工業(yè)設計類畢業(yè)論文
工業(yè)設計類畢業(yè)論文
工程設計往往是在工程項目施工前先行完成的,而工程設計流程確定了工程設計各項工作的先后順序并貫穿其始終。下文是學習啦小編為大家整理的關于工業(yè)設計類畢業(yè)論文的范文,歡迎大家閱讀參考!
工業(yè)設計類畢業(yè)論文篇1
淺談工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設計
摘要: 根據(jù)當前國家政策, 為了改變國內(nèi)環(huán)境污染嚴重以及經(jīng)濟增長難以持續(xù)等問題,提出了節(jié)能減排,淘汰落后,升級換代等舉措。國家政策的實質(zhì)是調(diào)整我國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展方向以內(nèi)需為主而非出口導向型的發(fā)展模式,鼓勵高附加值的鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)。因此,鋼結(jié)構(gòu)憑借自身材料的優(yōu)勢,必將在以后的生產(chǎn)生活中占據(jù)更加重要的位置,而其在工業(yè)領域的應用和設計將是一個重要的工作。
關鍵詞: 鋼結(jié)構(gòu);工業(yè);結(jié)構(gòu)設計
1 鋼結(jié)構(gòu)應用及鋼結(jié)構(gòu)設計目前現(xiàn)狀
在現(xiàn)代的社會,鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)是主要的建筑材料之一,在各個領域都有很大的作用,鋼結(jié)構(gòu)技術與其他建筑材料相比是有著很多優(yōu)點:首先,鋼材本身具有強度高、連接方便可靠、可回收再利用、不污染環(huán)境等優(yōu)點;其次,鋼結(jié)構(gòu)體系具有自重輕、安裝容易、施工周期短、抗震性能好等優(yōu)勢。在實際設計中,其材料力學性能的可靠性及結(jié)構(gòu)形式的靈活性也使得鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢得以進一步顯現(xiàn)。因此近年來無論國內(nèi)還是國際上,鋼結(jié)構(gòu)的舞臺越來越大,應用越來越廣。鳥巢和央視大樓中鋼結(jié)構(gòu)的應用可以說是近年來的代表。
目前鋼結(jié)構(gòu)或者應用大量鋼材的混合結(jié)構(gòu)的應用實例很多,更多的為人熟知的是其在高層、超高層及大型公共建筑中的應用。這些項目一般在社會上的影響力非常大,經(jīng)常為一個城市甚至一個國家的地標性建筑。能夠在這樣的項目中得到大量應用,充分證明了鋼材及鋼結(jié)構(gòu)體系在結(jié)構(gòu)設計中所占有的重要位置。
隨著工業(yè)生產(chǎn)技術的不斷進步,鋼材的種類也日益繁多,尤其是高性能鋼材的產(chǎn)品逐漸占據(jù)市場的主體,其應用必將更加廣泛。更為重要的是,計算機技術的發(fā)展為鋼結(jié)構(gòu)設計軟件甚至計算理論帶來的更大的益處。目前鋼結(jié)構(gòu)計算軟件越來越多,各種技術理論的應用也越來越全面,鋼結(jié)構(gòu)在有限元及空間作用的研究及應用會越來越普及。
