计在工业建筑当中，一般情况下建筑物会产生相应的变化，是由于生产设备的改变的情况下及生产容量的变化下发生的，而且，要保证工业建筑设备及工业建筑物的使用时间，在工业建筑当中，还应该对其投资预算及建筑结构设计要准求吻合。对于建筑结构类型的有效选择，能够有效确保工业建筑结构设计的科学及合理性。
（1）受力构件，Q345-B和Q235-B钢，一般在工业建筑结构设计过程当中广泛选择的，对于吊车梁的选择，一般为Q345-C和Q235-C钢，平板台及栏杆的选择为Q235-a钢，这样对于建筑材料的使用上，以国家规定为标准，其力学功能、化学成分上都能够达到。
（2）对于变形掌控以及钢结构应力的准求。在强度设计数值上钢梁应力需要达到90%，强度设计数值在钢柱应力上需要达到95%，在变形容许值上要和钢构件变形需相吻合。在钢柱、钢梁当中一般会选择焊接H型钢，利用墙皮檩条的组合是在檩条加槽钢上使用的，卷边槽形冷弯薄壁型则是在其他的檩条进行使用的，对阵风系统这方面来说，在墙皮檩条的计算当中是不需要考虑的。
（3）在我国，对于建筑结构方面广泛应用的是钢结构及钢筋混凝土。而且。其中最为方便的就属钢筋混凝土，很容易得到建筑材料的，能够很方便的在施工现场及预制进行浇筑，耐腐蚀及耐火性是其中最为显著的特点，而且在建筑范围上有着很广泛的适应性；工业体建筑当中一般为钢结构，能够有效的降低在建筑中的成本，对于施工工期可以大量的进行减短，但是，在耐火、耐腐蚀的设计方面，在钢结构当中是必须要重视的问题，对于钢结构设计的应用，一般会在大跨度以及大空间、振动大的生产建筑中可以广泛的看到它们的身影。
2分析工业建筑结构设计的数据
结构设计在工业建筑的应用的过程当中，其基本原则因以经济安全为准，对于建筑质量应该最大限度的确保。对国家具体的规章制度一般规格严格遵守并执行，对于相关的设计标准更是如此。分析数据，在工业建筑数据结构当中主要有以下几方面：基本的雪压、最好和最低的温度数据、所使用的场地土的类别、地下的水位数据、地震设防烈度数据以及设计地震的分组数据等等。就目前来看，在工业建筑结构设计当中应该严格遵循国家的规章制度，这是在工业建筑结构抗震设计中必须要注意的问题，这样才能满足工业建筑抗震结构设计过程中的相关要求。
3工业建筑工程生产工业的需求进行满足
只有满足运输工具和基本的建筑生产方式才是挑选建筑结构类型的实际要求，建筑的防腐性能设计在结构设计当中是必须要做好的工作，以确保防腐蚀功效能够在工业建筑结构设计工作当中发挥其很好的效果。由于在生产工程以及施工工序这两方面直接会受到一定的影响，这就需要在生产流程结构设计当中应该进行很好的处理。以排风通道的设计来讲，在工业建筑结构设计作业当中有着很重要的意义，尤其是对于能够散发一定热量的加工厂房及粉尘的车间的生产当中，对于通风的问题在要求上是非常高的，在隔声带的设计上应该特别注意其科学、合理性，这样才能保证企业的正常运行，不会因外来因素造成不必要的麻烦。
4处理基础地基
关于处理问题方面来说，关键是构筑物地基和工业建筑物的相关处理，在基础地基处理方案上的挑选，应该综合施工场地的相关状况。比如说：预应力混凝土管桩以及地基处理桩等。科学、合理掌握单桩承载性能是在桩基设计过程当中必须要注意的，对于数值的要求在单桩承载性能特征上为80%以内。对于桩型的挑选，想要最好的必须在固有的建筑间距离相近或新建的建筑物的状态中，由于固有建筑物会给其他方面带来一定的影响，所以在桩基施工作业中要做好防患。浅图层的建筑基础持力层更适合于室外的水沟以及钢梯等，这些均属于是构筑物地基处理或者是次要建筑物的方面，这需要进行有效的处理，要务实处理其原土方面，砂夹石的更换更适合于超挖分层的状况下，对其处理必须进行压实才更为合理。
5布置空间要科学合理性
科学性的布置好总平面的工作在工业建筑结构设计作业当中是很有必要的，而且有着重要的意义，明确对建筑物的选址和分区，这是根据生产工艺以及生产流程为实际标准的，对于运输管道以及管道相互联的关系不容忽视，必须进行科学、合理的分布，对于公用设施也必须进行有效的分布。公共设施在生产空间当中必须进行有效的划分和配备，比如说行政管理用房、生产辅助用房等。对于划分工作，需要将生产区域的生产区的保管m行合理的处理，对公用设备进行合理的安排，对于企业来说，能够更好的开展各项工作。但是，往往企业也会因为生产行业的特殊性受到极大的影响，例如，在工业建筑当中，有些腐蚀性因素对人体发育有着很大的伤害，像生活区是不能在这样的工业建筑当中的，这样会给人体的健康带来很大的伤害。
6结束语
综上所述，社会的飞速发展，以及新技术的不断的创新，人类对工业建筑的需求以及要求上不断的提升。因此，在工业建筑结构设计当中，从复杂性和安全性两方面作为出发点，对工业建筑结构设计必须严格要求其遵循准则，对设计进行合理的优化，让工业建筑结构设计在工业实际当中更吻合，从而有效提高我国工业建筑的水平。
参考文献：
[1]胡中汉.关于工业建筑结构设计的复杂性与安全性概述[J].城市建设理论研究（电子版），2015.
[2]冯超.对我国现代工业建筑结构设计中几个问题的探讨[J].黑龙江科技信息，2016.
[3]靳晓光.工业建筑结构设计常见错误分析[J].城市建设理论研究（电子版），2016（27）.
