某钢结构工业厂房屋面系统的优化设计
某门式刚架轻型钢结构厂房优化设计分析
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２ 优化设计
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１优化模型同
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筑
几何构造 约束条件方面有宽 厚 比、 高厚 比 、 腹板 高度大 于 翼缘宽度 、 大头截 面高度大于小头截 面高度 、 翼缘 厚度大于 腹
２ ｍｍ以上等 。 性能约束考虑弹性范围内强度 的利用 、 刚 ＿ 收 作 稿 者 简 日 期 介 ： ２ 李 ０ １ 建 ３ — 国 ０ １ （ － １ ９ ２ ５ ８ ０ 一 ） ， 男 ， 山 西 平 遥 人 ， 毕 业 于 山 西 农 业 大 学 ， 硕 板厚度 度及平面 内外稳定的性能约束 。 所有 约束条件应符合《 规程 》 的
士； 助教 ， 主要从事房屋建筑学方面的教 学工作。
安
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建
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２ ０ １ ３年 第 ２期 （ 总１ ９ ０期 ）
规定 ， 并且要在有限元分析的过程 中随着设计变量动态调整［ ３ １ 。
２ ． ２优 化 目标
产 品的厚度 系列 ； ③梁的翼板 和腹扳厚 度差别较大 ，
给材料规格选 型带来不 便。对结构进行 了两 轮三次 的优化设计 ， 优化结果分析如下。
刚架中梁柱用钢 达 ２ ． ９ ６ ｔ ， 单位平米用 钢量 为 ２ ３ ． ６ ｋ ｇ ／ ｍ 。实际工
程 中． 冈 ０ 架 中梁 柱 用 钢 一 般 为 刚架 总重 的 １ ／ ３ ～１ ／ ２ ， 即使 按 上 限
取值 ， 原设计 中门式刚架单位平米用钢量也高达 ４ ７ ｋ ｇ ／ ｍ ， 用钢 量与工程实际和轻钢钢结构 的特点极其不相称。
以单榀 门式 刚架体积最小 ， 即用钢量最少为优化 目标 。
２ ． ３优化步骤
钢结构设计如何实现最优化设计
钢结构设计如何实现最优化设计钢结构设计是建筑工程中重要的一环，其优化设计能够提高结构的安全性、经济性和可靠性。
本文将讨论如何实现钢结构设计的最优化，并提出相应的方法和策略。
一、钢结构设计优化的背景和意义钢结构具有重量轻、强度高、抗震性能好等特点，广泛应用于建筑工程领域。
然而，对于大型复杂的钢结构，传统的设计方法难以满足要求，因此，优化设计成为改善钢结构性能和降低成本的关键。
二、钢结构设计优化的目标钢结构设计的优化目标主要包括以下几个方面：1. 结构强度和刚度的最优匹配：合理选择截面尺寸和材料，确保结构在正常工作状态下具有足够的强度和刚度。
2. 最小化结构重量：在满足强度和刚度要求的前提下，尽量减小结构的自重，实现轻量化设计，以降低建筑物整体的负荷。
3. 成本最小化：通过合理的结构布置和构造设计，降低材料使用量和施工成本，实现整体经济效益的提高。
三、钢结构设计优化的方法和策略1. 选取适当的优化算法：常用的优化算法包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等。
根据具体问题及要求，选择相应的算法进行优化计算。
2. 多目标优化设计：钢结构设计往往涉及多个目标函数，例如结构重量、成本和刚度等。
通过多目标优化方法，将多个目标函数综合考虑，得到一组最优解，由设计人员进行最终选择。
3. 以性能为导向的设计：传统的设计方法往往以规范要求为基础，而性能导向的设计注重结构的整体性能。
通过预测和分析结构的性能指标，优化设计可以更好地满足具体的功能要求。
4. 结构参数的灵活调整：通过改变结构参数的取值范围和组合方式，进行灵活调整，找到最优设计方案。
这一策略可以利用计算机辅助设计软件实现。
5. 结构与施工的协同设计：在设计过程中，与施工方进行密切合作，共同解决设计和施工中的问题。
通过结构施工一体化的方式，实现结构设计的最优化。
四、钢结构设计优化的应用案例1. 高层建筑钢结构设计优化：通过结构参数的调整和最优化算法的应用，实现高层建筑的结构材料和重量的优化，提高抗震和抗风能力。
工业厂房钢结构屋面改造钢梁混凝土柱连接工程实例
工业厂房钢结构屋面改造钢梁混凝土柱连接工程实例摘要：随着我国工业化发展进程的加快，对工业厂房的安全可靠性要求越来越高，然而建于20世纪七、八十年代的工业厂房，经过几十年的使用，建筑物逐渐出现了不同程度的损坏和质量缺陷，影响厂房的安全使用，因此必须进行加固维修等处理。
本文通过以某工业厂房屋面改造为例，针对其改造处理过程中的梁柱连接节点等相关问题进行了探讨，以期通过本文的阐述为工业厂房改造提供一些参考。
关键词：工业厂房；屋面改造；梁柱连接节点1 工程概况某机加车间建于20世纪70年代末期，单层工业厂房，钢筋混凝土排架结构，双跨，每跨设2台5t单梁吊车，轨高6m，车间跨度15m，柱距6m，车间总长96m。
由于工房使用年限久，距今已超过30a，该工房屋面设有内天沟，内天沟经常积水，加之屋面防水层老化漏水，通过屋面板表面的细微缝隙侵蚀到内部钢筋，钢筋表皮锈蚀膨胀，使裂缝不断加大，混凝土强度下降并发生剥离、钢筋外露、锈蚀更加严重，板肋的混凝土保护层多处出现坠落现象，屋面板损坏程度达到60%以上，给车间的正常生产带来严重的安全隐患。
2 改造要求为保证工房的正常使用，需要对该工房的屋面系统进行加固维修改造。
作为生产场所，屋面改造应遵循安全、经济、可行的原则，以保证生产安全为首要目的，建筑加固维修改造的成本应尽可能小。