盡管大量地標性建筑更為人所知,不過鋼結(jié)構(gòu)在應用上更多的是在工業(yè)建筑領域,其在工業(yè)領域的應用也更為悠久。目前大大小小的工業(yè)廠房或者生產(chǎn)線,多數(shù)都離不開鋼結(jié)構(gòu)。不過與其在民用項目中的紅火現(xiàn)象不同,鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)設計上并沒有更大的發(fā)展??赡芷渲械脑蚴呛軓碗s的,也是多方面的。個人認為主要的原因有以下兩點:首先,工業(yè)設計用鋼結(jié)構(gòu)體系比較成熟固定,概念清晰,歷史悠久,得到了很多事實上的經(jīng)驗及驗證。其次,工業(yè)項目的開發(fā)上有其獨特的方面,體系優(yōu)化和材料用量更多的時候并不是考慮的主要的因素。與其它因素綜合在一起,工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)在設計上的發(fā)展比較緩慢。更多的潛力很好的設計人才對工業(yè)設計的興趣比較低,導致目前總體上相對于民用設計來講,工業(yè)的設計人員能力和潛力都稍微落后。
2 鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)設計中的重要性
我們知道農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟的基礎,因為它提供人民的基本生存保障。但在整個國民經(jīng)濟中光靠農(nóng)業(yè)是遠遠不夠的,其它產(chǎn)業(yè)部門,如工業(yè)、交通、商業(yè)等都必須大力發(fā)展,尤其是工業(yè),它是國民經(jīng)濟的主導產(chǎn)業(yè)。一個國家工業(yè)發(fā)展水平就代表了其經(jīng)濟發(fā)展水平,世界上的發(fā)達國家都是工業(yè)化國家。作為發(fā)展中國家,與發(fā)達國家相比,我國的工業(yè)還存在許多問題。比如總體水平低,現(xiàn)代化程度差,科學技術上明顯滯后,工業(yè)生產(chǎn)效率也較低。因此,工業(yè)經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型勢在必行。
配合著工業(yè)方面的轉(zhuǎn)型,鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)領域的應用也將進入到一個新的階段。在這個階段中面臨著一定的考驗,但更多的是機遇。對于工業(yè)來講,鋼結(jié)構(gòu)的應用范圍相當廣泛,歷史也相當悠久,其體系也較為成熟和固定。
工業(yè)中體量大小差異很大的建、構(gòu)筑物很多,需要滿足的功能要求也多種多樣,各方面的限制因素等都導致結(jié)構(gòu)樣式要比較靈活,因此鋼結(jié)構(gòu)的應用必將占據(jù)很大的部分。輔助材料的性能發(fā)展,如防火材料、防腐蝕材料及保溫材料等,也使鋼結(jié)構(gòu)能滿足越來越高的使用上的要求。隨著時間的不斷推移,工業(yè)與鋼結(jié)構(gòu)之間形成了一種相互促進、互利互惠的關系。這種關系也決定了兩者緊密的聯(lián)系。
3 工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設計的內(nèi)容
工業(yè)設計目前看起來在軟件的應用深度上落后于民用設計,但是工業(yè)設計的內(nèi)容對于一名設計人員來說可能反而是更有挑戰(zhàn)性的。工業(yè)設計對于設計人員的要求更加全面,要求對不同的結(jié)構(gòu)形式都要比較熟悉,對各種結(jié)構(gòu)體系都要有一定理解,基本的結(jié)構(gòu)概念要很清晰。正是因為設計要求及設計內(nèi)容上比較復雜,因此對設計人的結(jié)構(gòu)基本知識及對實際問題的分析能力要求很高。一旦在分析當中出現(xiàn)不合理或者有所遺漏的狀況,結(jié)構(gòu)的安全性將會受到直接的影響。對于其中的鋼結(jié)構(gòu)設計而言,不同于混凝土結(jié)構(gòu)。在方案設計階段,鋼結(jié)構(gòu)可以選擇的結(jié)構(gòu)形式更多,不過需要考慮的因素也更復雜:經(jīng)濟因素、設計周期及施工周期、材料采購及運輸?shù)?。鋼結(jié)構(gòu)一般受力更為明確,也更直接;在靜定結(jié)構(gòu)體系中,結(jié)構(gòu)體系的完整性和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性都比一般的混凝土結(jié)構(gòu)更高。在設計過程中,除了結(jié)構(gòu)主體計算之外需要考慮更多的因素,節(jié)點設計、加工、安裝、運輸、防火防腐蝕等都要根據(jù)具體的情況選擇不同的方式。