工业设计与结构设计篇4
关键词：工业建筑；结构形式；结构设计
我们知道，工业建筑是指供人民从事各类生产活动的建筑物和构筑物。特点是：建筑物应满足生产工艺的要求；建筑物内部有较大的面积和空间；建筑物的结构、构造复杂，技术要求高。由于工业建筑是以工业生产为导向，它的外形、内部构造与我们熟知的常规形式和固有类型差别很大，处处彰显出功能主义的气息，表现出很强的经济适用性、灵活性和高科技特征。
1.工业建筑结构形式的选择
工业建筑设计中结构的选择是：根据生产工艺要求和材料、施工条件，选择适宜的结构体系。钢筋混凝土结构材料易得，施工方便，耐火耐蚀，适应面广，可以预制，也可现场浇注，为单层和多层厂房所常用。钢结构则多用在大跨度、大空间或振动较大的生产车间，但要采取防火、防腐蚀措施。最好采用工业化体系建筑，以节省投资、缩短工期。
由于按照工业建筑建造后的用途会有不同的生产工艺、生产要求，所以要注意采用不同的材料和施工条件，要综合这些因素选择出一套最适宜的结构体系。目前常用的是钢筋混凝土结构与钢结构，其中：（1）钢筋混凝土结构的建筑材料比较容易获得，施工便利，既能预制也能在现场进行浇注，而且耐火耐蚀，建造出来的建筑适应面较广。目前我国的厂房常用的就是钢筋混凝土结构；（2）钢结构可以采用工业化体系进行建筑，既能节省成本，又能缩短工期，但是要注意防火和防腐蚀方面的设计。目前钢结构在我国多用于大跨度、大空间又或是振动较大的生产车间建造上。
2.工业建筑结构设计的关键
2.1设计基本要求
（1）在对钢结构应力和变形的控制中，有一些要求：①钢梁应力≥强度设计值乘以90%，②钢柱应力≥强度设计值乘以95%，③钢构件变形=变形容许值乘以100%。（2）在钢筋混凝土中，结构配筋要求：①框架梁配筋率在百分之一点二至百分之一点七之间，②框架柱配筋率在百分之零点七至百分之一点一之间，③独立基础配筋率大于等于百分之零点一五，④单桩单柱承台百分之零点一。
总之，结构设计要围绕安全性强、经济合理度高、工程质量高三方面依照国家规程，遵守国家规定来执行。
2.2地基形式的选择
不同的工业建筑形式，设计时需要选取不同的地基形式，通常载荷较大的地方采用桩基、独立基础、条形基础、弹性地基梁等。从生产型厂房的设计角度看，混凝土标号应符合结构耐久性要求（一般采用C25）。地基的配筋应尽量降低配筋率。条基交接部位的钢筋设置要有详细的工程图。条基交叉处的基底面积只能单独使用，不可重复使用，并要合理调整基宽。砌体结构局部墙体作用有较大的集中载荷，应根据具体要求适当加大地基宽度。另外需特别注意的是柱下条形基础，如果基础的翼缘板采用缓坡形式，应注意坡角不可过于陡峭，否则施工工艺性较差。
2.3梁和板件的合理设计
（1）挑梁的自重相对总载荷比较小，做成变截面对减轻自重贡献不大，所以应尽量将挑梁做成等截面形式。在计算挑梁钢筋率时，应预留合适的安全系数。当挑梁载荷大、悬挑大、挠度大时需适当加大底筋。砌体结构挑梁深入墙体的托梁长度应满足构造要求，并计算抗倾翻临界条件。（2）过梁的设计可以按标准图选用，但要在施工图别标明选用方法和具体图号。如果门窗洞口较大或过梁作用有集中力时，应通过具体计算验证过梁的受力强度。在设计时，尽量将过梁与圈梁整体浇注，既便于施工也利于抗震。过梁的钢筋不可配置过小，以充分考虑地震时过梁墙体出现裂缝而无法形成支撑的作用。（3）现浇板配筋多借助软件自动生成，例如常用的pmCaD。这样可以加快速度，减少笔误。在计算配筋时，应考虑塑性变形重分布，将板上筋应力乘以0.8―0.9的折减系数，将板下筋乘以1.1―1.2的放大系数。如果按弹性力学理论计算双向板钢筋应力，结果偏于保守，不必再人为放大。在给砌体结构的板件进行配筋时，要注意支撑在外墙的板负筋不宜过大，否则会对砖墙产生过大的附加弯矩。板配筋尽量采取大直径大间距形式，间距值不小于200毫米，板上板下钢筋宜均匀分布，直径类型不宜过多。在设计时，要注意将现浇挑板阳角配置辐射状附加筋，同时要对现浇挑板阳角的板下配置斜筋。
2.4柱形件的设计要点
在工业建筑结构设计中，轴向受力构件的应用极为广泛。柱截面选用时，为了经济，宜优先选用钢管混凝土柱或型钢格构柱。如角钢、槽钢、工字钢和钢管，也可用型钢或钢板制成组合截面柱。组合截面柱的腹杆体系有缀条式和缀板式两种。考虑到性价比，在工艺允许的情况下可增加纵向系杆，以减小厂房柱的平面外计算长度。支撑杆件的结构通常设计为单拉杆，或者是一镰一压杆件的组合形式。实际中根据受力大小和杆件长度灵活选用。单杆设计目前处于主流地位，也即在前后片杆件之间不设置缀条，这样便于架设中间穿行管道、楼梯和参观走廊。
2.5科学选用设计材料
针对不同建筑强度要求选择不同型号的钢板，如受力构件选择Q235-B，平台板选择Q235-a，吊车梁选择Q345-C等。选择的钢材要通过国家相关质量检测体系认证，确保质量可靠。在一些特殊要求的工程中选用特种钢材，如高炉炉壳选择BB503，转炉平台选择铸铁板等。在钢板型号确定后，按照钢板的型号配置对应的焊条，如受力构件Q235-B选用e4315焊条，受力构件对焊接要求等级为一级，必须有足够的焊接牢固度才能承担起结构受力主体的重任，没有特殊要求的结构可以选择e4301型焊条。相同原则，助焊剂和焊锡丝也应该具体情况分别对应选用。螺栓和螺母也有性能等级之分，同样要求符合相关规定。
混凝土的垫层与基层应分别采用C10和C25型混凝土，结构受力较大的选用C30至C50。此外还有高温耐热性和防水性混凝土供不同条件要求选用。
除了上述材料的选用外还应该注意钢结构的防锈涂装，避免结构生锈，影响建筑的刚度和强度。
2.6预埋件的合理埋设
在施工图中，设计人员要在结施图中明确标明预埋件的大小规格和定位尺寸。某些单位在结施图中漏掉楼梯埋件，需在现场补埋，费时费力。技术交底时，要特别向施工单位阐明埋件要求。埋件要可以承受一定的附加载荷。工业建筑筒体结构库壁的埋件安装要特别注意，否则出现滑膜时会使埋件移位，造成安装困难。
2.7防震设计应达标
工业设计与结构设计篇5
关键词：多层钢结构；工程实例；工业厂房；设计
中图分类号：tU984文献标识码：a文章编号：
1多层钢结构工业厂房的设计原则