正常生产中的企业，停产会给企业、职工造成较大的经济损失，也对生产要素市场产生影响。
因此，应选择合适的、可行的加固、维修、改造方案，将屋面改造施工给企业生产造成的影响降到最小。
3 方案选择3.1 加固法针对大型屋面主肋损坏严重，可采用型钢梁加固法，即将两根槽钢[14放置于屋面板主肋内侧，槽钢两端搁置在屋架上，在支承处用垫板顶紧，槽钢顶面也要求和屋面板小肋底部顶紧，两根加固槽钢的位置固定后用槽钢[8作水平连系杆并焊死。
此加固方法耗钢量大，现场施工难度较大，而且增加屋盖系统的重量，只能适用于个别屋面板损坏的加固。
钢结构工程优化设计方案
钢结构工程优化设计方案首先，在进行钢结构工程优化设计时，需要充分考虑设计的合理性和经济性。
这就需要在设计过程中，通过对结构系统进行分析，选择合适的结构形式，合理配置和利用钢材，降低钢材重量，提高钢材使用效率。
其次，在进行钢结构工程优化设计时，需要充分考虑结构的静动力性能。
这就需要在设计过程中，通过对结构的抗震、抗风性能进行分析，提高结构的整体抗震性能和抗风性能。
另外，在进行钢结构工程优化设计时，需要充分考虑结构的施工可行性。
这就需要在设计过程中，通过对结构的施工过程进行分析，简化结构形式，减少施工工序，提高施工效率，降低施工成本。
在进行钢结构工程优化设计时，还需要充分考虑结构的可维护性和可修复性。
这就需要在设计过程中，通过对结构的维护和修复需求进行分析，选择合适的结构形式和材料，提高结构的可维护性和可修复性。
最后，在进行钢结构工程优化设计时，需要充分考虑结构的环保性和节能性。
这就需要在设计过程中，通过对结构的环保性和节能性进行评估，选择合适的结构形式和材料，降低结构的能耗，减少对环境的影响。
基于以上的考虑，在进行钢结构工程优化设计时，需要按照以下步骤进行：步骤一、结构分析和计算。
首先需要根据建筑的功能需求和地理环境，对结构进行分析和计算，确定结构的设计荷载和约束条件，确定结构的受力性能和变形性能。
步骤二、结构系统选择。
在进行结构系统选择时，需要综合考虑结构的强度、刚度、稳定性和施工可行性，选择合适的结构形式，例如框架结构、桁架结构、索网结构等。
步骤三、结构布局。
在进行结构布局时，需要根据建筑的空间布局和使用功能，合理布置结构构件和荷载传递路径，提高结构的空间利用效率和荷载传递效率。
步骤四、材料选择和配置。
在进行材料选择和配置时，需要充分考虑材料的强度、刚度、耐久性和成本，选择合适的钢材型号和截面形状，合理配置和利用钢材，降低钢材重量，提高钢材使用效率。
步骤五、抗震和抗风设计。
在进行抗震和抗风设计时，需要对结构的静动力性能进行分析，提高结构的整体抗震性能和抗风性能，确保结构的安全性和可靠性。
钢结构屋面施工方案屋面隔热层的优化设计与施工要点
钢结构屋面施工方案屋面隔热层的优化设计与施工要点随着现代建筑技术的发展，钢结构屋面在民用建筑和工业建筑中得到了广泛应用。
在钢结构屋面的施工中，屋面隔热层的设计和施工是非常重要的一环。
本文将探讨钢结构屋面隔热层的优化设计和施工要点。
一、屋面隔热层的优化设计钢结构屋面的屋面隔热层设计是保证屋面隔热效果的关键。
在设计隔热层时，需要考虑以下几个方面：1. 材料选择：隔热层的材料应具备较好的隔热性能和耐久性。
目前常用的隔热材料有聚苯板、岩棉板、玻璃棉板等。
根据实际需求和预算限制，选择合适的隔热材料进行设计。
2. 层厚确定：隔热层的层厚应根据当地气候条件和建筑的使用需求来确定。
一般情况下，隔热层的层厚越大，隔热效果越好，但同时也会增加建筑成本。
需要综合考虑隔热效果和经济性，确定合适的层厚。
3. 防潮处理：在钢结构屋面的施工中，要注意屋面隔热层的防潮处理。
在施工过程中，要确保隔热层与结构层之间没有空隙，以防止潮气进入屋面结构。
同时，还可以在隔热层表面进行防潮处理，如加装防潮层或涂刷防潮剂等。
二、屋面隔热层的施工要点钢结构屋面的隔热层施工要点对保证施工质量和屋面隔热效果至关重要。
在进行施工时，需要注意以下几个方面：1. 底层处理：施工前需要对屋面底层进行处理，确保其平整、干燥和清洁。
如有必要，还可以进行底层防潮处理，以提高隔热层的使用寿命。
2. 材料施工：根据设计要求，将隔热材料切割成合适的尺寸，然后粘贴或固定在屋面底层上。
需要注意材料的平整和紧密度，以避免产生空隙和热桥。
3. 接缝处理：在施工过程中，需要注意隔热层接缝的处理。
接缝处应进行粘贴或焊接，确保接缝紧密无漏水。
同时，还可以采用密封胶进行二次密封，提高屋面的防水性能。
4. 防火措施：钢结构屋面的隔热层施工要注意防火措施。
选择具有良好防火性能的隔热材料，并按照相关标准和规范进行施工，以确保建筑的防火安全。
5. 后期维护：施工完成后，还需要对屋面隔热层进行定期检查和维护。
钢结构厂房施工组织优化设计方案
钢结构厂房施工组织优化设计方案1. 项目背景随着我国经济的快速发展，钢结构厂房作为一种新兴的建筑形式，因其施工周期短、抗震性能好、便于工厂化生产等优点，正逐渐成为工业建筑的主流。
然而，在实际的施工过程中，钢结构厂房的施工组织仍存在一些问题，如施工流程不合理、施工管理不规范、施工现场安全问题等。
为了提高钢结构厂房的施工质量和效率，降低施工成本，有必要对施工组织进行优化设计。
2. 优化目标（1）提高施工质量：确保工程质量满足设计和规范要求，减少施工过程中的质量问题。
（2）提高施工效率：缩短施工周期，提高工程进度，降低人力、物力资源的浪费。
（3）降低施工成本：通过合理的施工组织和成本控制，降低工程造价。
（4）保障施工现场安全：加强安全管理，减少安全事故的发生。
3. 优化措施3.1 施工流程优化（1）提前编制详细的施工方案，明确施工顺序、施工方法、质量标准等。