工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)大的結(jié)構(gòu)形式一般包括:框架、排架、網(wǎng)架、剛架等,還包括諸如煙囪等特種結(jié)構(gòu),以及桁架等較大跨度結(jié)構(gòu)等。工業(yè)改造項目經(jīng)常也是以鋼結(jié)構(gòu)為主,需要根據(jù)具體的形式選擇不同的結(jié)構(gòu)體系或者構(gòu)件。在結(jié)構(gòu)設計時,對于墻面板、屋面板及平面鋼板作用對結(jié)構(gòu)的影響是不可忽略的,需要我們根據(jù)不同的條件及要求予以考慮。對于這方面的認識隨著各種概念的不斷成熟,將會在實際中有更多的應用。
除了對鋼結(jié)構(gòu)體系要很熟悉之外,鋼結(jié)構(gòu)對于單個構(gòu)件的設計計算也很重要。在構(gòu)件的計算中也需要考慮很多的因素:構(gòu)件的強度計算、穩(wěn)定性計算、變形計算等。在有需要的時候還要進行疲勞計算,塑性設計,動力計算等。在這個過程中有很多需要根據(jù)實際情況進行假設或者調(diào)整的地方,比如平面內(nèi)外的支撐長度,剛接鉸接和實際能達到的效果的判斷等。最后的節(jié)點設計需要考慮從最開始的計算條件、制作安裝等全過程的狀態(tài),也是使結(jié)構(gòu)實際與計算相符合的關鍵。
4 工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設計的前景
由上面的分析可以看出,工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)的設計與民用的差別較大,盡管目前來看在現(xiàn)代化的計算理念的深度應用上還有很大的進步空間,但其對于設計人員的基本知識及能力要求還是很高的。目前我國工業(yè)的發(fā)展在轉(zhuǎn)型階段,不過工業(yè)發(fā)展肯定是不可替代的,因此工業(yè)會不斷進步,工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)的應用前景也是十分光明的。鋼結(jié)構(gòu)設計在板、殼等的考慮上還有大的提升空間,隨著計算分析軟件的進步,將會使得鋼結(jié)構(gòu)在保證安全性的前提下經(jīng)濟性也有很大的提高。目前比較典型的輕鋼結(jié)構(gòu)以其100%可回收的優(yōu)勢、簡單快捷的安裝和輕便經(jīng)濟的用鋼量受到了行業(yè)的青睞。尤其是輕鋼住宅系統(tǒng),在傳統(tǒng)的工業(yè)廠房之外,開辟了工業(yè)輔助用房領域。目前,輕型鋼結(jié)構(gòu)由于更好的經(jīng)濟性、設計施工的規(guī)范性、良好的美觀效果、環(huán)保節(jié)能,以較高的增長率快速發(fā)展。
在工業(yè)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型后,相應的結(jié)構(gòu)設計必將會隨之有一個較大的改變。由于環(huán)境的不斷惡化,我們今天更加注重環(huán)保,提倡綠色建筑。綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。鋼材作為一種可以回收加以重復利用的環(huán)保建筑材料,無論是與傳統(tǒng)的材料木材及磚石,還是現(xiàn)在應用范圍最廣的鋼筋混凝土材料相比都有很大的優(yōu)勢,其能在全周期內(nèi)很好的滿足綠色建筑的要求。因此從各方面可以看出,鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)設計上即將會有一個全新的、更為廣闊的發(fā)展。