在设计多层钢结构工业房的时候，必须要遵循以下几个方面的原则：第一，建筑结构设计整体化，传统钢结构建筑的设计一般遵循的是先建筑后结构的原则，而现行的这种多层钢结构，因其采用的是一种特殊材料与先进设计软件相结合的技术，因此，在设计中可同步完成结构设计和建筑设计，即建筑结构的一体化设计，通过这种方法能够更为完整地将建筑风格表现出来。同时，围护系统和结构设计也可同一进行。第二，截面设计的优化。在选择截面的时候，应该优先选择厚度较薄的截面，其原因是因为在相同钢量的情况下，其截面越大，则其刚度也就越大，同时在选择时，还应注意相关规定中关于最小截面的问题，若建筑屋架杆件角钢边长需采用C级螺栓来连接支撑杆件，在此时必须要注意关于螺栓最大直径的选用。此外，为了便于备料，多层钢结构工业厂房所用的角钢规格与角钢品种尽量控制在五种以内，若两种规格尺寸较为接近，最好代用统一规格。
2多层钢结构工业厂房设计
在设计多层钢结构工业厂房的时候，结构布置是比较难的一个环节，其不仅要考虑结构整体刚度的大小问题，同时还要考虑结构整体刚度的均匀问题，具体讲就是柱子的主方向朝向以及剪力墙与支撑墙具置的设置。在实际设计过程中，建筑的使用功能和结构布置往往是存在着一定冲突的，针对这些冲突，实时调整结构布置，尽量在满足建筑使用功能的基础上，使其结构布置更为合理。因此在设计时，应该注意以下几个问题：
2.1支撑布置
在不同类型钢框架体系中，最好的一种抵抗水平侧力结构体系为常规加设柱间支撑框架。横向框架垂直支撑的布置原则为：在符合规范要求以及工艺要求的前提下，横向结构体系应该采用撑和铰混合体系，同时为了确保空间体系的完整性和均匀分布刚度，在局部一些缺乏混凝土楼层的位置应该适当地增加楼层水平钢支撑，使结构的水平作用可合理传递。
在不影响正常生产操作的前提下，应该沿着厂房的四周进行垂直支撑与水平支撑的设置，支撑布置应该遵循抗侧力中心和水平地震作用相重合原则，其中最重要的柱间支撑是偏心支撑和中心支撑。通常情况下，多层钢结构工业厂房采用的是中心支撑，其中心支撑最好为交叉支撑、单斜杆支撑或者人字支撑，不可采用k型支撑。由于中心支撑一般适用于地震力比较小且构造比较简单的结构，若厂房是高层钢结构或者位于强震区，应该采用耗能能力更好且延性好的偏心支撑。
2.2结构的计算
在初选梁与柱的截面时，应该考虑构造的相关要求，不可为了一味追求钢指标而加大梁、柱的截面高度，采取一些将腹板厚度变薄和翼缘宽度变窄等相关措施，以免出现负效应。同时在结构分析过程中，必须要注意建筑结构在风荷载作用与地震作用下自振周期、层间位移以及顶点位移等问题。
2.3常用结构体系
2.3.1框架支撑体系。即横向设计成刚接框架，而纵向设计成为柱—支撑体系，通过柱间支撑来抵抗水平荷载，该体系虽然经济节约，但是柱间支撑对建筑使用可能会造成一定的影响，一般适用于横向比较短和纵向较长的厂房。
2.3.2纯框架体系。将厂房的纵横两个方向均设计成为刚接框架，不需设置柱间支撑，其优点就是使用空间不会受到影响，其柱不宜使用工字型柱，而是应该采用的两个方向惯性矩差别不是很大的截面形式（比如箱形柱），同时还要增加其使用的钢量。
2.3.3钢架加支撑的一种混合体系。该体系和上述第一种体系的不同就在于将纵向设计成为钢架与支撑混合的体系，通过两者来共同抵抗水平力，这种体系能够有效降低柱的纵向弯矩，在该体系中其楼度的刚度必须要高，不然柱间就会变形和不协调，不能充分发挥柱间的支撑作用。
2.4柱网布置与楼盖布置
通常柱距为6m左右，针对其实际需求可利用4.5m—12m左右的柱网。在重型设备附近尽量均匀且单独的布置一圈柱，同时还应该让柱和设备中心重合，从而降低在地震力的作用下这些大型设备出现的巨大倾覆力矩对支承量造成的不利影响。
楼盖的类型主要包括普通现浇混凝土楼板、压型钢板现浇钢筋混凝土的组合楼板、装配式的预制钢筋混凝土楼板等，因楼板自身形式的不同，因此其优缺点也会有所不同。而对于多层钢结构工业厂房来讲，通常情况下采用压型钢现浇的钢筋混凝土楼板。
3工程实例
该工程是用于冶炼电石的一座多层钢结构厂房，其建筑的总面积接近于400m2，其首层的层高为4.4m，二层的标高为12.0m，局部二层各自为7.0m和16.0m，局部一层是10.5m，建筑的高度为22.2m，夹层的层高为4.5m，为了符合工艺的需求，柱距纵向在5m—11m范围内，其横向在4m—15m范围内。同时为了满足设备承重需求，在每一台设备的四周分别设置了4根箱形柱，且为了减少造价，所有的箱型柱均在12.0m以上仅以承受屋面的荷载即可。其截面为工字型柱，其余框架柱也均是工字型柱，柱和独立基础进行刚性连接。建筑屋面采用的是薄壁c型钢双拼擦条，而墙面采用的是外挂夹芯板。因受到使用功能的限制，只在厂房的纵向两轴处设有相应的交叉型柱间支撑。此外，梁柱节点采用的是典型栓焊连结型。
3.1设计的分析与计算
3.1.1荷载的计算，其基本烽烟为0.3kn/m2，地震烈度为7级，其荷载的计算主要如表1所示。
3.1.2荷载的工况，根据建筑结构荷载的相关规范要求，该工程着重考虑了X方向与Y方向的地震力作用、风力作用、恒载作用以及活载作用下所产生的标准内力。
3.1.3计算方法。结构分析并利用StS空间来建模，同时用Satwe软件来计算框架杆件的强度、自振周期以及节点强度等。
3.2结果分析
3.2.1结构振型和自振周期，其结构水平方向中的主要振型并没有什么明显的突变，说明结构沿着高度方向的刚度与质量合理，其中结构自振周期主要如表2所示。
3.2.2构件的主要尺寸。在本结构的框架梁柱除了采用箱形柱以外，同时还采用了焊接工字形截面，框架护柱间支撑采用的是双槽钢支撑，其中梁柱的尺寸如表3所示。
3.2.3通过计算分析表明，各种梁与柱设计应力都控制在规定匀速设计限制的90%，其结构的构件强度、稳定性以及刚度均比较好，各类节点的验算均满足规定要求。此外，结构水平位移的计算结果主要如表4和表5所示。
4结束语
该工程的造价比混凝土结构方案要略高，但是因施工的便利以及缩短施工周期，在不同程度上也带来一些隐性的经济效益。同时因这种钢结构建筑属于绿色环保产品，能够在今后进行充分的回收利用。从而可见在未来工业厂房的设计中，这种多层钢结构的厂房将会以自身所特有的特点以及优点，具备更为广阔的发展前景。
参考文献：
[1]李国辉.论多层钢结构工业厂房的结构设计[J].城市建设理论研究（电子版）,2011,(19).
[2]张兴玉.多层钢结构工业厂房设计与实例[J].科技与生活,2010,(9):99-99,101.
[3]阮广雄.小议多层钢结构厂房的设计[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(6).