（2）加强施工过程中的动态管理，及时调整施工计划，确保工程进度。
（3）采用先进的施工工艺和设备，提高施工效率。
3.2 施工管理优化（1）建立健全施工现场管理制度，明确各岗位职责，加强现场管理。
（2）加强施工现场沟通协调，确保各施工单位、部门之间的协同配合。
（3）加强施工人员培训，提高施工技能和质量意识。
3.3 资源配置优化（1）合理配置人力、物力、财力等资源，确保施工过程中的需求。
（2）采用信息化手段，对施工现场进行实时监控，提高资源利用率。
（3）加强供应链管理，确保原材料和构件的质量和供应。
3.4 施工现场优化（1）加强施工现场安全防护，严格执行安全规定，减少安全事故的发生。
（2）加强施工现场环境保护，严格执行环保法规，降低施工对环境的影响。
（3）提高施工现场文明施工水平，营造良好的施工氛围。
4. 总结本优化设计方案从施工流程、施工管理、资源配置和施工现场四个方面对钢结构厂房的施工组织进行了全面优化。
通过实施本方案，有望提高钢结构厂房的施工质量、效率和安全性，降低施工成本，为我国钢结构厂房建设提供有力的支持。
某钢结构工业厂房屋面系统的优化设计
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图 ２ 屋架下弦支撑 平面布置 图
屋面布置结构形式 为 ： 每个柱距间设置 １ ２ｉ ｎ钢托架一榀 ， 钢 屋架 每 ６１ 设置一榀 。上下弦按结构要求设置水平支 撑 、 Ｉ Ｔ 垂直 支
注： Ｇ为 系杆 ； ｃ为垂直支撑 ；Ｃ为水平支撑 ； Ｘ ０ Ｓ ＷＪ 为钢屋架 ；】 １ 为托架
图 ４ 檩 条 平 面 布 置 图二
撑、 系杆等。屋 面檩 条跨 度 ６ｍ， 设计 间距 １ ５ｍ， 条选用 ｃ型 ． 檩 于是 本着 优化 设计 的原 则 ， 采用 如下设计 方案 ： 拟 取消全 部 钢 ０ ×７ ×２ ０ ５ ０×３ 天窗架形式为 弧形 天窗 ， ； 与屋架构成一个稳 １ Ｉ ２Ｉ 托架及托架上 的钢屋架 ， Ｔ 加大檩条 。具体为 ： 取消托架后该处
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的屋面结构体 系才 能更好 的使其发挥作用 。
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谢 静 静 马 路 杨 勇
摘 要 ： 出轻钢加层 结构 阻尼 比是 计算此类结构在地 震作 用下动力响应的重要参数 ， 指 通过对 目前使用 的几 种确定 轻钢
加层结构 阻尼 比的方法进行简要论述说 明， 总结 了各 自的优缺 点， 从而为相应 的工程积 累经验 。
关键 词 ： 轻钢 加 层 ， 尼 比， 震 响应 。 量 法 阻 地 能 中 图 分 类 号 ： Ｕ３ １４ Ｔ １ ． 文献标识码 ： Ａ
大型轧钢厂房屋面系统方案分析
大型轧钢厂房屋面系统方案分析摘要:轧钢厂建筑设计是整个轧钢厂设计中最为重要的组成部分之一,而在建筑结构设计中,屋面系统设计方案的合理与否直接关系到工程项目的经济效益,尤其是对于大型轧钢厂而言屋面系统的合理选择更为重要。
基于此点,本文通过对大型钢结构单层多跨厂房在相同的工艺条件下,柱距分别为12 m,18 m,24 m三种方案的屋面结构的单位面积耗钢量进行分析,比较,确定出相对经济,合理的屋面形式。
关键词:钢结构轧钢厂屋面系统经济效益目前,钢结构厂房以其快捷,轻便、结构形式灵活的多种优势在国内外被广泛应用,特别是对我们钢铁行业更具特殊的意义。
钢铁行业厂房因为工艺要求,往往需要大跨度、大柱距的结构形式,钢结构能够最大限度的满足这种需求。
设计钢结构时,应选择最优建筑方案。
在有条件时,应尽可能考虑结构空间体系作用,当将这种体系分为单个平面结构计算时,应考虑相邻构件的共同作用。
钢屋盖结构在工业厂房中得到普遍应用。
按结构体系分,屋盖可分为有檩屋盖和无檩屋盖。
有檩屋盖又分为简单式和复杂式,由屋面材料、檩条、支撑、屋架(有时还有托架、天窗架及挡风板支架)等所组成,无檩屋盖则不用檩条等屋面构件,屋面板直接放在屋架上。
有檩或无檩屋盖的选用,主要取决与屋面材料的类型。
1 统一技术条件为了比较不同柱距对厂房单位面积用钢量的影响,首先需对厂房规定相同的技术条件。
(1)根据工艺提出的资料,将厂房划分为A,B,C三个区,选取A,B区进行方案比较,A区共计五跨,为原料跨,跨度30×3+24+30 m。
B区共计两跨,包括:主轧跨,跨度30 m及主电室跨,跨度24 m。
(2)为了简化计算,对炉料跨,主轧跨均采用跨度为9 m的纵向矩形天窗,天窗设至温度伸缩缝区段端部。
(3)建筑物抗震设计烈度为8度,场地土为Ⅲ类场地土。
(4)各跨吊车均按国产定型吊车样本数据计算,钢材均采用国内标准产品。
(5)厂房建筑面积约为13.5万平方米。
midas钢结构优化分析及设计
midas钢结构优化分析及设计例题3 钢框架结构分析及优化设计M I D A S/G e n1例题钢框架结构分析及优化设计2 例题2. 钢框架结构分析及优化设计概要本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍MIDAS/Gen的优化设计功能。
MIDAS/Gen提供了强度优化和位移优化两种优化⽅法。
强度优化是指在满⾜在相应规范要求的强度下，求出最⼩构件截⾯，即以结构重量为⽬标函数的优化功能。
位移优化是针对钢框架结构，在强度优化设计前提下，增加了以侧向位移为约束条件的⾃动设计功能。
本⽂主要讲述强度优化设计功能。
此例题的步骤如下:1.简要2.建⽴及分析模型3.设置设计条件4.钢构件截⾯验算及设计5.钢结构优化设计例题钢框架结构分析及优化设计1.简要本例题介绍MIDAS/Gen的优化设计功能。
