工业结构设计范文

2024-05-29

工业结构设计范文(精选12篇)

工业结构设计 第1篇

尽管工业设计在全球的发展已有近100年的历史,但对我国建材工业而言,尚属一个较为陌生的概念。新的市场经济环境下,建材工业如何创新发展、转型升级?工业设计将成为化解建材工业发展瓶颈的强大驱动力。我国建材工业即将步入工业设计带动时代。

1 工业设计在建材工业发展中的地位和作用

长期的市场经济实践告诉人们,工业设计不仅是企业通过创新提高市场开拓和占领能力、提升核心竞争力、打造产品品牌和企业品牌的致胜法宝,还是振兴国家经济、提高国家竞争力的重要法宝,长期以来备受世界先进国家和先进企业的高度重视,许多国家通过政府设置专门机构,建立政府基金、设立政府大奖,以及制定产业扶持政策等方式,不遗余力地推动本国工业设计的发展。在国外先进企业中,几乎无一例外地都把工业设计当作推动企业成长的利器。历史上依靠工业设计走向成功的企业不胜枚举,原本濒临倒闭的苹果公司在乔布斯的领导下化蛹为蝶,走向辉煌,成为目前全球市值最高的企业,其致胜之道就是工业设计。

国内工业设计起步较晚,但发展较快。改革开放以来,我国工业设计取得了长足发展。目前,已初步形成工业设计产业,特别是在经济发达的沿海地区已初具规模,一批制造企业高度重视和广泛应用工业设计取得明显成效。专业从事工业设计的企业发展较迅速,设计服务水平逐步提高,一些优秀设计成果已经走向国际市场;专业人才队伍不断扩大,工业设计教育获得快速发展;工业设计在轻工、纺织、机械、电子信息等众多行业得到广泛应用。

然而,由于我国建材工业长期处在以原材料制造为主的发展阶段,加工制品业发展缓慢,工业设计在建材工业发展中的地位和作用一直未引起应有的重视。在水泥、平板玻璃等产能严重过剩的大背景下,从“十二五”开始,我国建材工业将由原材料制造为主向加工制品生产为主转变,加工制品业将成为新阶段建材工业的发展重点,完全可以预期,工业设计在我国建材工业发展中的地位和作用将会愈来愈重要,将成为推动我国建材工业创新发展的强大动力。

1.1 为建材加工制品业发展提供支撑

建材工业作为国民经济的重要基础原材料,主要为保障和改善人居环境和条件提供材料支撑。随着全面建设小康社会进程的加快推进,人们对于人居环境和条件的追求已经从数量需求为主转向品质提升和功能增加需求为主,目前,我国人均住房面积已经达到30平方米左右,总体上看,已经基本解决了有房住的问题。随着人们的住房消费要求的升级,对居住场所的更加安全可靠、更加节能环保、更加舒适美观、更加方便快捷等居住品质和功能方面的追求,成为人们住房消费的新期待、新需求。要满足人民群众在住房消费方面的这些新期待、新需求,要求建筑业转型升级,走建筑工业化发展道路,也要求建材工业大力发展加工制品业,走建筑部品化发展道路。而发展建材加工制品业,满足人们日益增长的对居住品质和功能的需求,仅靠技术是不够的,需要通过工业设计提供支撑。

1.2 有利于推动建材工业差异化发展

由于缺少工业设计作支撑,目前我国建材产品的发展基本处在对发达国家先进企业产品的模仿、跟进阶段,常常是一个产品刚被引进或开发出来,很快就在全国范围内被模仿、复制,不仅严重影响先进企业开发新产品的积极性,也不可避免地导致产品的同质化竞争,而且常常因为一些企业在对待知识产权方面的不端行为,使得我国在国际上广受诟病。另一方面,消费者的许多个性化需求又难以得到满足。要扭转这一局面,唯一可行的途径就是通过发展工业设计,使不同企业实现产品的差异化生产,从而使不同消费群体的需求都能得到满足,并将产品同质化竞争降到最低程度。

1.3 有利于培育和打造知名建材产品和企业品牌

没有自主设计,就不会有自主品牌。目前我国建筑陶瓷在国际市场的平均售价还不到意大利、西班牙产品的三分之一,石材产品的平均售价不到他们产品的50%,陶瓷、石材、玻璃深加工等贴牌产品的60%以上利润被外国公司拿走。究其原因,除了国际竞争国内化所带来的国内企业间低价竞争因素外,最为主要的还是我们缺少品牌竞争力,如果国内建材产品生产长期处在对发达国家技术的依赖和产品的模仿跟进上,恐怕永远难以产生具有自主知识产权的世界知名产品品牌和企业品牌。因此,为了推动我国建材工业由“中国制造”向“中国创造”转变,除了需要依靠自主技术创新外,更需要工业设计作支撑。

1.4 有利于推动企业商业模式创新

通过工业设计使企业形成核心专长,并获得在所处产业链中的主导权和控制力,这就为改变资源配置方式、进行商业模式创新提供了可能。沈阳远大集团上世纪90年代初还只是一个仅拥有30多人的铝合金门窗安装公司,通过近20年的发展,该公司目前已经发展成为全球最大的玻璃幕墙提供商,2008年开始进入中国企业500强序列,2011年营销总收入突破250亿元。究其快速成长并取得市场成功的原因,就是该公司采用了一种全新的商业模式,即通过构建设计团队,利用设计师提供的外墙装饰方案参与市场竞标,中标后根据细分产品设计采购原材料加工成建筑部品,并最终交由其安装队伍完成安装施工。该公司的利润大部分来源于由材料加工成部品的环节,产品设计构成其核心竞争力。可以说,没有工业设计,就没有沈阳远大集团的今天。

1.5 有利于促进建材工业绿色发展

绿色设计已成为当代工业设计的重要分支,建材工业属于资源密集型产业,同时又是资源综合利用和发展循环经济的重要节点产业,还是发展绿色建筑的重要支撑产业。通过绿色设计,可以化腐朽为神奇,大大提升建材资源综合利用的价值。北京宝贵石艺有限公司就是通过绿色设计,变废为宝,提升资源综合利用价值的成功案例。另外,通过绿色设计,还可推动绿色建材品质和功能的提升,为发展绿色建筑提供更为可靠的支撑。

1.6 有利于促进智能化建材的发展

当今时代已进入信息化时代的最高阶段———智能化时代,方便快捷的工作与生活方式已成为人们的普遍追求。发展智能化建筑是满足人们方便快捷工作与生活方式的有效解决途径。而智能化建筑的发展,需要靠智能化建材作支撑。发展智能化建材,同样离不开工业设计。

2 对我国建材行业发展工业设计的初步构想

诸如上述,工业设计犹如一块魔方,一旦与建材工业发展嫁接,将会对促进我国建材工业转型升级和创新发展产生难以估量的作用,理应引起全行业的高度重视。关于如何在建材行业发展工业设计,笔者有如下初步构想。

2.1 重组中国工业设计协会建材工业设计专业委员会,为推动行业工业设计搭建服务平台

在市场经济条件下,推动工业设计在全国建材行业的发展,需要有一个联系各方的平台,而这个平台就是中国工业设计协会建材工业设计专业委员会(以下简称“建材专委会”)。该专委会虽然早在1988年就已经设立,但由于长期以来建材工业发展重点集中在原材料制造领域,加工制品业发展缓慢等原因,工业设计未能引起全行应有的重视,建材专委会的工作也未能有效地开展起来。为促进建材工业设计的发展,恢复建材专委会停滞已久的活动,经过一段时间以来的协调,目前已经明确建材专委会的办事机构挂靠在中国建筑材料工业规划研究院,为做好该专委会的重组工作,我们有如下初步打算。

(1)组织开展“工业设计建材行”活动,在全国建材行业广泛宣传什么是工业设计,工业设计在建材工业转型升级、创新发展中的地位和作用,以及在建材行业如何开展工业设计等知识,以期引起全行业对工业设计的高度重视。

(2)广泛吸纳建材企业、科研、教育机构、工业设计企业、工业设计师加入中国工业设计协会建材专委会,为恢复建材专委会活动提供会员基础。

(3)找准定位,努力工作,使建材专委会成为全国建材行业工业设计事业的推动者与促进者;全国建材行业工业设计师之家;全国建材行业工业设计领域共同利益的代表者与维护者。

(a)研究制定全国建材行业工业设计发展规划或指导意见,用以指导和推动建材行业工业设计的发展。

(b)通过组织年会、专题研讨会、学术论坛、经验交流会、工业设计推动企业发展现场会等各种形式的活动,推动和促进建材行业工业设计的发展。

(c)通过推动设立建材行业设计创新联盟,为设计师和广大建材企业互动搭建平台,充当设计师和建材企业间的桥梁和纽带,衔接供需,促进建材设计成果产业化。

(d)通过组织开展全国建材行业工业设计评奖活动,积极宣传优秀产品设计、优秀设计师、优秀工业设计企业,为塑造名牌设计师、名牌产品、名牌企业提供服务平台,推动建材行业工业设计水平的不断提升。

(e)通过组织开展优秀工业设计产品及成果展览会,为工业设计师、建材企业、消费者搭建交流、交易平台,促进建材工业设计的社会知名度和认同度的不断提升,不断扩大建材工业设计的影响力。

2.2 加快构建行业工业设计创新体系提高行业工业设计的自主创新能力

(1)工业设计亦属技术创新,为推动我国建主体、市场为导向、产学研相结合的工业设计创新体系。

(2)鼓励有条件的建材工业企业设立工业设计中心,构建生产型企业工业设计团队,促进越来越多的建材工业企业成为工业设计创新投入的主体和工业设计成果产业转化的主体。

(3)积极探索组建全国性或区域性,以产学研结合为主要形式的多种形式的行业工业设计创新联盟,开展基础性、通用性、前瞻性工业设计研究,解决行业工业设计共性问题,同时为广大中小企业甚至小微企业提供工业设计技术服务。