工业设计与结构设计篇6
［关键词］结构设计;复杂性;安全性
随着我国经济的快速发展，建筑业也随着这股发展的大潮获得了迅速的发展，其中发展最快的要数工业建筑。工业建筑不仅要满足企业进行日常生产活动的需要，还要满足企业进行安全生产的需要，同时也要兼顾建筑外表的美观性。建筑结构设计直接影响着整个建筑的造价，还影响着建筑的内部空间布局和外观，因此，在建筑施工前一定要做好建筑的结构设计。但是实际的设计工作是一项十分复杂、专业性非常强、涉及到的因素非常多的系统工作，因此，要做好设计工作并不容易。下面本文就对工业建筑结构设计的复杂性与安全性进行分析研究，并提出有针对性的措施。
1工业建筑结构类型的选择
在生产过程中，由于生产设备和生产材料的影响，建筑物一般会发生一定程度的变化。在进行建筑结构设计时，不仅要考虑建筑物的使用功能，还要对建筑投资进行一定思考，这就对建筑结构设计提出了较高的要求。针对不同的要求，选择合理的结构类型，不仅能保证建筑物的科学合理性，还能节省大量的投资，提高经济效益。
2建筑结构设计数据分析
在进行工业建筑结构设计时，要兼顾成本与安全，在保证建筑质量的前提下，最大限度的减少建筑成本。对建筑结构的设计数据进行全面的分析比较，确保其符合国家相关标准和行业规章的要求。分析的设计数据主要包括:雪载荷基准压力、环境的最高和最低温度、地下水深度、地震相关数据等。通过分析比较，对于不符合的数据采取有效的措施进行整改，确保建筑结构设计符合国家的规章制度要求。
3满足工业生产需要
建筑的结构要满足工厂进行生产时所需运输工具的需要和进行基本生产的需求，为生产制造提供优质的服务。同时还要做好整个建筑的防腐设计，在某些较恶劣的生产环境下，会对建筑造成腐蚀，如果防腐设计不合理，没有对建筑的结构进行保护，在腐蚀环境的长期影响下，整个建筑结构的完整性会遭到破坏，进而严重威胁到生产工人和机械设备的安全。因此，在进行工业建筑结构设计时，要针对不同情况做好有针对性的防腐施工，确保建筑在恶劣的生产条件下具有较高的耐腐蚀性能。工业建筑的通风设计也是非常重要的，特别是对于有粉尘的车间、生产过程中所使用的有毒有害物质具有挥发性的车间、生产空间较小的车间，对于这些类型的车间尤其要做好通风设计。
4建筑地基处理
某些对地基有特殊要求的工业建筑，在进行设计时，要对周围的环境进行详细的勘察，并对收集数据进行详细的分析研究，制定出适宜的地基处理方案，以保障工业建筑的安全。地基处理的方式，要根据实际情况进行选取，主要的处理方式有:钻孔灌注桩、预应力混凝土桩、钻孔沉桩等。在施工地点与周围建筑距离较近的情况下，要对周围的情况进行分析，并请来专家讨论，选出最佳的处理方案，然后按照处理方案的要求进行地基处理。对于要求不高的建构筑物的地基处理，可以采用填土压实作为地基即可，压实度要现场测量并符合设计的要求。在进行地基处理时，要具备有效的监督机制，现场安排监督检查人员，确保整个地基处理完全按照设计的要求进行，确保地基处理的施工效果。
5科学进行空间设计
在进行工业建筑结构设计工作时，要根据实际的生产需要，进行总平面的布置，既能满足方便生产的需求，又能最大限度节约空间。各类建筑物的选址和空间布局，要考虑运输道路和管道走向，确保能充分利用道路的运输能力，并符合管道的走向要求。生产工作区和生活区一定要划分开来，并且之间的距离要符合国家相关规定和安全要求，确保生活区不会受到生产工作区危险源的影响。生产工作区也要根据实际生产要求，统筹规划，做好各类工业建筑的分区，确保各个建筑之间具备一定的安全距离，进而保障危险的建筑不会对其他建筑造成影响。生活区的设置，要保障人员的日常生活需要，各个生活建筑物的设计要合理，且符合人们的生活需求，为人们提供优质的生活服务。
6结语
综上所述，随着我国工业的不断发展，对工业建筑的要求也会越来越高，这就对工业建筑设计提出了较高的要求。在进行工业建筑设计时，一定要牢记安全第一的原则，以保障生产人员的安全为第一要务。设计时，要从工业建筑的实际情况出发，严格遵守国家相关法律法规和行业规章制度，确保整个工业建筑的设计符合实际生产要求。本文对工业建筑结构设计的复杂性与安全性进行了一定的分析研究，指出了其中比较关键的设计部分，希望能对从事工业建筑结构设计的人员有一定的启发，从而进一步提高我国的工业建筑水平。
作者:刘斌单位:山东省冶金设计院股份有限公司
参考文献:
［1］胡中汉．关于工业建筑结构设计的复杂性与安全性概述［J］．城市建设理论研究，2015，(08):20－22．
工业设计与结构设计篇7
关键词：民用建筑；混合结构设计；地基处理
工业与民用建筑的混合结构设计是关系着工民建工程质量的基础和前提，因此，我们必须高度重视对工业与民用建筑的混合结构设计的探讨，不断提高设计水平，提升建筑质量。
一、工业与民用建筑结构设计
在对建筑结构进行设计时，承重结构和非承重结构是我们应该慎重考虑的问题，拟定多种设计方案，以便选出最合适的一种设计方案。从承重结构来看，可以分成水平承重与竖向承重两种结构。选择合适的结构体系，不仅应尽可能地满足其使用功能，想方设法减少投资，而且应注重其高度、层数。建筑物越高，楼层越多，则由地震引起的地震力就越大，或由风力引发的侧向力也就越大。建筑物结构设计时必须考虑着这些因素的影响，为抗击侧向力的影响，需要具备足够的刚度。因此，结构体系应随楼层的变化而不断变化，以确保建筑结构的安全、稳定等。
（一）纯框架结构体系
如果在地震区，这种结构体系的楼层一般控制15层以下。这种结构具有平面布置起来灵活多样，布置的室内空间一般比较大，房屋结构各处的刚度非常均匀。框架结构的延性较好，拥有较长的自振周期，地震对其的影响不太敏感，它的抗震性能非常好。这种结构的侧向位移较大，侧向刚度较小，使非结构的构件容易遭受破坏，因此，这种框架结构的楼层不宜太高。
（二）框支结构体系
为了使纯框架抵抗风荷载作用的影响和地震荷载的影响，应采用支撑框架的办法。在框架结构体系中，应将一定的支撑沿着结构的纵向和横向进行布置。在这种结构中，布置框架的原则及柱网尺寸的长短，其设计要求基本上同于框架体系，一般沿楼面中心位置向周围布置支撑，将纵向支撑和横向支撑紧密地连接起来，构成筒状支撑形式。为了获得更大的抗侧力刚度，其框架结构可用竖向支撑代，以使层间位移尽量减少。
（三）框架剪力墙结构体系
将一定的剪力墙布置在框架结构中，可以组成框架剪力墙，这种体系中的剪力墙是抗侧力的结构，不但像框架结构一样，具有平面布置非常灵活，使用起来十分方便的优势，又具有足够的刚度，可用于40―60楼层层数的钢结构体系。当在楼梯间、电梯间周围设置钢筋混凝土墙时，就能够构建成框架多筒体体系。不论从哪个方向来看，这种结构的抗侧力刚度都比较大，是承担抗侧水平荷载的主要构件，竖向荷载则由岗框架承担。每一种建筑结构都有自身的优点和缺点，我们在实际操作中，应根据实际情况进行比较、分析，从结构设置、受力体系方面和经济性能方面进行综合权衡，采用的结构形式必须适合本地区特点，经济比较合理，尽量降低造价，提高质量，标准规格高档的建筑。从经济造价方面来看，混合结构少于钢筋混凝土框架造价的30%―40%，大大节约了钢筋混凝土的用量，在七层以下楼层的非常适宜用这种结构。但是，混合结构也具有一定的缺陷。它主要是由墙体承载重量，墙体布置的要求较高，赶不上框架结构的灵活性，极大地限制了其使用功能。框架结构楼层一般适宜为7层―12层之间的建筑，可以将抗震剪节省材料，降低工程造价，使建筑物具有的抗震性能得到极大地提高。楼层为12―20层的建筑，采用框架结构比较适宜，可以使建筑物的刚度得到整体的提高，如果将刚性筒体设置在比价恰当的位置上，也可以时材料大大节省。