例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。
(该例题数据仅供参考)基本数据如下：轴⽹尺⼨：见图1柱: HW 200x204x12/12主梁：HM 244x175x7/11次梁：HN 200x100x5.5/8⽀撑：HN 125x60x6/8钢材： Q235层⾼：⼀层 4.5m⼆～六层 3.0m设防烈度：8o（0.20g）场地： II类设计地震分组：1组地⾯粗糙度；A基本风压：0.35KN/m2；荷载条件：1-5层楼⾯，恒荷载 4.0KN/m2，活荷载2.0KN/m2；6层屋⾯，恒荷载 5.0KN/m2，活荷载1.0KN/m2；1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m；6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m；分析计算考虑双向风荷载，⽤反应谱分析法来计算双向地震作⽤3例题钢框架结构分析及优化设计4图1. 分析模型图2. 结构平⾯图例题钢框架结构分析及优化设计5图3. ①，③轴线⽴⾯图图4. ①，④轴线⽴⾯图图5. ○B ，○C 轴线⽴⾯图图6. ○A ，○D 轴线⽴⾯图例题钢框架结构分析及优化设计6 2.建⽴及分析模型建⽴模型并进⾏分析运算。
冶金工业钢结构厂房屋面系统优化设计的应用
ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ｃ ｌｃ ａ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｉ ｆ ｃ ｎ ｏ ｄ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ｐ ｕ ｒ ｐ ｏ ｓ ｅ ｏ ｆ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｍａ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ
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２ 蜂 窝檩 条 的应用
大 吨 位 重 级 工 作 制 吊车 、 大 跨 度 重 工 业 钢 结 构厂房设计 屋面梁结构时 ， 传统 的做法是将变形 作为控制指标 ， 这就使屋 面梁应力远远没有达 到 极限状态 ， 浪费 了钢材 。而新型屋面预起拱设计 是按照结构恒荷 载进行屋 面梁变形计算 ， 并 以该 数值预先将梁作反变形ｎ ， 减少屋面梁变形的绝对 值， 同时采用高强度钢材 ， 充分发挥了梁变形 和应 力 同 时 达 到极 限 状 态 的潜 力 ， 从 而 达 到 节 约 钢 材 和 美观 的 目的 。 鞍钢鲅鱼圈炼钢连铸主厂房的连铸 出坯跨为 ３ ３ ｍ跨 ， 柱距 为 ３ ０ ｍ， ｌ ８ ｍ， ２ ７ ｍ， 柱距间设置托架 ，
行 的结构体 系、 计 算模 式和具体 的节点构造 ， 达到 了节约钢材 ， 降低 工程造价的 目的 。
【 关键词】 屋面系统优化 预起拱 蜂窝梁 上乘式平板支座 双向角隅撑 双拉条
钢结构工业厂房设计
浅谈钢结构工业厂房设计摘要：工业厂房的设计的好坏是由工艺、项目管理所决定的，而衡量一个设计院的水平则是通过对该设计院的综合管线的管理来评定的，因为对于综合管线的管理将会直接影响到设计的顺利进行。
各专业协调的能力最直接、最表面的体现就是综合管线的布置。
各专业协调的好，综合管线的布置就合理，厂房就会整齐、干净，否则就显得零乱。
本文介绍了钢结构厂房的优点，探讨了钢结构工业厂房设计要点。
关键词：钢结构工业厂房设计优点中图分类号：tu391 文献标识码：a 文章编号：近些年来，我国的建筑行业发展迅速，颇有日新月异的景象。
伴随着科学技术的进步和居民的需求更加多层次化，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。
但是，钢结构的安装工程具有很强的专业性，有着严格的施工标准和施工规范，由于钢结构的安装施工工艺在每个具体的工程中，都具有各自的特殊性，且施工工艺在尚未得到进一步的完善，因此，在钢结构施工过程中，容易出现各种问题，对整个工程的质量产生深远影响。
随着钢结构越来越广泛的被应用到各个领域，加强对钢结构安装工程的施工质量控制，有着十分重要的意义。
一、钢结构厂房的优点钢结构工业厂房因其施工速度快、自重轻、抗震性能好、环保等特点在建筑工程中已被广泛认可，与钢筋混凝土结构相比，有其独特的优点：1、钢结构自重轻钢结构的容重虽然较大，单与其它建筑材料相比，它的强度却高很多，因而当承受的荷载和条件相同时，钢结构要比其它结构轻，便于运输和安装，并可跨越更大的跨度。
自重轻不仅可以减少运输和吊装费用，还可以降低基础造价，其综合经济优于钢筋混凝土结构体系。
2、钢结构布置灵活钢结构能满足工业厂房建筑设计的大跨度要求，跨度最大可达48m，在梁高相同的情况下，钢结构的开间可比混凝土结构的开间大50%，从而使柱网布置更加灵活。
纵向温度区段长度允许300m，横向温度区段长度允许150m，符合工业厂房不设变形缝的要求。
工业厂房屋面系统设计方案改进
屋 面板等 。屋面材料 的选用应 根据 生产工艺 和建筑 要求 、 屋面荷 载 、 料供 应 情 况 、 工 条 件 以及基 建 材 施 投 资等因素综 合考虑 而定 。２ ０世 纪七八 十年代 ， 彩 色压 型钢板 尚未 广 泛普 及 ， 面系 统结 构 体 系一 般 屋 为无檩屋 盖体 系 ， 计 的屋 面系统 都是 传 统 的钢 筋 设