(4)积极探索创建全国性或区域性建材工业设计产业园区,加强公共服务平台建设,吸引工业设计企业、人才、资金等要素向园区集聚,发挥辐射和带动作用,推动行业工业设计集聚发展。

(5)高度重视建材工业设计产品的标准化工作,既高度重视工业设计产品的生产制造标准的研究制定,也高度重视工业设计产品的施工应用标准的研究制定,并在适当的时候组建全国建材行业工业设计产品标准化委员会。

2.3 加快构建行业工业设计人才培养体系为促进行业工业设计发展提供人才支撑

(1)加强工业设计高等教育的学科建设,选择有基础、有条件的高等院校设立侧重于建材产品设计的工业设计专业,同时在现有建材专业的课程设置中增加工业设计的课程,以便更好地为行业工业设计发展提供智力支持和人才准备。

(2)有鉴于目前行业工业设计力量薄弱,工业设计人才缺乏的现状,应当创造条件引进国外优秀工业设计人才回国(来华)从事建材产品设计,同时高度重视从相关相近行业吸引工业设计人才服务于建材工业设计事业发展。

(3)积极探索由行业协会、高等院校、科研机构和企业联合开展工业设计培训为主要形式的多种形式的工业设计人才培训方式,构建有效的行业工业设计人才培训机制。

2.4 努力营造良好的市场环境促进行业工业设计健康有序发展

(1)中国工业设计协会建材专委会作为行业工业设计发展综合服务平台应当通过组织开展各种形式的活动,广泛宣传工业设计知识,普及工业设计理念,引导企业,特别是中小企业广泛重视和应用工业设计,提高新产品开发能力。在条件成熟时创办行业工业设计杂志和网站,构建行业工业设计长期宣传和交流平台。

(2)与国家科技成果奖励制度相衔接,研究建立行业工业设计成果评价与奖励制度,鼓励和促进行业工业设计创新。

(3)认真贯彻执行国家关于知识产权保护的法律法规,研究制定行业工业设计成果交易规定,探索建立全国性或区域性行业工业设计成果交易平台和中介服务机构,规范市场行为,促进行业工业设计健康有序发展。

3 相关链接

何为工业设计?

1980年,国际工业设计协会(ICSID)对工业设计作如下界定:“就批量生产的工业产品而言,凭借训练、技术知识、经验及视觉感受,而赋予材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工、装饰以新的品质和规格,叫做工业设计。”

工业和信息化部等11部委发布的《关于促进工业设计发展的若干指导意见》指出:“工业设计是以工业产品为对象,综合运用科技成果和工学、美学、心理学、经济学等知识,对产品的功能、结构、形态及包装等进行整合优化的创新活动。”根据如上定义,不难看出工业设计具备如下内涵和特点。

(1)工业设计主要是指现代工业中批量生产的产品设计,既不同于手工业品的设计,也不是单一艺术品的创作,而是主要为制造业提供服务和支持,是现代生产性服务业的一部分。

(2)工业设计区别于传统意义上的工程设计,工程设计的主体是工艺技术设计,主要处理物与物之间的关系,而工业设计的主体是产品设计,不仅包括产品的外观造型设计,还包括产品技术性能和结构设计,是处理人与产品、社会、环境的关系,探求产品对人的适应形式,集中体现人们新生活方式需求的设计。

(3)工业设计涵盖的知识领域宽广,融自然科学和社会科学于一体,是综合技术、文化、艺术、环境以及市场营销等多学科的边缘学科。

(4)工业设计的任务就是进行产品创新,而且主要属于集成式创新,通过设计师的创造性劳动,赋予产品材料、结构、构造、性能、形态、色彩、表面加工与装饰以新的品质和规格,满足人们期待甚至未知的愿望与需求。

工业结构设计 第2篇

第一章 总 则

第一条 为推广在工业设计创新方面做出积极努力和突出成绩的工业设计园区、企业、设计机构和院校的先进经验,树立全国性典型和示范,引导我国工业设计产业的健康快速发展,更好的服务于创新驱动、转型发展的国家战略,中国工业设计协会在全国范围内开展中国工业设计示范基地的评定工作,为规范有序地开展此项工作,特制定本办法。

第二条 中国工业设计协会负责中国工业设计示范基地的认定和管理工作,并对获得认定的示范基地在申报国家级专项、信息服务、人才培训、宣传推广、合作共建等方面给予重点支持。

第三条 示范基地的认定遵循公开、公正、公平的原则。第四条 示范基地每两年认定一次,对已认定的示范基地每年实施动态管理,每两年复核一次。

第二章 申报条件

第五条 参评对象按以下四类划分:

(一)以设计创新为主题的园区(以下简称“园区”);

(二)设有工业设计中心的企业;

(三)工业设计机构;

(四)设有工业设计或产品设计专业的院校。第六条 申报示范基地的园区应具备以下基本条件:

(一)在境内依法注册,规范运营两年以上的独立法人单位。具有合理规范的管理机构和运营机制,财务收支状况良好,有固定的经营服务场所和必要的服务设施、仪器设备等。

(二)定位清晰、特色鲜明,有明确的发展规划和良好的可持续发展前景,在服务平台建设、创新资源集聚、运营发展模式等方面有突出成果并具有行业示范价值和效应。

(三)致力于推动设计创新,服务于经济发展,为专业设计机构、中小企业及大型品牌公司提供平台性推进和服务,具有健全的服务流程和服务质量保证措施,效果突出,取得较好经济效益和社会效益,得到入驻设计机构和相关企业的好评。

(四)注重人才培养和团队建设,有专业完善的管理运营团队,主要负责人有较强的事业心、责任心,具有开拓创新精神、有丰富的实践经验和较高的管理水平。

(五)法律法规规定的其他条件。

第七条 申报示范基地的企业应具备以下基本条件:

(一)在境内依法注册,规范运营五年以上的独立法人单位,具有较强的研发设计创新能力、优秀的企业管理和良好的经济效益,在同行业中具有明显的品牌优势和竞争优势。

(二)重视工业设计创新,企业内设有独立的工业设计中心,相关软硬件配套和实验室等设施完备,工业设计水平在国际或国内同行业中处于领先水平,对行业工业设计发展起到示范带动作用。

(三)具有良好的设计创新机制和设计管理体系,工业设计的价值、理念和方法能够在企业发展中发挥重要作用。

(四)重视人才培养和团队建设,有充分的资源支持工业设计创新,工业设计中心专职设计人员不低于20人,工业设计项目经费投入每年不低于1000万元。

(五)企业高层领导人高度重视工业设计,深刻理解工业设计的内涵和价值,企业内有专门分管工业设计的高管,并在推进工业设计成为核心竞争力方面做出实际行动和显著成效。

(六)遵纪守法,诚信可靠,企业未出现违法违规及欺诈消费者的行为。

第八条 申报示范基地的工业设计机构应具备以下基本条件:

(一)在境内依法注册,规范运营五年以上的独立法人单位,以工业设计服务为公司主营业务,具有明确的发展规划和良好的可持续发展前景。

(二)具有较强的设计创新能力,设计创新水平在同行业中具有明显优势,所设计的成果转化率高,市场效果显著,所服务企业在国际、国内市场上取得明显竞争优势。

(三)积极探索新的发展模式,在传统的外观设计向高端综合设计服务转变方面做出有效成果,起到引领作用。

(四)具有完善的工业设计基础条件和相关软硬件配套设施,以及合理规范的管理和运营机制。

(五)专职工业设计人员数不低于30人,工业设计服务收入不低于1000万/年。

(六)申报前两年内未出现违规违法行为。

第九条 申报示范基地的院校应具备以下基本条件:

(一)良好的发展环境。院校内部高度重视工业设计学科发展;学校办学在人、财、物的投入和保障上制度良好;依法办学的政策保证和制度环境良好。

(二)较强的师资能力。工业设计办学理念先进,具有战略思维、科学决策能力和较强的资源整合能力。

(三)较高的科研能力。与区域经济社会发展联系紧密,形成产学结合的长效机制;以国家需要为导向,改革人才培养模式成效显著。

(四)突出的专业建设。专业建设理念先进,社会贡献度良好;承担和完成国家、地方科研项目,并快速转化为教学资源等方面取得明显成效。

第三章 工作程序

第十条 参评采取直接报名和组织推荐相结合的方式:

(一)直接报名:参评单位可直接向组委会提交申报材料;

(二)推荐申报:各地工业设计行业组织或政府相关主管部门可择优向组委会推荐参评单位。

第十一条 组委会对申报材料进行资格审核和汇总整理,评委会组织评审专家按照评审规则和评审标准进行审核评估和必要的现场答辩、实地审查,提出相关建议和审核意见,并确定评审结果。

第十二条 评审结果在中国工业设计协会官方网站及有关媒体公示15个工作日。公示结束后,中国工业设计协会对符合条件的示范基地授予“中国工业设计示范基地”称号。

第四章 管理机制

第十三条 示范基地名录及发展情况将在中国工业设计协会官方网站公布,并适时更新。

第十四条 示范基地每年3月底前将上一发展情况及当年工作计划报中国工业设计协会。

第十五条 中国工业设计协会对已认定的示范基地依照本办法每年实施动态管理,每两年复核一次。复核结果分为通过、限期整改、撤销认定三种。限期整改期限不超过六个月。第十六条 中国工业设计协会建立监督管理制度。每年或不定期组织专家对示范基地进行抽查,对已经授牌的示范基地,有下列行为之一者,将撤销称号、发布有关公告并摘牌:

(一)经营管理不善,不能保持示范基地认定条件的;

(二)复核不合格,并在整改期限内整改不达标的;

(三)申请或审核过程中弄虚做假的;

(四)示范基地性质或功能发生变化,不符合示范基地认定条件的;

(五)损害服务对象利益并造成严重后果的;