二、工业与民用建筑地基的处理方案选择
地基基础关系着建筑物的稳定性、牢固性，是建筑物结构稳定的基石，在整栋建筑中有着非常重要的位置，其造价甚至达到投资总额的1/3以上。因此，在确保地基质量的基础上，我们应想方设法降低地基的造价。在设计时，应较全面地认识地基处理方法的优劣，并对各种处理地基的技术造价非常熟悉。根据实践证明，从基础造价方面来看，天然基础比桩基得造价更低。因此，在符合设计标准的前提下，我们应尽可能地用天然基础，可以最大限度地降低地基造价。目前，高层民用建筑、超高层民用建筑是发展的总趋势。高层建筑和超高层建筑的地基必须符合高标准、高要求，一般只能选用桩基，因为天然地基不能达到高层民用建筑、超高层民用建筑的基础要求。底面积较小的高层建筑，高层、超高层的建筑，特别是位于填海地段的高层，必须采用桩基，才能确保足够的沉降量和必需的承载力。在选择合适的桩基型号时，必须确保场地周围的环境条件符合工程要求，场地必须具备足够的土质条件、单桩承载必须符合工程要求。在高层结构、超高层结构的地基设计中，必须从多个的方案中进行择优选用，确保地基造价合理，设计最优。
在钢筋选用方面必须符合结构设计承载力的要求，应尽量选择质量合格，但造价较低的钢筋，在确保质量的基础上最大限度地降低工程造价。在对钢筋进行选择时，设计人员往往只注重计算配筋，往往会忽略选择合适的钢筋种类。目前，建筑所用的钢筋种类比较多，如Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、新Ⅲ级、冷轧扭钢筋等。从过去的建筑工程所采用的钢筋来看，对于跨度大又没有梁板建筑，用得最多的是Ⅰ级钢筋。从Ⅰ级钢筋的单价来看，Ⅱ级比Ⅰ级的单价稍微高一些，但是，采用Ⅱ级钢筋可以使钢筋用量大大地减少，能够有效地降低造价。但是，这并不能代表Ⅱ级钢筋是建筑中最适宜的类型。从Ⅱ级钢筋和新Ⅲ级钢筋的强度而言，新Ⅲ级钢筋强度更强，其强度比普通Ⅱ级钢筋高近20%，而钢筋单价的增加没有超过10%。因此新Ⅲ级钢筋的选用，在增加钢筋混凝土结构强度和建筑物安全储备的同时，还节省了用钢量。另外，钢筋的连接宜优先采用闪光对焊，且普通焊接或电渣压力焊接比搭接经济。
三、工业与民用楼面结构
多层轻钢建筑楼板必须有足够的刚度、强度和整体稳定性，同时应尽量采用技术和构造措施减轻楼板自重，并提高施工速度，组合楼盖是常用的楼盖之一。
一是压型钢板组合楼盖，其下表面凹凸不平，在民用建筑中需做吊顶，造价较高；现浇整体组合楼盖，其整体性能好，但需要支模板，施工速度慢。
二是钢筋混凝土叠合板组合楼盖，其整体性好，还能节省支模和吊顶的费用。在组合楼板的应用中，为使楼层高度减到最小，提供更大的无柱空间，现在的趋势是把楼板和钢梁合为一体，形成组合扁梁楼盖。支撑和剪力墙形式，多层框架钢结构体系的侧向刚度较弱，随着层数的增加，为了抵抗水平地震作用，减小层间错移，常在墙体内布置垂直支撑，为了方便门窗开洞，支撑形式可以灵活采用，如X型、单斜杆型、K型、m型、w型、V型和人型等。建议多采用偏心支撑，因其在地震作用下具有较好的延性和耗能性能。剪力墙按其材料和结构的形式可分为钢筋混凝土剪力墙、钢筋混凝土带缝剪力墙和钢板剪力墙等。应根据当地抗震设防烈度、场地类别、结构材料、施工技术水平等综合情况，选用经济合理的结构体系。
总之，工业与民用建筑的混合结构设计质量的高低，直接影响着工程质量的好坏，因此，我们应高度重视工业与民用建筑的混合结构设计工作，不断探讨其设计问题，以期不断提高设计质量，确保工业与民用建筑混合结构建筑的质量。
参考文献：
[1]阮青.工业建筑的设计与思考[J].建筑知识,2010,(01).
[2]李刚.浅议我国工业建筑设计的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2010,(08).
[3]骆新标.浅议房屋结构设计中几个难点问题[J].科技创新导报,2010,(16).
工业设计与结构设计篇8
关键词：焊接工艺;焊接结构;课程设计;教学改革
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2015）20-0071-02
一、引言
焊接作为一种先进制造技术，在工业生产和国民经济建造中起着非常重要的作用。经过几十年的快速发展，焊接已在许多工业部门的金属结构制造中几乎全部取代铆接。课程设计是学生适应实际生产的必要阶段。焊接工艺和焊接结构课程设计是焊接方向的集中实践环节的必修课，是学生学习完焊接工艺和焊接结构课程后进行的一次全面的综合训练。其目的在于让学生综合运用以前学过的基础理论知识掌握焊接结构设计的基本思路，培养学生综合应用所学的焊接知识去分析和解决工程实际问题的能力，帮助学生巩固、深化和拓展知识面，使之得到一次较全面的设计训练，为毕业设计和实际工程设计奠定基础。目前国内针对焊接专业课程设计改革主要集中在课程设计选题和课程设计考核方式等方面。如重庆科技学院针对焊接专业课程设计存在的问题，对课程设计的管理和实施进行了教学改革。佳木斯大学则将焊接结构的课程设计选题和工程实践紧密结合，让学生学以致用，解决实际问题。
为了满足企业对焊接工程师的需要，哈尔滨工业大学率先对焊接专业进行改革，把国际焊接工程师培训认证融入到本科教学中，培养具有国际焊接工程师资质的本科毕业生，受到了企业的欢迎。随即南京工程学院、太原理工大学、沈阳大学、抚顺石油大学等30多所院校都积极地开展了在校学生的国际焊接工程师培训工作。通过国际焊接工程师培训，学生对专业知识有更深入、更系统的理解。另外，在国际焊接工程师培训中还增加了“焊接生产及应用”学习，学生不仅可以将理论与实际紧密联系起来，而且还大大提高了综合利用基础理论知识解决实际问题的能力。此外，通过国际焊接工程师培训提高了学生的工程实践能力。由于国际焊接工程师培训教材的一个突出特点就是实践性强，培训教材的各部分内容都与工程实际紧密结合，并且将相关行业的主要标准穿插其中，进而使学生的工程实践能力有了较大幅度的提高。国际焊接工程师培训还能提高学生的动手能力。在国际焊接工程师培训过程中，除了理论培训外，还有60学时的动手实践环节。该培训环节是基于国际最新iSo标准条件下的实训练习，包含了实际生产中应用最为广泛的几种焊接工艺方法。总之，通过国际焊接工程师培训，学生的综合素质有了较大幅度的提高，拓宽了学生的就业渠道，提高了竞争力。