混 凝 土 屋 面 梁 或 钢 屋 架 ， 铺 设 预 应 力 钢 筋 混 凝 土 上 大 型 屋 面 板 （ ×１ ５ｍ） 基 本 柱 距 为 ６ｒ， 到 抽 ６ｍ ． ， 遇 ｎ
板施工 速度较快 ， 面刚度 大 ， 腐蚀 能 力强 ， 自 屋 抗 但
重大 。 由于 是 预 制 构 件 ， 规 格 是 一 定 的 （ × 其 ６ｍ １ ５ｍ） 这样 ， ． ， 屋架 间距也必 须是 ６ｍ。有 檩体 系屋 面 中的屋 面材料 ， 般 自重 轻 ， 一 用料 省 ， 面刚度 视 屋 所 用屋 面材料不 同差 异颇 大 ， 丝 网水 泥槽 板 刚度 钢 最差， 而金 属压 型钢板 刚度 最好 ， 亚于钢 筋混凝土 不 大型屋 面板 。轻 型屋 面 材料 ， 别是 金 属板 料 的应 特
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浅析钢结构工业厂房优化设计
浅析钢结构工业厂房优化设计工业厂房结构的设计是工业厂房设计的前期工作之一，具有重要的决策作用[1]。
工业厂房前期良好的结构设计，对于工业厂房设计的优良性具有重要的意义，能够对整个工业厂房设计起到支撑作用。
结构设计的质量好坏，与工业厂房的适用性、安全性、美观性、经济性具有十分密切的联系。
工业厂房结构的不同，其体现出的动力学和静力学特性均有所不同。
工业厂房结构设计一旦被确定下来，那么，这种结构设计就对整个工业厂房的设计起到了宏观控制作用，能够对工业厂房的外观、性能进行有效控制。
如果结构设计不够科学、合理，那么，即使后期的构件设计再如何精确，也无法弥补结构设计的缺陷，无法达到理想的效果。
1我国工业厂房结构的发展过程在之前很长的一段时间内，我国工业厂房的建筑材料普遍为钢筋混凝土，这是由当时我国的基本国情决定的，钢材产量不足，而劳动力十分充足，适合建造钢筋混凝土结构的厂房。
实践证明[2]，钢筋混凝土结构的工业厂房具有较多的优点，如钢材消耗较少，构件较为统一化、工业化，大型构件可以进行现场预制，降低了高空作业强度，有利于改善工人的劳动条件。
但随着我国社会主义市场经济的不断发展，钢产量大幅度提高，钢筋混凝土结构的缺点逐渐暴露出来，这种结构尽管消耗的钢材少，但其建造成本较高，节点较为复杂，预埋件较多，建造时间长。
所以，在工业厂房的建材应用方面，钢筋混凝土的应用范围逐渐缩小。
与钢筋混凝土相比，钢结构材料较轻便，工业化程度较高，抗震性能良好，建造时间较短，且十分环保。
近年来，全钢结构的工业厂房逐渐增多，很多发达国家的大型工业厂房中的主厂房普遍采用全钢结构[3]，在我国工业厂房的建设中，钢结构工业厂房也逐渐占据主要地位。
2钢结构的结构特点钢结构主要可分为轻钢和重钢。
轻钢通常被应用于小型的工业厂房、低矮房屋、小型货场的建设中，数据显示，小型建筑对轻钢的需求量，每年可达到500m2，并呈现逐渐急速上升的趋势。
重钢通常被应用于大型工程、电化厂房、石化厂房以及高层建筑的建设中。
浅谈轻钢结构厂房优化设计
浅谈轻钢结构厂房优化设计浅谈轻钢结构厂房优化设计内容提要：轻钢厂房的优化设计是控制工程成本的关键一步，本文结合工程实际，从各个方面分析了所采取的结构优化措施对轻钢厂房工程用钢量的影响，同时提出经济性轻钢结构设计的要点，并提出优化设计绝不是以降低结构的安全度来取得经济效益。
主题词：轻钢厂房优化设计经济效益轻钢厂房在不降低结构安全性的前提下，如何做得更合理、更经济，是钢结构设计师，也是建设单位最关注的一个问题，因为它直接关系到工程的造价和施工单位的中标与否。
据权威资料分析，在前期规划阶段，影响工程造价的可能性为75%~95%；在初步设计阶段，影响工程造价的可能性为35%~75%；在施工图设计阶段，影响工程造价的可能性为5%~35%。
因此，设计质量的好坏，设计是否优化，对工程造价将会产生直接的影响。
如果能在前期决策阶段和设计阶段就事先主动参与，进行优化设计，特别是主体结构方案优化，则可能会产生巨大的经济效益，从而使工程项目既安全可靠，又经济实用，当然这需要工程各方特别是建设单位的大力支持和设计施工各方的协助、配合。
下面以某厂房优化设计为例，在结构体系、楼层梁、檩条墙梁、支撑系统、围护系统等方面进行简要分析，说明采取优化设计措施对工程造价带来的影响，可带来一定的经济效益，供类似工程设计时参考。
一、工程概况青岛XX精密机电有限公司一期新建工程冲压/电工厂，建筑面积14164㎡，长度87m，宽度117m，中间柱距12m，两侧边跨柱距7.5m，最大柱网尺寸12mX12m，刚架檐口标高12.450m，厂房跨度分别为10.5m+12mX8+10.5m，共10跨，其中边部一侧三跨为局部夹层，其余七跨每跨间均有3t单梁地操吊车多台，屋面为弧形屋面，主体圆弧半径R=117m，不上人轻钢屋面采用双层彩钢板加保温棉形式，屋面采用不锈钢天沟有组织排水。
本工程系台湾独资企业，设计总承包和现场施工管理亦为台资企业。
二、厂房优化设计采取的措施结合本工程的建筑特点，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）等相关国家规范、规程，在满足原使用要求的基础上，为合理降低造价，减少用钢量，从以下各方面进行了优化设计：1、结构体系的选择在主体结构设计之前，结构体系的选择对工程起着至关重要的作用，特别是像这样一个既有吊车又有局部夹层比基本的轻钢厂房稍微复杂一些的结构。
建筑钢结构的优化设计及应用
【 摘 要】钢框 架建筑结构 由于所使用的材料强度高， 并且设 计时所用的应用也 高，对局部应 力、残余应力及几何偏差