(六)违法违纪和其他对社会造成不良影响的。

第五章 附 则

第十七条 本办法由中国工业设计协会负责解释和修订。第十八条 本办法自公布之日起施行。

中小工业企业工业设计起步策略初探 第3篇

关键词:中小工业企业 工业设计 起步 策略

中国分类号:TB47

文献标识码:A

文章编号:1003-0069(2015)10-0092-02

新世纪以来,中小工业企业已成为国家经济的主要力量,到2013年底,中国规模以上工业企业利润总额中中小工业企业占60.7%,数量上占工业企业总量的82.06%。中小工业企业有创新力、有相当的市场灵活性、具备一定的技术和工程实力、有些企业甚至成为某些行业的领头羊。但是中小工业企业中拥有完整工业设计力量的企业还不多见,其原因是多方面的。在中小企业中工业设计师应如何有效工作、以及如何建立完整工业设计体系和工作流程的文献已经十分丰富,本文探索当前工业转型升级的大背景下,中小工业企业的管理层如何制订适合自身的工业设计起步策略。河北安平正泰焊网机(化名)——这家企业是本文论题的案例。由于该企业是规模以上中小工业企业类型,故限定本文的论述范围于此。

一 急需工业设计力量的中小工业企业

笔者近期有幸主持了河北安平正泰焊网机企业的焊网机工业设计改造项目,通过项目合作发现该企业具备规模以上中小工业企业的大多优良特点。首先是决策灵活,市场上热销什么型号的焊网机,就可以快速决策生产并投放市场;其次是具备比较正规高效的CAD/CAM工程化开发体系;第三个特点是企业管理高效,实实在在地采用ERP系统管理,降低管理风险;第四个特点是资金来源稳定健康;第五个特点是企业高层对规模化经营持谨慎态度,不盲目扩大,保持现有技术和成本优势。不足的方面也不少,与本文相关联的主要是企业内部还未有正式的工业设计力量。

此类企业面对未来的发展,就一定要有工业设计力量参与,这是时代洪流使然。良好的运营现状也正是工业设计在这类企业中存在的前提。

二 制约工业设计在中小工业企业发展的主要因素

工业设计在中小工业企业中尚未成为必要力量的因素是多方面的,依据河北安平正泰焊网机企业的项目实践为例,大致看来有以下几个主要因素:

1认识不足和误解影响了工业设计顺利进入企业

这个原因屡见不鲜,很多论文中都有提及,区别不大。但笔者通过实践还认为,这种现象也多半由于创业的者精力所限,忙于企业生存,而无暇估计这些内容。

2企业成长的阶段性限制

简而言之就是“还不到企业拥有工业设计力量的时候”。以正泰焊网机为例来说,渴望改善企业和产品形象的愿望由来已久,只是一直未能下定决心进行。主要原因在于“工业设计问题”一直没有成为阻挠企业成长的“头等大事”。

一个企业解决一个重大问题总是在这个问题成为困扰企业成长的主要难题的时候。企业刚刚成立时产品没有销量,那么打开市场提升销量是头等大事;销量上去了,维修问题频发,提高质量就是头等大事;质量问题控制好了,发现产品没有自己的优势特点,那么技术创新是头等大事……也就是说每到一个阶段总会有一个制约企业成长的“头等大事”。到企业有了一定规模后,发现“我们产品内在品质优良、市场口碑良好、技术创新性优良,但在产品形象上却达不到优秀产品应有的产品形象”,并因此影响企业产品进入利润丰厚的细分市場。也只有到这个时候“工业设计”才有机会成为企业成长的“头等大事”,企业管理层面才会主动寻找工业设计的支持,工业设计进驻企业才能成为必然。正泰焊网机的情况正处于这个阶段。

3企业地理位置偏僻,难以吸引工业设计人

中小民营企业本身吸引人才能力就比较薄弱,再加上一部分企业地处偏远地区吸引人才就变得难上加难了,中小工业企业也是这样。

中小工业企业的地域性、行业性导致了其中的大多数不能在靠近大城市的地方存在。企业多半是地方性企业,地处乡镇郊区,并具有当地的产业特色。河北安平正泰焊网机企业,就具备这些特点。安平县是中国最大丝网生产基地,这家企业设计和生产的主要产品正是丝网生产设备——焊网机。当地政府为支持绩优企业良性发展建立了正规的工业园,将大片土地优先、优惠地分配给这类企业使用。其优点是空间大、物流便利、费用低,能有效减低企业运营成本,但表现在吸纳各专业人才方面,却成为软肋。偏远乡镇的生活比较单调,城际交通不便生活质量低,故各类人才不愿去偏远的中小企业工作,自然成为一个普遍事实。缺乏人才,某些时候比资金缺乏更让企业为难。工业设计的核心是创新,然而创新的源泉恰恰是人才。这是制约中小工业企业工业设计发展的另一个原因。

4狭义“伪创新”——缺乏创造产品形象的经验和信心

中小工业企业的研发经验一般是通过“学习”国内外先进同行产品得来的。正泰焊网机也有这样的经历。这种做法固然有积极的一面——可以节约时间和成本,但其负面作用通常表现为只要涉及创新就要找个“拐棍”帮忙。这种现象是中小企业研发力量不足、资金不足的表现,是企业处于中小规模阶段的一个特点。那么在产品在形象创新方面,想借鉴国外同行的产品形象,而不想建立自己独特的“产品设计DNA”的现象也就顺理成章。这种“找拐”式的狭义“伪创新”习惯也是制约工业设计良性成长的一个因素。正泰焊网机企业的管理层对于国外先进同行产品的高度赞赏,也希望产品形象和它们相似。到项目后期,正泰焊网机的管理层才理解为什么要探索自己独特的造型语言。

三 工业设计在中小工业企业中应有的基本作用分析

当下时代,工业设计的具体实施要从企业实际出发理性地看待和应用这种“软实力”。中小工业企业来说还是要本着谨慎、理性的态度进行。在与正泰焊网机交流的过程中笔者认为,工业设计的以下两方面内容是这类企业最关心的。

1提升产品形象

在工业设计诸多职能中比较容易被中小工业企业接受的基本作用之一是提升企业的产品形象。工业设计的一个基本作用是利用技术和美学使产品在应用和视觉上获得“宜人性”体验。这个内容正是很多中小工业企业产品所缺乏的。这个基本作用的内容包含多个方面内容,如产品系列化造型语言、产品色彩系列化设计、产品图形和标记系统设计、平面设计、人机工程设计、软件交互界面设计等。这些设计一旦成为产品的基本内容,我有理由相信产品的使用和视觉体验会有很大程度改观。这种价值对企业来说看得见摸得着,真实不虚,立竿见影。

2支持技术创新

对于中小工业企业来说,工业设计的其他作用还有很多,诸如:支持企业技术创新、建立信息化客户交流与服务体系、减少浪费提高材料和能源利用效率、应用价值工程降低成本、提高设备交互易用性等。这些内容建议可根据实际情况决定实施与否。

四 工业设计起步策略初探

有效的解决方案不是标准化的,而是“对症下药”。使工业设计成为中小工业企业的杨心力量之一,仍需一个循序渐进的过程,应根据企业自身的实际情况选择合适的工业设计应用方式。笔者依据正泰焊网机项目的切身体会提出适合这类有一定规模的中小工业企业的工业设计起步策略如下。

1转变观念

改变对工业设计认识深度和广度。具体指企业的研发、管理层面正确认识工业设计的价值,建立“合理化工业设计观”。从思想上切实树立起“工业设计能增强产品竞争力,是企业必备软实力”的观念。主要的实施方法应是企业派人参加有关“工业设计知识普及”类的培训活动。条件允许的话应该去国内外先进工业设计企业参观学习,彻底弄清工业设计的价值。

2改善工业设计工作环境,吸引工业设计人才

为了更好地吸引工业设计人才,可以考虑将生产部门与策划、设计部门分开。生产部门可以位于偏远郊区,以利于降低成本,策划、设计、销售部门可以考虑设置在县城某处,两地间可以使用网络加强联络。工作环境舒适些,即可吸引良好的工业设计师才进入。

3循序渐进的起步

工业设计的起步无论企业资金状况如何,都建议从产品的形象、人机方向开始着手,功能创新和用户创新的难度较大,建议在形象、人机取得进展后着手开始。建议建立专门的工业设计工作小组,组员应有管理、销售、研发、采购、质检、生产、客服、工业设计师等,共同组成。让工业设计的力量进入产品周期的各阶段。有利于设计师得到具体的产品改进建议。

不同企业需求、资金、产品线的分布不同,起步的方法和规模也应不同,资金宽裕的企业应直接雇佣工业设计师,使其加入企业技术和管理层。资金相对紧张的公司可以聘请设计顾问或者与设计公司签订短期专项开发合同,也可以找高校进行校企合作开展设计业务。依据笔者的经验看,起步阶段比较理想方式是聘请有经验的资深设计师进驻企业开展彻底的工业设计工作,而不应局限于进行短期的设计项目合作。因为合作的内容毕竟有限,而且大多是“粗線条”的设计,更细致有效的工作需要工业设计人与工程技术、企划部门长时间协同工作。

4量身定制适合自身的工业设计发展计划

每个中小工业企业的发展蓝图都不同,有的想上规模成为行业领跑者;有的眼光独具只希望将企业控制在一定规模上,而不轻易做大;有的可能需要暂时剥离运营不良的事业群轻装运营,获取优势利润;所以量身定制适合自身的工业设计发展计划才是王道。

总之,不同情况的企业要结合自己的实际情况开展适合自身发展的工业设计活动才是有意义的。

结语

浅谈工业水池结构设计 第4篇

关键词:钢筋混凝土,水池,结构设计

引言

伴随着我国经济的高速发展,各类化工厂区及污水处理的日益增多,水池是工业厂区及给排水工程中的重要构筑物,在化工厂区的建设过程中,水池的土建造价占到全厂造价的30%左右,在污水处理或者净水厂等给排水工程中,水池的投资更是高达整厂投资的70%~80%,因此,如何既可以保证水池的结构安全,又能使其造价控制在合理的范围内就显得尤为重要。