我校1992年成立焊接专业，专业培养目标是高级应用型焊接人才，要求学生应具备一定的专业理论知识，同时具备较高专业素养的工程实践能力。强化专业实践能力的培养是焊接专业一贯坚持的办学准则，为此焊接专业除理论和实验课程外，还设置了生产实习、课程设计、毕业设计等实践环节。实践课程的设置为学生提供了理论课程联系生产实际的机会。但由于受时间、办学条件等各种因素的影响，课程设计环节对标准规范认识不足的问题。本文就是针对这些问题进行课程设计教学改革，期望通过该项改革，进一步提高学生理论联系实际的能力，提高核心就业竞争力。
二、焊接工艺和焊接结构课程设计中存在对标准和规范的认识不足的问题
不管是焊接结构课程设计还是焊接工艺课程设计，其实都是对标准和规范的具体应用。比如设计压力容器时，应用的就是从GB到JB再到HG的一系列标准和规范。由于历史原因，我校任课老师多为学院派，对工厂里规范和标准的应用缺乏充分的认识，所以对标准和规范的重视程度严重不足，这就直接导致了指导学生进行课程设计时，很多时候不是按照标准和规范来规范指导，错失了教会学生学习标准和规范并与实际工程实践相结合的机会。
本文即针对这些不足，提出具体的改革措施，改善教学效果。
三、焊接工艺和焊接结构课程设计的改革措施
针对以往不重视标准和规范情况，本次教学改革确定一切以标准和规范为导向，教育学生尽早学习和应用标准和规范。焊接结构的设计，大到整体尺寸的计算，小到一个螺栓的选择都有相应的标准和规范，教导学生如何应用一整套标准体系，以及标准之间的涵盖关系。焊接工艺、焊评、焊考也都有相应的标准，对学生灌输一种思想，将来的工作就是吃透标准和应用标准。
师资队伍是专业建设的智力资源，师资结构的合理性，水平的高低，直接影响到学校的办学水平，所以做好师资队伍规划，加强师资队伍建设，是专业建设的重要环节。我院《焊接结构课程设计》和《焊接工艺课程设计》主要负责人与主讲教师为提高自己对标准和法规的理解，在学校的支持下，去沈阳东方钛业股份有限公司进行生产实践，东方钛业安排了具有多年设计经验的王达理工程师，对两名实习教师进行专人辅导，模拟企业接到合同到设计完成的整个过程。在此期间两位老师在工程师的指导下，完成了一台固定管板换热器的设计。设计过程中学会了熟练运用Sw6软件进行结构设计和强度计算，并编制了Sw6软件的学习课件，并决定以后进行焊接专业课程设计和毕业设计中运用Sw6软件。根据GB150和GB151等压力容器行业的标准法规，选定了换热器的关键部件，确定了关键尺寸，按照设计草图在CaD上画出了正规的装配图和零件图。通过亲自动手设计、绘图，发现了原来在教学中存在的装配图不规范、零件图不完整等问题，并打算在未来的工作中逐一纠正。
四、焊接结构和焊接工艺课程设计涉及标准
根据教学改革具体内容，我校焊接专业教师制订书面的计划，并编制合适的课程设计指导书，推荐合适的参考资料。自2012年开始进行小范围的尝试，至今已经在整个焊接专业推广了该方法。具体做法为两个课设使用同一个题目，主要为压力容器类题目，如球罐、卧罐、立罐、换热器等。焊接结构课设强度计算和结构设计部分按tSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术规程》和GB150.1～GB150.4-2011《压力容器》、GB151-1999《管壳式换热器》、GB12337-2011《钢制球型储罐》、JB/t4731-2005《钢制卧式容器》、JB/t4734-2002《铝制焊接容器》等标准进行。计算过程也由原来的手算改为采用工厂通用软件Sw6进行计算。焊接结构设计除强度计算外还包括焊接坡口的选择、焊缝的标注两部分。坡口设计采用的标准为GB/t985.1-2008《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》和GB/t985.2-2008《埋弧焊的推荐坡口》，焊缝的标注标准为GB/t324-2008《焊缝符号表示法》。焊接工艺课程设计分焊接工艺评定和焊接工艺制定和焊工考试三部分。焊接工艺评定的标准为nB/t47014-2011《承压设备焊接工艺评定》、nB/t47016-2011《承压设备产品焊接试件的力学性能检验》。焊接工艺制定标准为nB/t47014-2011《压力容器焊接规程》、nB/t47018.1-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件第1部分：采购通则》、nB/t47018.2-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件第2部分：钢焊条》、nB/t47018.3-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件第3部分：气体保护电弧焊钢焊丝和填充焊丝》、nB/t47018.4-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件第4部分：埋弧焊钢焊丝和焊剂》、nB/t47018.5-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件第5部分：堆焊用不锈钢焊带和焊剂》。焊工考试的标准为tSGZ26002-2010《特种设备焊接操作人员考核细则》。
五、收获与体会
焊接专业是材料、机械、电子和计算机交叉渗透的一门综合性工程技术学科，焊接结构和焊接工艺课程设计则是焊接专业教学计划中的一个重要环节。针对标准和法规重视不足的问题，提出具体的改革措施并进行实践。促进了专业教育向素质教育的转变，培养了能适应日益激烈的市场竞争的专业人才，弥补了当前本科生“通才”教育的不足，强化了学生的实践能力，缓解了高校人才培养与企业人才需求之间的矛盾，同时也体现了我校“学以致用”的办学理念。但改革不是一朝一夕可以完成的，它需要时间来检验，并在实践中不断修正出现的问题，课程改革以来，不仅学生在此过程中受益，教师也通过不断学习，提高了自己的业务水平。相信本次课改可为其他院校提供一定的参考经验。
参考文献：
[1]方洪渊.焊接结构学[m].北京：机械工业出版社，2009.
[2]史耀武.我国高等焊接专业人才培养状况与培养模式的发展[J].焊接，2002，12（5）：16-18.
[3]闰久春，吴林.加入wto以后中国高等学校焊接技术人才培养的新模式[J].焊接，2004，13（9）：26-28.
[4]邹家生，蒋成禹.老专业新办的问题与对策――焊接技术与工程专业建设[J].华东船舶工业学院学报（社会科学版），2004，4（1）：87-89.
[5]陈少平，王文先，孟庆森，张红霞.本科生国际焊接工程师资格培训认证初探[J].太原理工大学学报（社会科学版），2006，24（4）：79-81.
[6]初雅杰，王章忠，吴梦陵.应用型本科院校国际焊接工程师培养模式探索与实践[J].中国电力教育，2009，（20）：42-44.