等 都 比 较 敏 感 。对 于 钢 框 架 建筑 而 言 ， 强 度 、疲 劳 等 都 是 不 可 避 免 的 ， 因此 损 伤 检 测 也 是 必 不 可 少 。 本 文 主 要 探 讨 钢 框 架 建 筑 的 优 化 设 计及 应 用 。
大 断 裂 负 荷 时 夹 持器 问 的位 移 确 定 。 ３ ． 钢 结 构 的 脆 性破 坏 问题
切割 ，型钢 断面应采用靠模切割 ，板材应用半 自动 气割机切割 ，确保板边光滑 。 ３ ． 防 止层 状 撕 裂
钢 材 层 状撕 裂 又称 夹 灰 ，严 重 危 害 钢 结 构 的 材 料 强度 ，必 须 认 真加 以 防 范 。 （ １ ）加 强对 原 材 料 检 查；（ ２）选 择 合适 的坡 口 ； （ ３ ）焊 接 前 ，对 母材 焊 道 中 心线 两 侧 ２倍 板 厚加 ３ ０ ｍ ｍ 的 区域 内 进 行超 声 波探 伤 检 查 ，不得 有 裂 纹 、夹 层 及 分 层 等缺 陷 ；（ ４） 采 用低 氢 焊 条 施 焊 ，必 要 时 采 用超 低 氢焊 条 。
４ ． 减 少焊 接 残 余 应 力
［ 关键词】 钢框架建筑 优化设计 防护措施
钢结构 的一个显著特 点是变形性能好 ，特别是
Ｉ Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｊ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｆ ｒ ａ ｍｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕｒ ｅ ｄ ｕ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ
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工业厂房钢结构设计及优化改进措施
工业厂房钢结构设计及优化改进措施摘要：近年来，钢结构在建筑结构中的应用越来越多，其在材料性能、材料价格以及施工效率等方面具有较多的优势。
但是，在钢结构厂房的施工过程中，还存在非常严重的质量问题。
出现这些情况主要是由于施工单位过于重视工程的施工进度，忽视了对工程质量的控制，使钢结构厂房施工在质量方面出现了非常多的问题。
混凝土结构的防火性能高于钢结构的防火性能；因此，在设计钢结构时，必须考虑到防火措施，设计有针对性的措施。
根据实际情况和不确定性，选择合理可行的防火措施。
关键词：工业厂房；钢结构设计；优化改进措施引言本文针对工业厂房结构设计中钢结构设计方法进行分析和研究。
工业厂房钢结构的应用在很大程度上简化了工业厂房的结构，提高了工业厂房结构的舒适程度，具有更大的经济效益，利用空间的效率，因此，在设计未来的工厂结构时，必须保证其设计工作的可靠性和可行性，确保钢结构充分发挥作用。
1多层钢结构厂房特征相比于一般钢结构而言，多层钢结构厂房有着较为明显的优势。
多层钢结构厂房在满足原材料堆放的同时，也能符合生产设备布置要求，甚至在很大程度上能够满足生产功能的要求。
对于多层钢结构厂房来讲，其荷载承受能力介于2.5kN/m2～20kN/m2之间，较一般的钢结构而言，其承受能力明显提升。
钢结构厂房不但有悬挂荷载要求，而且有集中荷载要求，在受荷情况方面，复杂程度较大。
集中荷载主要基于设备生产过程，源于震动荷载及满载重量；悬挂荷载主要基于工艺管线及运输设备。
多层民用钢结构的楼板拥有平面持续性，在结构平面布置方面，具有一定的对称性和规整性。
基于生产工艺要求，多层钢结构厂房往往存在一系列的现象，如楼面开洞与错层等。
基于此，楼面缺乏一定的完整性，若发生地震，则极容易出现扭转的现象。
此外，基于楼面错层现象，会形成短柱组效应。
相比于民用钢结构，在生产工艺方面，多层钢结构厂房有着较为独特的要求，通常情况下，层高相对较高，一般处于4m～8m之间。
钢结构屋面施工方案屋面通风系统设计与实施
钢结构屋面施工方案屋面通风系统设计与实施钢结构屋面施工方案是在屋面施工过程中，充分考虑钢结构的特性和施工要求，设计并实施出最优化的方案。
其中，屋面通风系统的设计与实施是一个重要的组成部分，它旨在提供良好的室内空气质量和舒适的工作环境。
本文将探讨钢结构屋面施工方案中屋面通风系统的设计与实施。
一、屋面通风系统的设计原则在钢结构屋面施工方案中，屋面通风系统的设计需遵循以下原则：1.效率原则：通风系统的设计应确保有效地将室内空气排出，以保持良好的通风效果。
2.能耗原则：通风系统的设计应尽量减少能源消耗，降低运行成本。
3.安全原则：通风系统的设计应具备防火、防雨、防风等安全措施，确保施工过程的安全性。
4.环保原则：通风系统的设计应考虑环境保护因素，避免对环境产生污染。
二、屋面通风系统的设计要素在屋面通风系统的设计中，需考虑以下要素：1.通风设备选择：根据工程需求和设计要求选择适当的通风设备，如通风风机、排烟风机等。
2.通风口设置：根据建筑结构和使用需求，合理设置通风口的位置和数量，以保证通风系统的正常运行。
3.风道设计：设计合理的风道布局和断面形状，以降低风阻，提高通风效果。
4.控制系统设计：设计合适的控制系统，实现通风系统的自动控制和调节，提高系统的智能化程度。
三、屋面通风系统的实施步骤在屋面通风系统的实施过程中，需按以下步骤进行：1.施工准备：确保相关设备、材料等准备就绪，开展施工前的检查和筹备工作。
2.安装通风设备：按照设计要求，进行通风设备的安装、调试和固定，确保设备的正常运行。
3.设置通风口：根据实际需要，按照设计要求设置通风口，并进行调整和固定。
4.布置风道：按照风道设计要求，进行风道的布置和连接工作，确保通风系统的连贯性和有效性。
5.调试和测试：完成通风系统的安装后，进行调试和测试工作，确保系统的正常运行和达到设计要求。