1 水池的种类

在生产和使用中,水池的种类和用途多种多样,其中钢筋混凝土水池的应用范围最广。钢筋混凝土水池按照水池的位置可分为地下式、地上式水及半地下式水池;水池的形状也分为多种:矩形、多边形、圆形水池等;

2 水池作用荷载

在水池结构计算时,水池顶盖所承受的荷载一般包括顶板和梁格的自重、覆土自重及覆土以上的活荷载、雪荷载等等,在这些荷载中,顶板和梁格自重和覆土的自重荷载通常比较大,雪荷载和活荷载在计算时不同时考虑。

水池壁板所承受的荷载主要是水与土的作用力,土对壁板的侧压力采用朗肯主动土压力计算,

主动土压力系数:

水对壁板的侧压力按三角形分布,池底处所受最大水压力计算公式为;

壁板外侧顶部所受侧压力计算公式为:

壁板外侧底部所受侧压力计算公式为:

当存在地下水作用时:

当无地下水作用时:

除了上述荷载之外,还有一些其他作用会对水池结构产生影响。由于水池的工艺要求、四季的变化以及混凝土在硬化时可能产生的水化热等,会使水池的壁板发生伸缩。

3 水池的计算假定

对于水池的结构计算,应当建立整体模型或者对池壁和底板分别进行计算。在整体计算时,计算模型应当符合水土的实际作用效应,在分别计算时,壁板和底板的边界条件和计算假定也应与实际情况相符合。

顶板和壁板的计算:对于有顶板的水池,水池顶板的算法与钢筋混凝土肋梁屋盖的算法相同;水池的壁板的内力计算,应当根据壁板的长宽比以及边界假定按《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》中第6.1和6.2条的规定计算,对于圆形水池,应当按《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》的第6.2条的规定计算。计算中需要注意对顶板和壁板的不平衡弯矩进行合理分配。开敞式水池池壁的边界条件可假定为三边固接、顶边自由的板。有顶盖的水池池壁,其边界条件可视为三边固接、顶边铰接。

底板的计算:在底板计算时,可假定底板是简支于池壁,池壁的间距的不同影响着底板的地基反力,如图2所示:当水池的壁板间距很小,底板的变形与地基反力比较均匀(图2a);当水池壁板的间距逐渐增大,底板的变形与反力的不均匀分布会变得显著(图2b);甚至可能出现跨中出现较大负弯矩(图2c),图2a情况可以假定地基反力为线性。

分布,而图2b和图2c在计算时必须要考虑弯矩的变化作用。在实际工程中,考虑弯矩变化的算法非常复杂,对于简单水池,一般用静力平衡法计算底板的内力:假定底板的地基反力的分布为线性分布,忽略变形协调的影响。

4 需注意的问题

水池抗浮:在抗浮设计时,应根据《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》,结合地勘报告中的最高地下水位进行验算。在计算中,当验算水池的局部抗浮不满足规范要求时,应当对水池的底板局部加厚以增加底板的重力或者设置抗拔桩。需要注意的是,在计算水池的整体抗浮时,无论是使用阶段还是施工阶段,都是按照池内无水这一工况来进行假定。但在实际工程中,在水池施工过程中一般会采用人工降低地下水或者在池内充水等措施保证水池的稳定;在水池的使用过程中,也只有在检修等特殊条件下才会将水池的水抽干。所以,在结构设计时,应当根据施工和使用的情况综合考虑,确定一个合适的地下水位设计标高,这样既保证水池的结构及抗浮安全,又能节省工程投资。

裂缝控制:在水池的使用过程中,由于温度等应力引起的变形受到约束,池体中有可能会产生温度和湿度应力,从而导致水池的开裂。因此在水池结构设计过程中,水池的裂缝控制不可忽视。在设计时,应当根据水池内所盛介质、地下水有无腐蚀等情况来确定池体的环境类别和池体的最大允许裂缝宽度。对于尺寸超过规范规定的水池,应当按照《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》的要求,合理的增加后浇带,后浇带可有效的消除部分混凝土前期收缩产生的当量温差,从而增大了构筑物伸缩缝的允许间距。后浇带的间距应当结合施工缝布置,并且能有效地削减温度收缩应力。

参考文献

[1]CECS138∶2002,给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程[s].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]陈载赋.钢筋混凝土建筑结构与特种手册[M].四川:四川科学技术出版社,1992.

[3]胡建强.钢筋混凝土结构水池的设计与施工[J].建材世界,2013(2).

工业结构设计 第5篇

煤炭工业基地:山西、内蒙古、陕西

2.石油、天然气工业

在油气产地

消费市场

3.石油化学工业

4.电力工业:火电厂―煤炭基地、大城市

水电站―河流中上游(长江、黄河、珠江)

核电站―东南沿海

教案点评:

工业结构设计 第6篇

关键词:工业设计教育;全才;专才;应用型

应用型人才培养是我国经济建设现代化和职业化教育过程中所产生的新型教育。为探索和建立适应我国高等教育的应用型人才培养体系,全国各地多次举办应用型教育研讨会,对应用型教育的定位、办学特色和培养模式进行了深入研究和探讨。然而何为“应用型”?如今我国大部分高校在工业设计人才培养方面依然高举创新理念教学旗帜,进行系统工业设计教育旨在為大型企业培养高级人才,培养“全才”模范生,这个时候应用型人才的优势在哪里呢?

一、“全才”与“专才”模式

从框架的角度研究这种一致性教学计划下的具体课程设置可以发现,全国各高校都在培养“全才”工业设计师,这种“全才”需要掌握和工业设计相关的种种知识和技能。而工业设计作为边缘学科,需要研究的东西数不胜数:从自然到社会,从市场到用户,从设计心理学到人机工程学,从手绘到电脑辅助设计,从模型到产品生产工艺、材料等,而这些都必须在四年或者三年的学习生活中掌握,因此全才的课程设置往往很完善而真正能达到预期效果的却因校而异,或者因教师而异。全才模式的优点是:给学生“钥匙”,领学生入门。从长远角度来看,似乎学生就业面更加宽广,可选择方向更丰富,有利于学生的天性发展。然而这中间的诸多不可控制因素,终因不同学校的资源差距而令学生特色不明显,就业竞争力降低,从而又恰恰限制了学生的专业发展。因此我们说,全才的培养制度要量力而行,没有特色的教育是不可能打造出教育品牌的。

社会的发展导致社会分工的愈加细化,任何人都不可能也不需要在各领域都成为专家,“全才”的培养需要太过广泛的资源和管理,而有目标地放大工业设计某个局部的功能,进行有导向性的专才培养才更容易在社会中找准自己的就业位置。如果说大型公司企业更看重人的综合职业素质及发展潜力的话,那么中小企业则更重视个人的专业技能,许多公司在招聘的时候对应聘者提出的要求越来越明确,往往需要设计师掌握某几门技术,或者在某方面有特长,需要工作上手快,培养时间越短越好,这也正符合了国家对应用型人才的要求与期望。在专业培养目标中,体现科学技术进步和社会经济发展要求的特征,强调了工程应用型人才的特征,突出了服务面向生产第一线的特征。

二、宁波工业设计产业的需求特点

宁波的产业结构以中小企业居多,其独特的地理位置优势决定了其以外贸产业为主的经济特点,在这样的经济环境下制造业非常发达,也带动了与其相关的一批专业。市场对工业设计的需求潜力巨大,而对系统化的工业设计即产品研发的要求并非很高。

在与宁波市多家中小企业合作洽谈的过程中,我们总是听到老总在抱怨:企业是很现实的,要求产品设计既新颖,工艺又合理,成本又适当科学等。他们认为院校许多教师及社会上的工业设计人员,往往不能满足其要求,提出院校输出人才要能很快为企业所使用。这在企业中具有普遍性。宁波的中小企业有几万家,占企业数量的90%,占就业人数的90%,院校培养的人才将主要是为中小企业服务,因此要能适应中小企业发展的需求。但院校的主要着眼点则往往在人才培养的先导与前瞻性。大部分院校依然参照高等学府的工业设计培养方针,进行工业设计“全才”教育。其结果是:首先,宁波的工业设计教育水平并未达到培养全才优秀工业设计师的地步,使得这些“全才”设计师水平有限;其次,非系统化的产品设计项目让大部分在“全才”教育下有着远大理想和抱负的学生“英雄无用武之地”。

三、应用型人才培养探索——以宁波技师学院产品造型为例

宁波技师学院位处宁波江北,是一所以培养“高级蓝领”为主的技师院校,优势专业是模具制造、注塑加工等,校内有着大量的数控加工中心、机床、注塑机、快速成型等诸多设计制造相关的设备。应用型教育以培养生产、建设、管理和服务第一线的高级技术应用型人才为根本任务,以市场需求、地区和行业经济的发展为导向;理论结合实际,培养学生的技术应用能力,极大地推崇产学研结合,创新教育模式。在学生四年的专业学习过程中,在高校的培养计划基础上以宁波产业的特点为根据进行有意识的调整,突出生产制造的重要性。工业设计(产品造型)学生四年毕业后必须与企业合作完成一个实际的产品开发并得到企业的认可方可毕业。产品的外观设计、结构设计、数控加工及部分模具原理要完整地体现在其设计的报告书中,每个毕业生最后都会了解一个产品后期生产制造的过程及工序,使设计出来的产品更加贴近生产,让设计不再是纸上谈兵。学生的技师资格评审标准是产品自己设计、主体模具自己开和参与做出样机。答辩那天,学生是扛着模具、拿着样机来参加毕业评审的。

这种应用型“专才”的培养模式更加适合宁波的中小企业对人才的需求特点,也符合宁波制造业为首的产业特点,让学生在毕业后能够尽快地自我定位,并缩短与企业磨合的时间。

参考文献:

厦工工业园道路结构设计 第7篇

厦工机械工业园位于厦门市集美区灌口镇灌南工业区,工业园由A、B、C三个地块组成,

机械工业第一设计研究院承担从项目建议书编制到施工图设计整个过程。A、B、C三个地块内路网均采用环状布局,道路型式采用城市型混凝土结构。

2 设计依据

2.1《工厂总图运输仓库设计手册》

2.2《机械工厂总平面及运输设计规范》(JBJ 9-96)

2.3《城市道路设计规范》(GJJ 37-90)

2.4工业园行驶车辆类型

主导产品-轮式装载机(自重14t~22t)、履带式挖掘机(最小自重30t);原料-平板车(60t)、液态气体槽车(60t)。

2.5 自然区划:Ⅳ4区

2.6 干湿类型:中湿

3 结构层组合

结合当地工业园(如:厦门海沧新阳工业区)园区道路习惯做法和工程机械工厂行业特点、行车荷载、行车速度等因素,考虑到路面应具有抗开裂、抗水损害、耐疲劳以及平整、坚实、耐久、抗滑、抗冲击等多种功能的要求,本着合理取材、方便施工、利于养护的原则,进行道路结构层的设计与组合。

3.1 面层

根据《工厂总图运输仓库设计手册》第349页~350页表7-4-15“水泥混凝土路面板厚度(二)”(根据车轮荷载、混凝土及基础弹性模量、道路使用类别)推荐的混凝土路面板厚度。面层选用C35混凝土22cm厚(计算抗折强度为4.5MPa)。

3.2 基层

参照当地道路基层习惯做法,采用30cm厚6%水泥稳定碎石。

3.3 土基压实

路槽表面以下0cm~30cm压实度≥95%;30cm~80cm压实度≥93%;80cm~150cm压实度≥90%;150cm~300cm压实度≥90%。300cm以下压实度≥85%(重型压实标准)。松散土层厚度大于30cm时,应翻挖回填分层压实。

4 路面板厚校核

按选定的板厚(22cm)及有关参数进行道路混凝土板厚计算校核。

4.1 以100kN轴载为标准轴载,路面交通等级取中等,设计年限30a

4.2设计年限内设计车道上标准轴数累计数

N=365N1i[(1+γ)t-1]/γ=365ηnNci[(1+γ)t-1]/γ=365×0.5×500[(1+0.07)30-1]/0.07=8619546

4.3基层顶面当量回弹模量计算

土基回弹模量En=25MPa,6%水泥稳定碎石基层回弹模量E1=300MPa(由于缺乏现场实测数据,参照相邻城市道路相关数据)

E1/En=300/25=12,h=30cm

查Es计算图,Es/En=3.9,Es=25×3.9=97.5 MPa

4.4 基层顶面计算回弹模量计算

Esc=λEEs=λd(8.4hc/Es+0.58)Es设传力杆λd=1=1×(8.4×22/97.5+0.58)×97.5=241.35 MPa

4.5 水泥混凝土设计强度

fcm=4.5MPa(按表10.2.6-1选用)。

4.6 水泥混凝土弯拉弹性模量

Ec=28 000MPa(无实测值,按表10.2.6-2选用)。

4.7 水泥混凝土的弯拉疲劳强度

σf=fcm(0.885-0.063log N)=4.5×(0.885-0.063log8 619 546)=2.02MPa

4.8 最大应力σmax

Ec/Ecs=28000/241.35=116.0,hc=22cm,

查σmax计算图,σmax=1.06MPa

4.9 计算荷载应力

5 板厚确定

从校核计算角度看,混凝土面层厚度取22cm偏于安全,但考虑到工业园车辆运行的不确定性(装载机产品出厂行驶试验在园区个别道路上进行;配送中心仓库及备料中心以后有可能对外服务产生的运量),重载车辆多(14t~60t),今后厦工拟发展的履带式挖掘机(自重最小30t)行驶时的冲击作用。采用22cm厚混凝土面层可保证道路的使用寿命。

6 混凝土板板长校核

6.1 水泥混凝土设计强度

fcm=4.5MPa(按手册表10.2.6-1选用)。

水泥混凝土弯拉弹性模量Ec=28 000MPa(无实测值,按表10.2.6-2选用)。基层顶面当量回弹模量Es=97.5 MPa。

6.2 一次最大行车荷载的轴载

查表10.5.2中按中等交通等级取值,P=110kN,一次最大行车荷载作用下的最大应力σ1。

查σmax计算图,σmax=σ1=1.15MPa。

6.3 一次最大行车荷载作用下的计算荷载应力

6.4 混凝土板内的温度翘曲应力计算

板中点:σTx=Ecα1Thhc(γx+υγy)/(2(1-υ2))

υ=0.15,α1=1×10-5℃-1,Th=0.89(见表10.2.8Ⅳ区,hc=22cm对应值),

板长、板宽取最大的一组值,lc=500cm,bc=450cm。

lc/γT=500/110.75=4.5,查图10.5.3,γx=0.79

bc/γT=450/110.75=4.1,查图10.5.3,γy=0.68

纵边中点:

6.5 混凝土板板长校核

取板中点及板纵边中点温度翘曲应力中最大值σT=2.50 MPa。

4.5≥1.45+2.50

因此混凝土板板长取值满足规范要求。

7 结语

1)园区道路形式采用城市型混凝土结构,满足园区生产(包括设备检修、安装)运输和消防的要求。道路等级及其主要技术指标的选用综合考虑了园区规模、生产类型、行驶车辆的类型、交通量、设计使用年限、未来发展方向等因素。符合园区建设以人为本、优化企业环境、体现现代企业形象的设计思想。

2)道路结构层确定基本思路如下。

(1)鉴于厂区道路行车速度一般为15km/h,设计标准(道路结构型式、土基压实度等)参照城市次干道三级。

(2)根据车轮荷载、混凝土及基础弹性模量、道路使用类别按照《工厂总图运输仓库设计手册》推荐的混凝土路面板厚度初步确定板厚。

(3)道路基层尽量采用当地习惯做法。

(4)根据《城市道路设计规范》(GJJ37-90)对板厚及板长进行复核计算。内容包括:

(1)混凝土板的厚度按行车产生的计算荷载应力不超过混凝土板在设计年限末期的弯拉疲劳强度,并验证温度翘曲应力后确定。

(2)混凝土板的长度的确定应使最大行车荷载应力和最大温度翘曲应力的迭加值不超过混凝土板的设计强度。如果设定的混凝土板板厚不能满足上述要求,应重新设定板厚,在进行核算,直至符合要求。

(5)《城市道路设计规范》(GJJ 37-90)要求新建道路土基的回弹模量值、基层材料回弹模量值需按照现行的实验方法确定,厦工工业园道路设计由于缺乏实验数据,参照相邻市政道路-灌前路的相应数值,基本满足设计要求。

(6)工业园交通量是按近期交通量及社会经济增长率估算的,对板厚计算的准确性产生影响是难免的。

摘要:通过厦工工业园城市型道路结构层组合设计以及对板厚、板块的校核计算的尝试,对工厂设计中城市型道路结构计算进行初步探讨。

关键词:城市型道路,道路结构层,板厚、板块的校核计算

参考文献

[1]JBJ9-96机械工厂总平面及运输设计规范[S].

工业结构设计 第8篇

以产品设计为核心的现代工业设计是跨越21世纪的设计, 其发展方向应与产品设计制造的整体发展趋势保持一致, 并在如下3个方面作出贡献:

在创造性、发明性的探索性设计和创新性设计方面, 要充分利用科技新成果, 发挥设计师的最大潜能, 以实现标新立异的设计创新;

在以信息技术为代表的高科技应用方面, 要充分利用各种新兴技术、新型材料、新式能源, 并结合市场需求, 以实现世界的又一次“工业大革命”;

在工业设计与工程设计的一致性方面, 要充分协调好设计的功能和形式两个方面的关系, 使两者逐步走向融合, 最终实现以人为核心、人机一体化的智能集成设计体系。

工业设计是从社会、经济、技术、艺术等多种角度, 对要素进行综合性设计, 创造出能够满足人们不断增长的物质需求的新产品。工业设计在技术创新、产品成型以及商品的销售、服务和企业形象的树立过程中, 都扮演着重要的角色随着科学技术的高速发展, 特别是信息时代的到来, 市场对产品的性能、价格和交货期的要求更加苛刻。这些都要求制造企业能够快速开发出高质量的产品, 以响应市场的需求、提高自身的竞争力。传统的产品设计方法已经不能满足市场需求, 因此基于计算机技术的CAD工业设计应运而生。

2 CAD技术的起源和发展及其在工业设计中的应用

CAD技术起步于20世纪50年代的后期, 随着计算机技术的飞速发展, 越来越多的人希望通过计算机技术来摆脱复杂、繁琐、费时的传统绘图。众所周知, CAD是Computer Aided Design的缩写, 但在CAD刚起步的初期, 单纯的Computer Aided Drawing才是CAD的基本含义。直到20世纪70年代中期, CAD技术才终于得到了长足发展。总的说来, CAD发展过程就是从计算机辅助绘图到计算机辅助设计, 从二维绘图到三维造型, 进而到三维集成的设计过程。

经过最近10年的努力, CAD技术主要被应用在制图和一部分辅助计算方面, 尚有许多方面的应用有待开发。但无论过去或今后的应用领域如何变化, CAD技术应用的目的始终如一, 即不断提高工程设计的速度和质量。CAD技术在工程应用中共被分为计算机图形、工程数据库、标准件库和CAD数据交换4部分。这4部分内容表现为既相对独立又相辅相成, 缺一不可。