工业设计与结构设计篇9
关键词：钢结构；工业建筑设计；悬挑结构设计；线状轨迹错列
引言
科技水平的不断进步，使得工业发展对钢结构建筑物设计使用的安全稳定需求越来越大。然而，受设计内容与工程建设环境的复杂性，使得设计实践效果并不理想。这种情况下，相关人员应加大钢结构工业建筑物的设计研究力度，以使其作用于实践的高稳定性、低造价成本与施工操作简便等效果充分发挥出来。即在掌握钢结构工业建筑物设计应用局限的情况下，找出优化设计控制实践的策略方法。于此，钢结构工业建筑就能更好地服务于当前现代化经济建设步伐，进而推动经济建设的全面发展进程。
1研究钢结构工业建筑设计实践的现实意义
当前阶段，钢结构已经在工业建筑行业中得到了广泛应用，其不仅能提高施工进度，还能使钢结构构件的作用效果得到应有发挥。与钢筋混凝土结构的工业建筑相比较，其自重很轻，有利于控制工业建筑的整体重量。在环境保护方面，由于钢结构是由钢材构成的，因此，不仅能够满足工业建筑市场环境对建筑物提出的高效能与高强度要求，还能实现循环利用目标。然而，随着经济发展速度的不断加快，工业建筑对钢结构的应用实践效果需求越来越大。故，相关建设人员应不断优化钢结构工业建筑的设计与计算，来使结构作用更趋稳定。在此之前，研究人员应先对已建钢结构工业建筑设计使用效果进行分析，以找出局限问题所在，进而使优化设计控制措施的应用实践更具针对性[1]。
2钢结构在工业建筑设计中的应用局限
就目前来说，工业钢结构的建筑设计，并未得到应有的重视与研究控制。这是因为传统的混凝土施工结构设计理念，始终影响着设计建设人员的判断，即认为工业建筑设计只有采用混凝土结构，才能更具安全稳定效果。这种情况下，就导致工业钢结构建筑体系仍存在诸多不合理问题，如多种配套体系不健全、屋面、防腐、墙体以及保温隔热的配套材料使用未达到钢结构稳定性控制要求[2]。据权威数据统计，我国设计使用的钢结构工业建设，与西方发达国家相比较，在技术水平与设计理念方面，均处落后阶段。再加上，投入不足导致的专业人才素质培养、开发新产品以及设备安装制作等，均未得到有效控制，这在很大程度上阻碍了工业建筑行业的现代化建设进程。这里的专业人才素质培养问题是指，钢结构工业建筑设计人员并未掌握相关领域的新兴知识，导致新设计理论难以落实于当前的工业建筑行业市场环境。此外，钢结构工业建筑设计人员也未关注挖掘材料与施工方法的改进，仅仅依靠工作经验，来确定工程建设方案。于此，工业钢结构的设计作用价值，始终未在建筑方面充分发挥出来。故，相关建设人员应加大对此内容研究力度，以缓解现代化经济建设背景，对工业发展所提出的需求压力[3]。
3钢结构工业建筑设计实践控制策略
3.1功能结构设计实践
工业建筑物与其他类型的建筑物相比，在设计功能方面对工业特色有突出要求，例如，设计人员要将建筑物的通风、采光以及排水等内容，作为基础功能进行设计实现。以贵州地区某工业建筑物为例，其充分考虑了结构通风功能效果不高，可能带来的大量烟尘、蒸汽以及有毒气体影响，采用了现代建筑材料，来完成钢结构主体建筑物的设计。基于该工程项目对功能结构设计的要求，设计师还针对工程建设使用过程中可能出现的结构变更，故，在主承重支架固定的基础上，还提高部分活动支架设计的灵活性。于此，该钢结构工程建筑功能结构设计，就能满足建设使用阶段的各种功能变更要求，进而提高建筑物的建成使用效率[4]。
3.2墙体材料设计实践
该设计实践内容，设计人员大多会出于对造价成本与安全方面的考虑，将钢结构工业建筑的墙体结构，如墙面材料设计为彩色钢压板。根据当前的行业市场环境，如将波形肌理作为钢压板的选用依据，可供选择的墙面材料有：V形板、U形板以及波纹形板。墙体材料设计人员要结合钢结构工业建筑物的实际情况，确定不同的铺设方式，如横向、纵向以及组合铺设。此外，为提高墙体材料设计的美观性与整洁效果，设计师还可选择玻璃立面与金属幕墙材料，组成墙体结构。其中金属幕墙材料，钛型板与铝合金板，则要在完成辊压与冷弯的基础上，再作用于钢结构工业建筑物的墙体结构。而且，其还要比金属材料具有更强的防腐效果、防火功能以及导热功能，且不易受到较大破坏影响。因此，墙体材料设计人员可将金属幕墙作为未来钢结构工业建筑物墙体材料设计的主要方向[5]。但在现阶段，金属幕墙的造价成本高，因此，多数用于民用建筑工程类型。故，研究人员应从长远的角度进行分析，即通过借鉴国外先进国家的金属幕墙设计技术，即通过实践太阳能控制与传导光纤设计，来降低该类墙体材料的应用成本，进而提高其作用于实践的节能环保效果。
3.3整体结构设计实践
3.3.1线状轨迹错列设计
从整体角度来看，具有块状、错列轨迹线状等特点的钢结构工业建筑，其结构设计结构就是：线状轨迹错列设计。该设计方法，能够将工程建设的地形条件进行有效利用，即通过“化整为零”来提高建筑物设计使用的整体性与效率。此设计条件下，建筑能够从角度观察，在很大程度上提升了建筑物的美观效果。
3.3.2纵向错列设计
该设计方式主要作用于钢结构工业建筑的局部错列情况，即实际设计过程，要充分考虑不同高度设备的要求，来提高空间错列设计的科学合理性。研究表明，应用这种设计技术，不仅能够实现建筑内部结构功能区域的划分，还能为大型机械设备的安装运行提供作业环境。同时，纵向错列，还能提高建筑物的采光与通风效果，进而使其外形特征得到凸显，进而达到钢结构工业建筑对美观效果提出的设计要求[6]。
3.3.3横向错列设计
该设计技术为新型的设计结构，其在钢结构工业建筑中的实践主要作用于集装箱式的横向多层建筑物。具体来说，建筑物能够在承重柱的控制下，将工程涉及的工程空间资源充分利用起来，以实现逐层横向延展连接的目标。此外，设计人员还可将单个箱体自成功能与内部相互连通功能，设置成大空间，以提高建筑物高层办公区的通风效果。这样一来，两个不同的钢结构工业建筑物高层就能实现连接，进而通过减少直线距离，来提高建筑物建设使用的效率价值。3.3.4悬挑结构设计作为钢结构工业建筑物的室内外空间有效利用手段，悬挑结构设计，主要用于室外产品的装车与物流控制。此过程，设计人员充分利用了钢结构建筑的延展特性，将屋面与屋顶结构向外扩展，以构建更大的空间。与此同时，还能为建筑物下部结构提供遮雨功能，建设使用人员可将其作为集会场所，以深化钢结构工业建筑物设计功能的多样性[7]。如图1所示，为钢结构工业建筑物悬挑阳台结构设计图。
4结束语
（1）通过功能结构设计实践，验证了钢结构工业建筑设计除了要保证结构基本功能目标的实现，还应综合考虑结构变更问题所带来的影响，即提高结构设计的灵活性。（2）经对墙体材料的设计分析，验证了钢结构工业建筑墙体设计，应加大新型材料的应用力度，以不断完善该类建筑结构设计的可靠性与经济性。（3）而整体结构设计实践，则验证了建筑物设计方法，要结合工程实际建设环境，来使设计技术的应用起到事半功倍的作用效果。事实证明，只有在钢结构工业建筑设计中，采用上述设计技术方法，才能保证设计满足工程建设的预期目标。故，相关建设者应将其充分重视起来，以进一步优化工业发展的市场环境。
参考文献
[1]董兴珍.轻钢结构工业建筑设计问题研究[J].住宅与房地产，2016（30）：43.