參考文獻:
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工業(yè)設計類畢業(yè)論文篇2
工業(yè)建筑節(jié)能設計探討
【摘要】隨著環(huán)保節(jié)能的號召在全世界掀起,各行各業(yè)將節(jié)能作為重點考慮因素之一。相比之下,工業(yè)建筑所消耗的能源占據(jù)著社會總能耗較大比例,引起相關人員的關注和重視。對于我國的工業(yè)建筑節(jié)能設計來看,目前還存在不標準不規(guī)范,還需要進一步改進其設計標準。本文探析了工業(yè)建筑節(jié)能緊迫性,之后就節(jié)能設計上進行探討。
【關鍵詞】節(jié)能設計;工業(yè)建筑;探討
前言
在保證了建筑空間的熱舒適前提下,經(jīng)過技術進步、利用合理、經(jīng)濟合理及科學管理等多種途徑降低建筑中各種能耗,進而實現(xiàn)建筑節(jié)能。從目前的統(tǒng)計來看,建筑消耗的能耗占據(jù)了我國總能耗約為28%。工業(yè)建筑無論是建造中還是運行使用都是耗能的大戶,所以要提升能源利用及可持續(xù)發(fā)展必然要做好工業(yè)建筑節(jié)能。在這種形勢下,探究工業(yè)建筑節(jié)能設計具有現(xiàn)實意義。
一.工業(yè)建筑節(jié)能的緊迫性
伴隨著經(jīng)濟全球化及人口增長,能源危機成為了全球性的危機,節(jié)能能源成為人們追求可持續(xù)發(fā)展重要課題,并要求通過環(huán)保增強節(jié)能,通過節(jié)能來推進環(huán)保。而我國正在經(jīng)濟高速發(fā)展階段,日漸凸顯出經(jīng)濟發(fā)展、能源匱乏及環(huán)保間的矛盾。通過相關研究發(fā)現(xiàn),建筑的耗能比較嚴重,占據(jù)了總能耗的三分之一左右,而且隨著經(jīng)濟全球化發(fā)展該比例還是不斷提升,因此做好建筑節(jié)能設計是勢在必行的重要問題。
很多發(fā)達國家自從石油發(fā)生危機開始,就重視了建筑節(jié)能問題。隨著工業(yè)建筑不斷的增加,其能耗更是逐漸增加。但是隨著建筑節(jié)能中投入了大量研究和開發(fā),加之在工業(yè)建筑中廣泛使用新技術、新材料,有效提升了工業(yè)建筑的能耗。但是對于我國來說,因為過去一直不重視節(jié)能,和其他一些國家相比較我國單位面積上的能耗超過了2.5倍,而且這種差距還在逐漸拉大。根源原因就在于我國的能源較匱乏,形勢十分嚴峻;同時很多建筑上根據(jù)沒有重視節(jié)能,嚴重浪費能源,嚴重束縛著建設節(jié)約型的社會。近些年來,伴隨中全球性的能源危機繼續(xù)升級,加之我國能源匱乏日漸嚴重,我國也熟知節(jié)能的重要性,相繼發(fā)布了各種強制性的建筑節(jié)能標準,相繼出臺了各種減排政策法規(guī),各種形式都體現(xiàn)出建筑節(jié)能的緊迫性,已經(jīng)是刻不容緩了。
二.工業(yè)建筑節(jié)能設計
對于耗能如此巨大的工業(yè)建筑,一定要做好節(jié)能設計,這不但是我國工業(yè)建筑的重點關注問題,還是全世界人們共同努力的事情。對于工業(yè)建設節(jié)能設計不能夠從單一某方面入手,筆者根據(jù)多年的經(jīng)驗認為應該從如下幾個方面入手。