CAD即计算机辅助设计与制图, 是指运用计算机系统辅助一项设计的建立、修改、分析或优化的过程。CAD软件必须有能接受和使其运行的物体, 即硬件来支持它才能有实际意义, 这样就存在了CAD系统。CAD系统是由硬件、软件组成。硬件包括处理运算设备、图形显示设备、外部存储设备、数据图形输入输出设备以及有关的信息传输等硬件平台设备、软件包括系统软件、支撑 (图形、汉字等) 软件和专业应用软件。我国主要使用的CAD软件是美国AUTODESK公司开发的AUTODESK软件, 它是一个功能强大、易学易用、具有开放型结构的软件口不仅便于用户使用, 而且系统本身可不断地扩充和完善, 它被广泛地应用于微机及工作站上。因此, 国内外软件开发商在此基础上进行有关工程设计专业的二次开发, 如建筑行业:华远的HOUSE软件、建研院的ABD集成化软件和BICAD软件等。随着CAD技术的不断发展, 其覆盖的工作领域也不断地扩大, 如工程设计CAD项目的管理、初步设计、分析计算、绘制工程、统计优化等。CAD技术的应用正在有力而迅速地改变着传统的工程设计方法和设计生产的管理模式。

CAD技术以简单、快捷、存储方便等优点已在工程设计中承担着不可替代的重要作用。许多工程都应用了计算机进行辅助设计和辅助绘图, 尤其建立了计算机网络辅助设计与管理后, 不仅能提高设计质量, 缩短设计周期, 而且创造了良好的经济效益和社会效益。

3 CAD技术在工业设计中的发展趋势

从工业设计的本身角度看, 随着人工智能、多媒体、虚拟现实等技术的进一步发展, 使得人们对设计过程必然有更深的认识, 对设计思维的模拟必将达到新的境界。计算机辅助设计将使工业设计朝着多元化、优化、一体化的方向发展, 人机交互方式更加自然, 创新设计的手段更为先进、有效。

从整个产品设计与制造的发展趋势看, 并行设计、协同设计、智能设计、虚拟设计、敏捷设计、全生命周期设计等设计方法代表了现代产品设计模式的发展方向.随着技术的进一步发展, 产品设计模式在信息化的基础上, 必然朝着数字化、集成化、网络化、智能化的方向发展。计算机辅助下的工业设计的发展趋势则必然与上述发展趋势相一致, 最终建立统一的设计支撑模型.工业设计师与工程设计师逐步融合, 走向统一化。CAD的发展趋势体现在以下几个方面:

3.1 面向产品的全过程

在产品的全过程中, 要求产品的信息能在不同的环节间方便地转换, 有助于产品开发人员在设计阶段能全方位地考虑产品的成本、质量、进度及用户需求。

3.2 考虑产品的继承性

在产品的更新换代过程中, 要求能方便地获得产品的全部历史数据, 以便充分利用已经经过生产实践的产品信息, 在新品开发过程中, 只需对其中极少部分零部件进行修改后重新构造, 即可得到全新的产品, 这不仅大大缩短了产品开发周期, 节约了研制成本, 还提高了产品的标准化程度, 保证了产品的一次成功。

3.3 满足产品的并行设计

产品在设计过程中简单地分解为不同的模块, 分别由设计人员分工进行设计, 然后通过计算机网络进行组装和集成, 在产品的开发过程中设置从顶至下 (up to down) 的工作模式, 不同的设计层具有不同的管理使用权限, 对产品建立统一的数据模型后进行动态管理。

3.4 灵活的虚拟现实技术

设计人员可在虚拟现实中创造新的产品模型, 并检查设计效果, 可以运用虚拟工具任意改变产品的外形而无需耗费材料及占用加工设备。

摘要:CAD, 即计算机辅助设计, 就是将计算机技术应用到各个工程设计领域中, 它包括计算、统计、分析、优化、制图及技术经济分析等。CAD技术的开发与应用, 彻底改变了传统的设计方法, 无论在设计速度、精度、图面质量、出错率以及在社会效益和经济效益等方面都具有传统设计方法无法比拟的优点。

关键词:工业设计,CAD,技术应用,发展

参考文献

[1]潘云鹤.计算机辅助工业设计技术发展状况与趋势[J].计算机辅助设计与图形学学报, 1999.

[2]郝静如.计算机辅助工程[M].北京:航天工业出版社, 2000.

[3]张阿维, 王会燃.计算机辅助工业设计的现状与发展[J].西北纺织工学院学报, 1999.

多层工业厂房的结构设计探析 第9篇

关键词:工业厂房,结构体系,荷载计算

随着我国经济的发展, 传统的单一功能、单一结构的工业建筑已经满足不了现代大工业生产的需求, 工业大厦、联合车间等应运而生。由于建筑用地紧张以及建筑工艺流程等原因, 目前许多多层工业厂房存在诸多问题, 制约着我国经济的发展和人们生活水平的提高, 值得引起人们的深入思考与总结。基于这种现状, 本文对多层工业厂房的结构设计进行了详细探讨, 以期有助于提高我国多层工业厂房的质量。

1 多层工业厂房的结构设计要点

正是因多层工业厂房自身具有的特殊性, 因而往往需要较大的大空间, 基本上都采用的是框架结构, 而工艺条件如果许可, 也可以运用框剪结构。要想有效的减小厂房建筑的空间扭转作用, 在设计时需要使房屋的刚度中心与质量中心最大程度上达到相近。同时为了避免应力集中导致变形和收缩等情况结构体系要求简捷、规则以及传力明确。

1.1 控制横纵方向框架周期

对于多层工业厂房, 其十分显著的特点就在于跨度大且尺寸大, 而其中所使用的柱子则比较少, 但柱距方面却完全相反, 跨度小、尺寸小, 柱子却相对较多。对于此类状况, 大多需要遵循横向控制的基本原则, 以此使横向与纵向的抗震能力能够保持大体相似, 不仅能够实现多层工业厂房的抗震功能, 还能最大化的节约成本, 设计更加体现经济性。

1.2 合理布置电梯位置

多层工业厂房常常需要运输一些质量较重的货物和设备, 所以在多层工业厂房中需要设置电梯以减小工作量以及降低工作难度, 而电梯位置布置的是否合理是多层工业厂房结构设计的关键因素。由于钢筋混凝土电梯井筒的刚度很大, 在运作时可能对建筑物的偏心产生影响, 所以在布置电梯时尽量避开建筑物的角落与端部地区。如果条件不允许或无法避免的情况下, 要求随电梯周边的楼板以及周围的框架, 采用有针对性的强化措施, 由此为电梯的运行提供保障。

1.3 地震区不宜构建多层厂房

我们都知道, 地震多发区的房屋伸缩缝基本上是合一的, 建筑物若存在时间很长, 这时往往就需要采取措施, 尽可能少的对伸缩缝和防震缝予以设置, 例如提高配筋率、加厚屋面隔热保温层及后浇带的位置设在结构受力影响最小的区段等。

2 常用的结构体系

2.1 框架支撑体系

这种结构体系主要是采用柱间支撑代替水平荷载的方式, 多层工业厂房的横向刚性较大, 而纵向成柱支撑体系 (见图1) 。这种结构体系成本较低, 有较大的经济性, 而柱间支撑非常容易受到不同程度的影响, 因而在横向短且纵向长的多层工业厂房中比较适用。

2.2 纯框架体系

纯框架体系的设计要点是横纵两个方向均不设置柱间支撑, 取而代之的是刚接框架。这种设计体系与框架支撑体系相比最大的优势在于使用空间不受限制, 但不宜采用工字形柱, 而是采用两个方向惯性相差不大的截面形式。另一方面, 该结构体系使用钢量大大增加, 致使建筑物建设的成本显著增多。

2.3 钢架加支撑混合体系

和第一种结构体系比较可知, 钢架加支撑的混合体系的不同之处就在于把纵向设计为钢架、支撑混合形式, 依靠的是钢架、支撑的共同力量, 以此将柱的纵向变形予以减少。然而, 这一结构体系对楼面的刚度有着较高的要求, 否则非但无法达到设计的要求, 还会使柱出现变形的情况 (见图2) 。

3 结构设计中需注意的几点问题

3.1 结构设计和工艺设计间的协调

从总体上来看, 多层工业厂房设计的最终目的是为了服务于生产活动, 厂房设计应当满足工艺要求, 这样才能实现结构设计的效益最大化。而在实际结构设计与工艺设计中常常出现诸多矛盾, 例如需要开洞的是框架梁, 而在设计时却将应当沿梁布置的设备放在了跨中, 荷载方面也经常出现不合理的情况。针对这个问题, 工艺设计人员与结构设计人员应该充分沟通, 结构设计人员应当充分了解工艺布置和工艺要求, 工艺设计人员也应该尊重结构设计人员的基本要求, 使设计更加合理化, 给工艺设计人员与结构设计人员减少不必要的麻烦。

3.2 结构计算

现代社会科学技术的高速发展推动了人类社会的进步, 计算机硬件的发展大大减少了结构计算量, 继而可以使结构工程师真正的从繁琐的计算中得到解脱, 使其有充沛的精力及充足的时间置身于结构方案的选择及设计中, 促使结构设计质量水平得以提升, 工程成本得以减少。从整体上来看, 计算机结构计算需完成以下工作:

1) 楼面等荷载的计算。可以说, 在整个结构设计中, 荷载计算是其中的基础及关键所在, 荷载取值范围准确与否, 对计算结果的准确性起着决定性作用。诸如, 根据工程工艺所提出的设备质量、楼面均布荷载、设备布置图, 来将楼面均布荷载计算出来;因多层工业厂房的特殊用途, 它和多层民用建筑在结构形式以及楼面活荷载等多个方面均有非常多的不同之处, 工业厂房楼面活荷载要求要比多层民用建筑更加的严格。而对于中小型的机床上楼层、梁上, 甚至还涉及到吊车荷载, 其主要原因是整个平面内几乎没有内隔墙, 所以跨度柱网与层数相对民用建筑来说要高一些。另一方面, 多层工业厂房的房梁多采用现浇钢筋混凝土结构, 这种结构与民用建筑相比相对较厚, 使整个平面呈现无限大的状态。电梯间使用的大多是框架填充墙结构, 如果将电梯设置在端头的话就会显得这种结构设计不合理, 所以需要计算出楼面的均荷载;