[2]黄璐，李锋.基于轻型钢结构工业建筑设计的分析[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2016（07）：70~71.
[3]李永康，白薇.绿色工业建筑之钢结构单层工业厂房结构设计探析[J].建筑结构，2016，46（S1）：567~570.
[4]许建光.工业建筑门式刚架轻型钢结构设计[J].建材与装饰，2016（03）：83~84.
[5]路慧军.钢结构在工业建筑设计施工环节中的优化思考[J].江西建材，2014（23）：17.
[6]马琴.浅析轻型钢结构在工业建筑中的设计与应用[J].科技创新与应用，2014（34）：249~250.
工业设计与结构设计篇10
关键词：工民建建筑；围护结构；设计原则；设计策略
近几年来，我国经济发展的同时，各项基础设施建设也在不断发展，在这其中工业与民用建筑同时也得到了迅猛的发展，与此同时，我们不难发现工业与民用建筑在各类建筑中的重要性也是不言而喻的，而对于工业与民用建筑护结构而言，这类部分是长期暴漏在空气中，长期受到日晒风吹的部分，也是最容易被忽视的部分，因而这部分的设计一旦出现问题，不仅会影响建筑物使用功能的更好发挥也会影响人们的居住舒适度以居住质量，因而，如何更好地对工民建建筑的护结构设计策略进行分析，是十分有必要的。
1工民建建筑的护结构设计概念
自我国改革开放建设以来，能源作为我国的发展根本一直在我国的发展中有不可替代的作用，但随着近年来我国经济与科学技术的不断发展，能源被大量的消耗，逐渐减少的能源已经成为制约我国经济发展的一个重要限制条件，成为我国急需解决的问题。因而，为了更好地走持续发展道路，提高对相关能源的利用率，我们必须在工业与民用建筑结构设计时注意对能源的合理利用[1]。工业与民用建筑的结构包括建筑物的外窗、外墙、屋面等多个部位，由于其在使用中被利用的概率较低，因而其的相关建设是极容易被忽略的。由于这些工业与民用建筑的结构长期处于与外部环境接触的过程中，尤其是当外部环境为雨、雪、过高日晒等天气时都会极大程度的影响护结构的正常使用。除此之外，由于工业与民用建筑的结构作为与环境直接接触的部分可以与大气环境直接接触，发生能量交换，这就会极大地影响建筑的使用舒适性，对室内温度产生多种影响，因而，在对工业与民用建筑的结构设计时应该对其寿命与居住舒适度等多方面进行考量，提高设计的实际效果，使得工民建建筑更好地为人们服务。
2工民建建筑的护结构设计原则
为了更好地提高工业与民用建筑的结构的设计和理性以及被人们使用的舒适性，在实际过程中应该遵守相关原则，经大量建设我们发现在工业与民用建筑的结构设计过程中应该遵循以下几大原则[2]。首先要对工业与民用建筑的结构进行合理设计，通过对工业与民用建筑的建筑、结构及外观美术设计进行综合考虑，除此之外，在设计时也应该对工业与民用建筑结构的采光、保暖以及隔热方面加以进行综合考虑，一旦这些问题考虑确实不仅会造成使用采暖不好，室内温度急剧降低等问题，也在一定程度上极大的浪费了我们本就缺少的能源，与我国大力推崇的可持续性建设相违背；其次，在设计时应该加强对绿色能源的相关利用率，在设计中多考虑包括风能、太阳能等在内绿色能源，通过对这些绿色能源的应用，这样不仅提高了建筑的环保应用，在满足工业与民用建筑采暖以及照明等相关功能的基础上，同时也可以降低对环境的污染；最后，为了更好地实现可持续性发展，在对工业与民用建筑的结构的设计过程中，我们也要改变设计观念，尽量减少不可再生能源的利用，保护我国的能源[3]。
3工民建建筑的护结构设计策略
3.1外墙保温设计
在对工业与民用建筑的结构的设计过程中，主要要对夏季遮阳、冬季保温以及建筑通风问题这三大方面加以注意，而在这三大需要注意的方面中，保温设计则是重中之重，工业与民用建筑的保温功能主要是通过将热量进行阻断，从而保证室内温度稳定，为人们提供一个更加舒适的环境[4]。因而，在工业与民用建筑的结构设计时要针对建筑护温度波动抗性、建筑结构隔热能力以及建筑结构对热力能力进行针对性的设计，同时在设计过程中，通过对工业与民用建筑的结构保暖以及隔热效果的提升这两大方面进行设计，达到降低能源使用率的效果。同时，通过对工业与民用建筑的结构的墙体、顶板以及地板进行专项处理重点设计，达到提高建筑保温材料的应用比率的目的。
3.2隔热设计
工业与民用建筑的结构的隔热设计同样也是结构设计的主要内容，在隔热设计中主要为透明体隔热以及非透明体的隔热设计。在传统工业与民用建筑的结构设计中，我们传统所采用的围护结构其透光性以及热工性均较不理想，无法起到应有的隔热效果。尤其对我国而言，我国地区跨度较大，南北两方分别对其建筑的冬季与夏季要求也不同，因而，必须要针对于当地实际工程特点，采用不同的隔热门窗等用以保证将室外能量进行有效隔离，使得室内温度维持恒定，达到有效控制室内温度的目的。
3.3通风设计
在工业与民用建筑的结构的设计中除了保温设计以及隔热设计外，建筑结构的通风设计也是需要重点考虑的设计内容。因为，无论是在冬季还是夏季，良好的室内自然通风都是十分必要的，适当强度的室内通风可以有效保证室内空气新鲜，保证人们的居住舒适性。而对于工业与民用建筑而言，其通风路径通常为门或窗，因而，这就需要在对工业与民用建筑的结构的设计过程中，通过对风压以及热压进行充分考虑，在此基础上对门窗设置位置进行合理考虑，达到工业与民用建筑进行良好通风的目的[5]。
4结束语
综上所述，在我国经济大力发展的今天，为了在给人们提供一个更为舒适的生活环境的同时大力减少能源的浪费，本文从对工业与民用建筑的结构实际设计角度出发，针对于工业与民用建筑的结构设计原则以及设计策略进行了充分的讨论，希望对后续建设提供一定的帮助。
参考文献
[1]鲜卫平.工业与民用建筑中护的结构设计策略分析[J].科技资讯，2011（30）：70+72.
[2]何建亮.关于工民建建筑护结构设计策略的几点看法[J].建材与装饰，2014（24）：16-17.
[3]周柏驹.工民建建筑的绕护结构设计策略研究[J].科学与财富，2014（03）：44-45.