1)分區(qū)熱工設計:工業(yè)建設節(jié)能不能夠統(tǒng)一設計,要按照我國具體氣候條件進行分區(qū);按照條件我國大體分為五個區(qū);溫和地區(qū)、冬冷夏熱地區(qū)、冬暖夏熱寒冷地區(qū)及嚴寒地區(qū)。在節(jié)能設計上必須要滿足的要求,在嚴寒地區(qū)必然要做好保溫措施,而大多對夏季防熱不考慮;而寒冷地區(qū)要滿足確保冬季保溫,有一些地方還要做好夏季防熱;夏熱冬冷地方就要做好夏季防熱,冬季適當保溫;夏熱冬暖的地方要做好夏季防熱,大都不用考慮冬季的保溫;但是溫和地區(qū)就要注意冬季保溫,大都不用考慮冬季防熱。
2)降低建筑物外表面積:對工業(yè)建筑進行節(jié)能設計中,有效降低建筑物外表面積,降低其體形系數(shù)。因此體系系數(shù)越小就能夠方便節(jié)能,因為工業(yè)建筑外表面和外面空氣直接接觸,能夠有效散熱。根據(jù)相關標準中提出,對于比較寒冷的地區(qū)要有效限制建筑物體形系數(shù),而其他地區(qū)因體形系數(shù)影響建筑物能耗較小,就不做限制。
3)盡量保留原有土地:事實上,水泥化的建材對太陽輻射熱吸收較多,再加上現(xiàn)在使用空調(diào)比較普遍,嚴重導致空氣質(zhì)量日漸惡化?,F(xiàn)在很多工業(yè)建筑在工藝設施時,都計劃了大量混凝土的地坪,如果遇到這種情況最好要多保留原有土地,科學實施綠化,盡量在室外減少混凝土的土地坪,因為綠地能夠散發(fā)出大量的熱量,能夠帶走許多熱量,降低地面輻射影響建筑物,有效改善工業(yè)建筑周圍的熱環(huán)境。比如建筑物四周都是水泥地板,經(jīng)過太陽照射之后溫度高的讓人承受不了,而影響到建筑物種的人們正常生活。
4)優(yōu)化總圖布置:在設計工業(yè)建筑節(jié)能上確保生產(chǎn)工藝前提下,要實現(xiàn)節(jié)能目的就要依據(jù)前面的分區(qū)中基本規(guī)律,采用優(yōu)化總圖布局,做好建筑總平面合理布置、建筑的立、平及剖面的形勢及自然通風、太陽輻射等各個方面,都會影響到工業(yè)建筑的耗能情況,還要確保建筑物能夠在冬季最大使用太陽的輻射能量,減小采暖的負荷;確保建筑物在夏季能夠最高效降低太陽輻射熱并且使用自然的通風來降低溫度,同時還可以減小空調(diào)的制冷負荷。
三.節(jié)能的措施
對于工業(yè)建筑節(jié)能來說,設計出來僅僅是理論上的節(jié)能,還需要將這些設計賦予到事實中,其主要節(jié)能措施要從如下幾個方面入手:
?、賶w-對于工業(yè)建筑來說耗能最多就是墻體,因其外圍護結(jié)構(gòu)所占面積較大,一旦外圍護氣密性以及隔熱性較差必然會增大耗能。要做好墻體節(jié)能措施,就要從砌塊墻體的材料、墻體形式等各個方面入手,進而達到節(jié)能目的。
?、陂T窗-門窗是外圍護結(jié)構(gòu)主要的耗能構(gòu)件,是整個建筑物中隔聲、隔熱最為薄弱的環(huán)節(jié),尤其是絕熱性較差,因此就要增強門窗熱工性能及密閉性、控制窗墻之比、門窗框的材質(zhì)導熱性能等入手,實現(xiàn)節(jié)能的效果。
?、畚菝?同樣屋面也是外圍護的結(jié)構(gòu)之一,其保溫隔熱作用同樣重要,自然也要做好其節(jié)能性。同樣屋面的節(jié)能措施要從兩個方面入手:其一保溫材料上要選擇密度大及導熱系數(shù)高的材料;其二不能選擇吸水率過大材料,防止因吸水過多而降低了保溫效果。
四.結(jié)束語
總之,隨著工業(yè)建筑的投資與規(guī)模快速增加,耗能正在以驚人的速度提升,為工業(yè)建筑節(jié)能設計帶來了新任務與新挑戰(zhàn)。因此必須要從設計做起,將設計付諸于工業(yè)建筑節(jié)能實踐之中,進一步提升技能技術水平,推動我國工業(yè)建筑的節(jié)能技術發(fā)展。
【參考文獻】
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