2) 节点核心区的抗剪验算。在框架节点设计时, 应当切实遵循“强柱弱梁更强节点”进行, 如果是一级抗震等级、二级抗震等级的节点, 在此基础上要应当计算出受剪承载力。对于多层工业厂房的中心线, 切勿有重合问题, 如果有重合问题出现, 再加上柱的截面大、节点偏心大, 因而对节点核心区的构造及其受力均会带来负面影响。鉴于此, 节点核心区抗剪验算尤为重要;

3) 裂缝宽度以及罕遇地震验算。在实际的多层工业厂房结构设计当中, 裂缝宽度验算是其中不容忽视的一大步骤。在原则方面, 混凝土梁的裂缝宽度不允许超出0.3 mm, 而在验算时如果具体结果明显要高于规定要求, 则需要借助于钢筋截面的减少以及钢筋根数的增多来将这一问题解决。若采取措施后, 所得的验算结果依旧无法在规定的要求之内, 那么就应当对柱梁截面加以重新修改。我国相关标准规定, 房屋建造物的抗震设计需要严格遵守的原则为“小震不坏, 中震可修, 大震不倒”。多层工业厂房结构设计时的抗震验算仅仅只能满足小震不坏这一要求, 要想实现中震可修需要加强构造, 而要想真正实现大震不倒则需要进行罕遇地震的验算。规定7度~9度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构要进行罕遇地震的验算, 而且明确指出结构薄弱层间的弹塑性位移角要比1/50小。通常, 多层工业厂房设备方面的投资力度要比规定要求大很多, 对此, 需要进行罕遇地震的验算工作;

4) 电梯井筒相连框架。在以往的电梯计算过程当中, 大多是根据纯框架来计算, 电梯井壁根据构架配筋予以计算, 这一计算形式通常安全系数低, 因而需要按照壁式框架把框架部分计算得出的数值进行配筋, 电梯井壁则需要根据剪力墙配筋。与此同时, 多层工业厂房均设置有多台吊车, 为了操作便利和防控一些意外事故, 应将一台吊车作为吊车数据输入, 其他吊车则作为活荷载考虑。

4 结语

尽管我国目前多层工业厂房设计结构中存在着许多问题, 但也并不是没有避免和改进的可能。对此, 可以根据实际情况选择最科学合理的结构体系并进行准确的结构计算, 对选择的结构体系予以不断优化, 以达到最佳的设计。通过各种手段设计出符合要求的多层工业厂房结构, 提高我国多层工业厂房的质量。

参考文献

[1]王友鹏, 孔静雅.试述工业厂房的结构设计及常用体系[J].黑龙江科技信息, 2012 (18) :288.

[2]刘芸.多层工业厂房结构设计问题的若干探析[J].中华民居 (下旬刊) , 2012 (10) :38-39.

工业厂房大跨度框架结构设计 第10篇

随着经济建设的不断发展, 人们对工业厂房大跨度框架大跨度框架结构设计的要求也越来越高。然而在大跨度框架结构设计的过程中, 还存在着一些问题急需解决, 这些问题会严重影响到工业厂房的施工质量。因此, 需要对其进行设计上的优化, 从而提升其施工的质量, 使工业厂房大跨度框架大跨度框架结构设计更加适用、可靠与经济。

二、工业厂房大跨度框架结构设计的现状

1、大跨度框架结构设计理论和方法的研究

在保证大跨度框架结构安全的前提下, 为了充分发挥材的作用, 更合理的使用材, 还应该深人研究大跨度框架结构设计理论与方法, 使大跨度框架结构和构件的计算方法更能反映实际工作情况。有待研究的问题有:压弯构件的弯扭屈曲问题、薄板屈曲后强度的利用问题、大跨度框架结构的塑性设计问题、残余应力对大跨度框架结构强度和稳定性影响问题及门式刚架轻型大跨度框架结构体系的整体稳定和大跨度框架结构的空间工作问题等。

2、空间大跨度框架结构的研究和应用

网架大跨度框架结构、网壳大跨度框架结构、张拉大跨度框架结构体系等均属于空间大跨度框架结构, 这些新技术的应用, 在减轻大跨度框架结构自重、提高大跨度框架结构的承载力, 节约材等方面效果十分明显。

另外, 在普通大跨度框架结构中施加预应力后形成的预应力大跨度框架结构, 能增强大跨度框架结构的刚度, 提高承载能力, 从而节约材。预应力大跨度框架结构可应用于析架、梁及框架等大跨度框架结构或构件, 但目前应用较少, 有待研究和发展。

三、工业厂房大跨度框架结构设计分析

在我国建筑施工中, 大跨度框架结构的应用具有一定的标准与要求, 根据建筑不同的功能要求, 要选择不同的结构类型, 常见的框架结构类型有:

1、转换梁结构

这种框架结构在应用的过程中通常都是在檐口高度布置一个系统而又全面工作模式, 通过在设计的过程中以一个大量作为核心环节, 从而在梁跨结构进行有效的支撑。这种结构的分析中通常都是由斜板将应力传递给斜坡和工作模式, 再由斜坡传递给框架柱和结构柱和工作模式, 且在工作的过程中而梁上柱荷载, 进而给框架结构柱。该方案的应用通常都是以数学模型为基础, 是一种计算简单, 且在工作的过程中不曾考虑整体工程截面问题。这种结构在设计的过程中不仅可以利用力学模型进行相应的分析, 且计算非常的简单, 但是存在着经济性差的缺点。

2、折梁结构

在目前的建筑结构工程中, 对折梁结构的选择仍然较为常见, 其通常都是在横向上布置一个跨度较大的折梁结构, 这种结构在方案的选择中直接能够通过折梁将应力传递给上方屋面。但是由于在折梁的跨度中应用较大的截面模式, 其中仍然存在着一定的不经济、不科学现象, 而且还具有荷载传递交叉的工作模式。

四、工业厂房大跨度框架结构优化设计

1、设计处理

相较于框架结构来说, 无论是在设计上还是在施工上都具有一定的难度, 尤其是在设计上。因此, 针对框架结构进行设计的过程中, 一定要注意考虑到受力的问题, 对其受力进行全面分析的基础上, 进行有效的人工调整, 只有这样才能够使得框架结构可以应用到建筑设计中。而在设计的过程中, 需要对框架结构受力进行分析的方面主要包括以下几点:

首先, 针对框架结构的配筋在进行计算的过程中, 需要依据投影方式的不同对其荷载力进行有效的计算, 而框架结构在设计的时候, 也会受到来自空间以及平面内外的各种压力的影响, 如果处理不好, 就会使得框架结构发生轴向力的问题, 因此, 在对框架结构进行配筋的过程中, 应该采用双层配置, 同时向两个方向同时进行拉伸, 并依据实际的设计需求, 对钢筋的间距进行合理的控制和加密处理。

其次, 在对框架结构进行受力分析的过程中, 所要考虑到的压力除了弯矩压力外, 还有轴向压力, 然而, 很多的软件在对配筋进行计算的过程中, 对于弯矩压力的考虑较为全面, 而忽视了对轴向压力的计算, 这样就会使得框架结构的设计存在受力上的问题。框架结构上所设置的楼板翼缘在应用上, 其所能够发挥的作用相对来说有限, 因此, 在对其进行设计的过程中, 不能够按照T形结构的形式对配筋进行计算, 最好是采用矩形结构来进行设计, 而针对这一形式的框架结构, 需要采用手动方式进行核算。

最后, 在对框架结构进行设计的过程中, 也需要依据空间的整体作用进行具体的分析, 在框架结构中所存在的各个构件, 其所发挥的作用具有联系性, 在施工中, 需要依据这一原理对框架结构进行合理的整体施工, 尤其是在对下弦结构进行施工的时候更应该考虑到空间的整体作用, 同时要合理的进行浇筑工作, 这样能够使得框架结构施工质量可以得到有效的提升, 从而使得框架结构的整体作用可以得到最大限度的发挥。

2、优化结论

在对上述的框架结构进行分析和计算后, 可以得到以下的几点优化结论:

首先, 由于框架结构在受力上有其自身的特点, 因此, 在对框架结构进行设计的过程中, 需要结合建筑的具体施工条件以及要求, 来选择适宜的设计结构形式, 并且采用有效的方式对框架结构的设计进行合理的优化, 这样不仅能够有效的保障结构的整体稳定性, 而且还能够有效缩减设计成本, 从而推动框架结构设计的开展。

其次, 针对大跨度框架结构来说, 要想使得其屋面斜梁的压力可以降低, 就需要利用下弦拉梁来对传力的途径进行有效的改变, 而这样不仅能够有效的减少配筋的应用量, 也能够使得相应的截面相对的减少, 从而使得该结构可以得到最佳的优化。

最后, 大跨度框架结构的坡屋面有很多种类型, 在对其进行设计计算的过程中, 可以先对模型进行计算, 这样可以使得结构设计更加具有灵活性。同时还需要利用相关软件对其进行分析, 在分析的过程中, 需要充分的结合具体施工的情况以及建筑的建设类型, 相关的设计人员要依据前人的经验来开展结构设计, 并且对自身设计中不合理的部分进行合理的调整, 从而达到优化设计的目的。

五、结束语

总而言之, 在目前的工业厂房设计中, 应用最为广泛的结构就是大跨度框架结构, 其在实际的应用中具有突出的优势, 由于其所具有的设计优势, 使得建筑设计者对其尤为青睐。该结构占据了整个工业厂房的屋面, 能够有效的减少接缝的出现, 使得屋面的防水性能增强, 从而进一步的提升了建筑的整体质量。但是社会在不断发展, 建筑企业也需要不断优化设计的方案, 这样才能保证建筑的性能与功能越来越好, 才能满足人们对建筑性要求。因此相关人员一定要不断进行学习和总结, 从而推动我国建筑行业更好的发展。

参考文献

[1]袁雪峰, 李效梅.迁徙大跨房屋钢结构建筑的结构体系[J].四川建筑科学研究, 2011

[2]李思思.延性钢筋混凝土大跨度框架结构的设计要点及其意义.建材世界.2013年3月, 第2期, 166-168.