6.定期检查和维护：施工完成后，需进行定期的检查和维护工作，以确保通风系统的长期稳定运行。
工业厂房钢结构屋面改造方案
云帆时代（北京）建筑技术有限公司 联系方式：yunfuntimes@ 13811882108
钢结构屋面改造方案
五 主要材料性能介绍
HDPE雨水管： 优质的高密度聚乙烯材料制造，具有可靠的连接性能和耐冲
击性。 管道质量轻，焊接工艺简单。 使用寿命可达到50年以上。
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六 TPO防水卷材施工工艺介绍
钢结构屋面改造方案
基层要求：基层清洁、表面无尖锐物。 工艺流程 ：基面清理—→铺聚乙烯薄膜—→铺设保温板—→预铺 TPO防水卷材—→紧固件固定TPO防水卷材—→热风焊接TPO防水卷 材—→节点部位加强处理—→检查、修整—→组织验收 TPO防水卷材施工步骤 ： 1. 清除基层表面杂物、碎屑。 2. 铺聚乙烯薄膜一层，聚乙
共计12个系统； 保留部分原有重力雨水斗做溢流系统 虹吸雨水系统采用HDPE管道，悬吊安装。 （具体施工方案见施工图纸）
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五 主要材料性能介绍
钢结构屋面改造方案
TPO防水卷材： 即热塑性聚烯烃类防水卷材，是以采用先进的聚合技术将乙丙橡胶与
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钢结构屋面改造方案
六 TPO防水卷材施工工艺介绍
TPO防水卷材施工步骤 ： 6. 卷材搭接：一副卷材搭接于另一幅卷 材上，使紧固件和垫片覆于防水层之下。采 用焊接机焊接每一个搭接边，如采用双焊缝 需进行充气检测。
7. 节点处理：裁剪适合相应节点的卷材 片材，采用手持式焊枪将片材焊接于大面卷 材上。
钢结构的优化设计方案
钢结构的优化设计随着我国经济的快速增长，钢结构越来越多的被应用在民用及工业建筑中。
与钢筋砼结构相比,钢结构具有轻质高强的特点,其强度重量比指数是钢筋砼结构的5倍以上,可显著降低基础的造价,能显著减轻结构自重25%以上。
由于钢材轻质高强,其梁柱截面尺寸相对较小,可节约使用面积;钢结构工厂化程度高,构件均在工厂加工制作,现场安装,一般比钢筋砼结构施工速度约快1.5倍,可为整个项目的安全投产争取了很多宝贵时间。
同时钢结构柱网尺寸可以比砼结构大,便于使用。
正因为钢结构具有以上的优点,目前钢框架结构才被广泛的应用在主厂房、准车间中。
一、钢框架结构布置1、布置原则:对于平面、竖向不规则的要求与钢筋砼结构相同,抗震设计要符合“强节点弱构件、强柱弱梁、强焊缝弱钢材”的原则,对于框架,使节点的承载力高于构件的承载力,防止节点的破坏先干构件的破坏,是确保构件整体性的必要条件,但节点又不可过强,应允许地震时梁、柱节点域的板件能产生一定量的剪切屈服变形,以提高整个框架的延性,“强柱弱梁”的道理与钢筋砼结构一样,有利于提高框架的防倒塌能力;由于构件焊缝的延性,一般低于被连接构件的钢材延性,因此要求焊缝的承载力应高于被连接钢材板件的承载力,可以使构件的屈服截面避开焊缝而位于钢板件之中,从而提高构件以至整个结构的延性,螺栓连接的延性等抗震性能优于焊缝连接,重要的构件和节点宜采用高强度螺栓连接。
2、柱、梁布置；钢框架柱截面形式常用的有箱形截面、H型截面、十字工形截面等。
箱形截面的受弯载力较强,截面性能没有强、弱轴之分,截面尺寸可以按照两个方面的刚度强度要求而定,经济、合理,缺点是需要拼装焊接,焊接工艺要求高,加工量大；轧制宽翼缘H型钢优点是加工、杆件连接容易,但有强、弱轴之分，当层高较高时，弱轴的长细比就不容易满足；十字形截面钢柱的两侧刚度都较大，能很好的承受柱侧钢梁传来的弯矩。
十字形截面钢柱的两侧刚度一致，长细比容易满足，梁柱节点也制作方便。
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屋面布置结构形式为 : 每个柱距间设 置 12 m 钢 托架一榀 , 钢 屋架每 6 m 设置一榀。上下弦按 结构要求设置水平 支撑、 垂直支 撑、 系杆等。屋面檩条跨度 6 m, 设计间 距 1. 5 m, 檩 条选用 C 型 钢 C200 75 20 3; 天窗架形式为弧形, 拟 采用 如下设 计方 案 : 取消全 部 12 m 托架及托架上的钢屋架 , 加大檩条。具体为: 取消托架后该处
收稿日期 : 2009 10 09 作者简介 : 韩瑞芳 ( 1970 ) , 女 , 工程师 , 山西太原钢铁集团设计院有限公司 , 山西 太原 030009
Optimization design of the roof system of one steel structure industry plant
HAN Rui fang Abstract: Co mbining with the design case of the roof system of one sing le lay er continuous steel str ucture plant, it gets discussion and analysis on optimization design of its roof system, pr actice proves that in the single lay er industr y plant, and based on the comparison between tradi tional 6 m roo f system and 12 m roof system, the 12 m roof system is more economical. Key words: steel str ucture plant, roof system, optimization design, horizontal supporting
优化设计后屋 面 用钢 为 2 030 t, 节 约钢 材 170 t, 按 市场 价 4 000 元 / t 计算 , 为业 主节约 大约 68 万 元材料费 用 , 若包括 材料 制造及工期缩短等的费用 , 节约数量就更为可观。 参考文献 : 在用 12 m 屋面体系代替 6 m 屋 面体系 的设计 过程 中 , 屋面 支撑是主要的难题 , 若 12 m 的跨 度直接布置 X 形屋面水平支 撑 , 构件将会非常的大 , 这 样就 违背 了节约 投资 的原则 , 所 以上 弦水 平支撑将利用屋面檩条作为一个支点 , 将其布置 成米字形 水平支 撑 , 这样就能大 大减小构件的断面 , 同时取消 下弦水平支撑 , 改用 屋面隅撑来代 替 , 将屋架下弦与檩条下翼缘相连 接以增加屋架下 [ 1] [ 2] [ 3] [ 4] 汪一骏 . 钢结构设计 手册 [ M ] . 北京 : 中国 建筑工 业出版社 , 2002. 陈 鹏 . 轻钢厂房的结 构设计 [ J] . 山 西建筑 , 2008, 34( 21) : 61 62. GB 50017 2003, 钢结构设计规范 [ S] . GB 50016 2006, 建筑设计防火规范 [ S] .
收稿日期 : 2009 09 16 马 杨 * : 淮北市科技项目 ( 项目编号 : 080236) 213016 100000
作者简介 : 谢静静 ( 1979 ) , 女 , 讲师 , 江苏工业学院安全与环境工程学院 , 江苏 常州 勇 ( 1967 ) , 男 , 工程师 , 淮北水利建筑勘测设计院, 安徽 淮北 235100
第 36 卷 第 3 期 2 0 1 0 年 1 月 文章编号 : 1009 6825( 2010) 03 0083 03
山
西
建
筑
SHA N XI
A RCH ITECTU R E
V ol. 36 N o. 3 Jan. 2010
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关于轻钢加层结构阻尼比确定方法的探讨*
谢静静 马路 杨勇
摘 要 : 指出轻钢加层结构阻尼比是计算此类结 构在地震作用下动力响应的重要参数 , 通过对目前使 用的几种确定轻钢 加层结构阻尼比的方法进行简要论述说明 , 总结了各自的优缺点 , 从而为相应的工程积累经 验 。 关键词 : 轻钢加层 , 阻尼比 , 地震响应 , 能量法 中图分类号 : T U 311. 4 随着我国经济 的快 速发 展 , 城市土 地资 源越来 越紧 张 , 一些 原本的低层或多层建筑急需扩大使用面积 而又不能 停止使用 , 如 学校的宿 舍 , 医院的 门诊楼 , 公司 的办公 楼等等。所 以对原 有房 增设垂直支撑 , 原与柱连 接的钢 屋架应 适当 加大 , 将原 有 C 型檩 条改用高频焊接 H 型钢 H294 200 6 8 代替 , 并增 大间距 , 弧 形天窗架改为矩形天窗架 , 其他构 件根据构造要求 取舍。该修改 后的设计不仅减少了构件的数量 , 更重要的是节约了钢 材, 缩短了 施工工期 , 为业主节约了投资。其屋面布置如图 5, 图 6 所示。 文献标识码 : A 屋进行加层改造 是获得更 多使 用面积 的一 种快捷 有效 而又 相对 经济的 方法。而 采用钢结 构加 层是一 种逐 步被推 广的 房屋 加固 与改造形式 , 具有自重轻、 地震作用小、 施工方便等特点。 弦的侧 向支撑点。以上结 构构 件布置 满足 了厂房 屋面 系统 的结 构和受力要求。
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第 36 卷 第 3 期 2 0 1 0 年 1 月
山
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SHA N XI
AR CH IT ECTU R E
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文章编号 : 1009 6825( 2010) 03 0082 02
某钢结构工业厂房屋面系统的优化设计
韩瑞芳
摘 要 : 结合某单层连跨钢结构厂房屋 面系统设计实例 , 对其屋面系统的优化设计进行了探 讨分析 , 实践证明 : 在单层工 业厂房中 , 对比传统 6 m 屋面系统和 12 m 屋面系统 , 12 m 屋面系统更经济 。 关键词 : 钢结构厂房 , 屋面系统 , 优化设计 , 水平支撑 中图分类号 : T U 318 某热轧 厂房为单层连跨钢结 构厂房 , 柱距 为 12 m, 屋架 跨度 为 30 m, 屋面体系为传统 6 m 体系 , 屋面系统用钢量为 2 200 t , 其 屋面布置如图 1~ 图 4 所示。 文献标识码 : A 定的结构体系。共有结构构件数量约 6 800 件 , 用钢量为 72 kg/ m2。 6 m 屋面体系为 传统 模式 , 在 诸多 工程 中被 广泛 应用 , 此 结 构形式 多采用钢筋混凝土预制屋面板 , 随着轻型 钢结构厂 房的出 现以及 压型彩钢板和夹心板的推广应用 , 钢筋混 凝土预制 屋面板 已经逐 渐退出各类工业建筑。对于彩色 压型钢板来 说 , 更 大跨度 的屋面结构体系才能更好的使其发挥作用。
路 ( 1978 ) , 男 , 工程师 , 一级注册结构工程师 , 首创置业股份有限公司产品研发中心 , 北京