浓缩工业与设计精华 第11篇

过去,机芯中会有hammer(音锤)这个结构的表款,大多是3问表或闹铃表。不过今年规则变了,声音不一定要完整地报时。只需要稍稍“叮”一声,也能让手表变得异常有趣。

视听享受这是今年最让人兴奋的手表之一。朗格的Zeitwerk跳时表,前年就已经出过风头!其小时、分钟全部采用跳字显示,结构相当厉害。但没想到还有新花样可以玩。面盘上增加2根小音锤,右边高音报刻,左边低音报时,每15分钟换分跳时的时候,就“叮!”一声,真是达到视觉、听觉的双重享受。

ALANGE&SoHNE Zeitwerk Striking Time

功能:跳时、跳分、小秒针显示;小时、刻钟敲音功能

机芯:手上链机芯

定价:约9.375万美元

拉开序幕积家表今年推出这款Revers03问表,有1组非常大型的音锤,就位于面盘的右上方,而这正是积家表去年开发的“投石车”式弹簧结构的专利音锤,能以准确快速的力道敲击音簧,发出清脆响亮的声音。不过这还不是最炫的,此3问表的启动器是1扇门帘,推开之后才能启动机制,顺便欣赏机芯运作听报时。

JAEGER Le COULTRE RepetitionMinutes a Rideau

功能:时、分显示;3问报时功能

机芯:手上链机芯

定价:约30.6万美元

名牌3问时尚名牌LV今年终于也加入巴塞尔钟表展了。他们安排了1艘游轮作为展场,而新品中最重要就是这款旅行用的2地时间,3问表。不过此次暂无机会亲耳听到它的声音,预计今年底才会在巴黎正式发表。

LOUIS VUITTON Repetition Minutes

功能:时时、分、小秒针显示;2地时间、日夜显示;3问报时功能;动力储存显示

机芯:手上链机芯

定价:暂未定价

Invention独家发明

在表坛,要能够独家发明某1种功能,其实并不容易。看多了各家品牌所推出的复杂表款,就会知道,其实很多功能都是互相流通的,换了个设计模样而已。毕竟,这只是1个大型的商业行为。因此,能够独立开发专利功能,是相当难能可贵的。

自动脱离当手表的机芯自动盘,不断持续为发条上链,将会让发条盒上链过度,扭力过强,而影响计时的精准度。为了解决这个问题,RICHARD MILLE今年这款RM030,装载了全新发明“可脱离式自动盘”,其机芯中设计了1组自动离合结构,当上足发条时,发条盒就会自动脱离上链机制,反之就结合。当与动力储存显示相连结,就能使机芯和擒纵结构维持在最佳的恒定扭力下工作,让计时更为精准了。虽然不知道这样能精准多少,不过还真酷啊!

RICHARD MILLERM030

功能:时、分、秒显示;日历视窗;动力储存显示:自动盘离合结构

机芯:自动上链机芯

定价:暂未定价

4轮飞转曾获得日内瓦钟表大赏最佳复杂功能的双人组制表师Greubel Forsey,今年推出全新的“Invention 2”,呼应其,2007年推出的“Invention1”的双体陀飞轮结构,这次是“4体陀飞轮”,共有2组双陀飞轮一起运作,透过中央的差动轮系,把平均计算的时间传到秒针盘与时分盘,显示出最准确的时间。如此华丽豪奢的独家发明,要价75万美元呢!

Greubel ForseyInventionPiece 2

功能:时、分、秒显示;4体陀飞轮擒纵结构;动力储存显示

机芯:手上链机芯

定价:约67.2万美元

Koncept全新概念

在这里,koncept可不是concept的错别字喔,那可是比“概念”还要更新更酷的“新概念”。近年来,表坛向车坛看齐,也开始推出所谓的“概念表”,有些可以量产上市,有的只是纯搞创意,但无论如何,这些全新概念表,都可能是未来表坛的方向。

飙速黄针这就是豪雅今年发表的全新概念表,震撼人心的全机械式“1/1000秒”计时码表。机芯内装置1款无摆轮的超高速游丝,震频达到500HZ,也就是每小时震动达360万次,比起目前一般手表的2.88万次,快100倍以上,也因此计时器可以计算达1/1000秒的精准度。计时码表一旦启动之后,中央黄色大秒针每秒钟即旋转10圈,简直就像一团黄雾,搭配绵密的嗡嗡声,效果实在惊人。

TAG HEUERMikrotimer Flying 1000

功能:时、分显示;1/1000秒计时码表

机芯:走时、计时双檎纵结构自动上链机芯

定价:约12.5万美元

表侧的1000数字标示出其特殊功能,机芯则可以看到2组独立的擒纵结构。

卫星校正日本星辰表在“光动能”与“电波校正”技术上有着领先地位,今年他们再推出全新概念“卫星讯号校正技术”,只要在有天空的地方接收卫星讯号,即可校准时间,不必再受限于电波发送的讯号范围了。另外,表壳也采用全陶瓷制作,非常酷。

CitizenEco-Drive Salellite Wave

功能:时、分、秒显示;全日历显示;计时码表;世界时区;卫星讯号校正

机芯:光动能电子石英机芯

多层工业厂房的结构设计探析 第12篇

关键词:多层工业,厂房结构设计,结构计算

1 概述

随着人们物质文化生活水平的不断提高,人们的居住环境有了较大的改善,体现了新的建筑理念。在经济的带动下,我国的产业结构有了很大程度的调整,面对结构调整和人们新的建筑理念,传统的厂房设计已无法适应当前社会发展的需求,厂房从其以功能性为开始向科技和人文等多方面的方向发展,同时也从单层结构向多层结构发展,因此在现代化的企业当中,对其厂房的设计有了很大的变化,所以需要科学的设计理念满足现在跨度大、荷载大、开洞多等多层厂房的特点,并针对设计过程中的具体进行进一步的探讨。

2 多层工业厂房结构设计要点

2.1 控制横向框架与纵向框架的周期

多层厂房不同于多层住宅,其跨度较大,尺寸也大,同时没有太多的承重柱子,同时柱距多数情况都是横向控制的,这样有效的增加了抗震能力,同时在设计上也更趋于经济合理。

2.2 合理布置电梯间的位置

多层厂房在设计时充分考虑竖向运输的需要,面对大型的设备、沉重的货物,所以电梯在多层厂房中是必不可少的,电梯对竖向运输起着主要的作用。对于电梯位置的配置还有具体的要求,电梯应尽量不配置在建筑的角部或是端部,这样可以防止由于井筒的刚度太大而导致建筑物的偏心现象产生,如果在布置上实在无法避开这二个部位时,则应加强其周围楼板及框架的强度,减弱偏心现象的发生。

2.3 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。

3 常用的结构体系

3.1 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,但柱间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。

3.2 纯框架体系

框架体系就是没有柱间支撑,纵横方向都采用框架结构,这样会使厂房的空间部分充分发挥其功能,但框架体系中的柱要采用箱形,而不能采用工字型,同时使用的钢量还需要增加。

3.3 钢架加支撑的混合体系

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。

4 结构设计中应注意的问题

4.1 结构设计与工艺设计的协调

在对厂房进行设计的过程中,应该保证结构设计和工艺设计的协调性,二者之间应该互相沟通,尽量的为对方提供方便。在进行结构设计之前,应该充分的了解到在厂房中的工艺生产需求,满足工业生产。在工艺设计阶段,应该对厂房的结构设计有充分的了解,在什么地方可以布设什么设备,什么地方可以承受一定的荷载等,都需要有清晰的了解。在实际的设计过程中,往往会因为二者的沟通不畅,出现了不协调的现象,这样在厂房应用的时候,就会出现矛盾,不能有效的利用。如果二者可以有效的沟通了解,不仅在设计上会顺畅,同时还为施工减轻了负担。

4.2 结构计算

以前由于科学技术的不发达,结构工程师大量的工作都用于结构计算上了,从而忽视了结构方案和结构布置。现在随着计算机技术的广泛应用及软件技术的迅速发展,结构计算工作通过计算机得到可以得到准确的结果,使结构工程师有大部分的时间放在结构方案的选择及结构布置上,从而有效的提高了其设计的水平。

4.2.1 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。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,使用框架填充墙结构。

4.2.2 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。

4.2.3 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。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”,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。

4.2.4 与电梯井筒相连框架的考虑

在过去设计的过程中,一般都是按照纯框架来进行计算的,而对于电梯井的配筋部分也是按照构造计算的,但是这种设计方式往往安全度不够。框架部分的配筋,应该根据壁式框架的结构进行计算,然后得出相应的数值来考虑配筋,而电梯井壁配筋时则应该根据剪力墙来计算。此外,在多层厂房中,一般情况下,都会有多台吊车,那么在设计的过程中,就应该将一层上的吊车按照吊车的荷载输入,而其他剩余的吊车荷载就不该计算在内,应该按照活荷载来进行考虑。

结语

综上所述,工业厂房在新形势下随着工业结构的调整有了较大的变化,其厂房因生产经营的需要开始向多层方向发展,在对多层厂房进行结构设计时,首先要做到结构造型的合理性,施工时严格按照施工图的设计来完成,结构计算时要经过反复的测试,以求得到准确的数值,保证设计的最佳化。

参考文献

[1]路克宽.钢结构工程便携手册[M].北京机械工业出版社.2003.

[2]王景文.钢结构工程施工与质量验收实用手册[M].中国建材工业出版社, 2005.29 (02) .

[3]黄云叶.多层工业厂房结构设计常见问题及解决方法探讨[J].城市建设理论研究.2012 (20) .

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