央企信托-153号唐山市标准债

唐山；假期裸打1500万，本期下周三五点封账
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GDP8900亿全省第一，市级AAA担保！风险等级R2！
【央企信托-153号唐山市标准债】
【基本要素】3亿，22个月，每年4月26日付息
【业绩基准】100万-300万：6.7%-6.8%（合同收益4.5%，差额部分成立后10个工作日补齐）
 债券发行人：唐山KG集团是唐山市属城投平台，注册资本91.96亿元，唐山市国资委持股98.5%，总资产368亿，主体评级AA+。
券内担保方：唐山GK集团，注册资本202.56亿，总资产1906.63亿，主体评级AAA，是唐山各平台中规模最大，实力最强的城投集团。

优质知识分享：

概念设计与结构措施至关重要

    一定程度上它反映了一个结构工程师的设计水平，下面就这两个问题谈一下本人的一点看法

     　　1　概念设计的重要性 　　概念设计是展现先进设计思想的关键，一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系

    一般认为，概念设计做得好的结构工程师，随着他的不懈追求，其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富，设计成果也越来越创新、完善

    遗憾的是，随着社会分工的细化，大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计，缺乏创新，更不愿（不敢）创新，有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳（害怕承担创新的责任）

    大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天，对计算机结果明显不合理、甚至错误而不能及时发现

    随着年龄的增长 ，导致他们在大学学的那些孤立的概念都被逐渐忘却，更谈不上设计成果的不断创新

     　　强调概念设计的重要，主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性，比如对混凝土结构设计，内力计算是基于弹性理论的计算方法，而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法，这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远，为了弥补这类计算理论的缺陷，或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的

    同时计算机结果的高精度特点，往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，结构工程师只有加强结构概念的培养，才能比较客观、真实地理解结构的工作性能

     　　概念设计之所以重要，还在于在方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现的

    这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念，选择效果最好、造价最低的结构方案，为此，需要工程师不断地丰富自己的结构概念，深入、深刻了解各类结构的性能，并能有意识地、灵活地运用它们

     　　2　协同工作与结构体系 　　协同工作的概念广泛存在于工业产品的设计和制造中，对于任一个工业产品，我们均不希望其在远未达到其设计寿命（负荷、功能）时，它的某些部件（或零件）即出现破坏

    对于建筑结构，协同工作的概念即是要求结构内部的各个构件相互配合，共同工作

    这不仅要求结构构件在承载能力极限状态能共同受力，协同工作，同时达到极限状态，还要求他们能有共同的耐久寿命

    结构的协同工作表现在基础与上部结构的关系上，必须视基础与上部结构为一个有机的整体，不能把两者割裂开来处理

    举例而言，对砖混结构 ，必须依靠圈梁和构造柱将上部结构与基础连接成一个整体，而不能单纯依靠基础自身的刚度来抵御不均匀沉降，所有圈梁和构造柱的设置，都必须围绕这个中心

     　　对协同工作的理解，还在于当结构受力时，结构中的各个构件能同时达到较高的应力水平

    在多高层结构设计时，应尽可能避免短柱，其主要的目的是使同层各柱在相同的水平位移时，能同时达到最大承载能力，但随着建筑物的高度与层数的加大，巨大的竖向和水平荷载使底层柱截面越来越大，从而造成高层建筑的底部数层出现大量短柱，为了避免这种现象的出现，对于大截面柱，可以通过对柱截面开竖槽，使矩形柱成为田形柱，从而增大长细比，避免短柱的出现，这样就能使同层的抗侧力结构在相近的水平位移下，达到最大的水平承载力；而对于梁的跨高比的限制，一般还没有充分认识到

    实际上与长短柱混杂的效果一样，长、短梁在同一榀框架中并存，也是极为不利的，短跨梁在水平力的作用下，剪力很大，梁端正、负弯矩也很大，其配筋全部由水平力决定，竖向荷载基本不起作用，甚至于梁端正弯矩钢筋也会出现超筋现象，同时，由于梁的剪力增大，也会使支承柱的轴力大幅增大，这种设计是不符合协同工作原则的，同时，结构的造价必将会上升

    多高层结构设计的主要目的即是为了抵抗水平力的作用，防止扭转，为有效的抵抗水平力作用，平面上两个正交方向的尺寸宜尽量接近，目的是保证这两个方向上的“惯性矩”相等，以防止一个方向强度（稳定性）储备太大，而另一个方向较弱，因此，抗侧力结构（柱、剪力墙）宜设置在四周，以增大整体的抗侧刚度及抗扭惯性矩，同时，应加大梁或楼层的刚度，使柱（或剪力墙）能承担较大的整体弯矩，这就是“转换层”的概念

    防止扭转的目的，是因为在扭转发生时，各柱节点水平位移不等，距扭转中心较远的角柱剪力很大，而中柱剪力较小，破坏由外向里，先外后里

    为防止扭转，抗侧力结构应对称布置，宜设在结构两端，紧靠四周设置，以增大抗扭惯性矩

    因此，高层或超高层建筑中，尽管角柱轴压比较小，但其在抗扭过程中作用却很大（若角柱先坏，整个结构的扭转刚度或强度下降，中柱必定依次破坏），同时，在水平力的作用下，角柱轴力的变化幅度也会很大，这样势必要求角柱有较大的变形能力

    由于角柱的上述作用，角柱设计时在承载力和变形能力上都应有较多考虑，如加大配箍，采用密排箍筋柱、钢管混凝土柱

     　　目前，部分已建建筑在其四角设置巨型钢管柱，从而极大地增强了角柱的强度和抗变形能力

    在高层建筑结构设计中，柱轴压比的限值已成为困扰结构工程师的实际问题，随着建筑高度的增加，结构下部柱截面也越来越大，而柱的纵向钢筋却为构造配筋，即使采用高强混凝土，柱截面也不会明显降低

    实际上，柱的轴压比大小，直接反映了柱的塑性变形能力，而构件的变形能力会极大地影响结构的延性

    混凝土基本理论指出：混凝土构件的曲率延性，即弯曲变形能力主要取决于截面的相对受压区高度和受压区边缘混凝土的极限变形能力

    相对受压区高度主要取决于轴压比、配筋等，混凝土的极限变形能力主要取决于箍筋的约束程度，即箍筋的形式和配箍特征值（λ=ρfyfc）

    因此，为了增大柱在地震作用下的变形能力，控制柱的轴压比和改善配箍具有同样的意义，因而采用密排螺旋箍筋柱或钢管混凝土均可以提高柱轴压比的限值

     　　3　协同工作与材料利用率 　　协同工作设计的另一个目的，还在于对材料的充分利用

    一般来讲，材料利用率越高（即应力水平越高），该结构的协同工作程度也越高（从优化设计的角度，尽管结构性能最好的方案，不一定是材料利用率最高），尤其对我国这样一个发展中国家，结构设计的目的即是花最少的钱，做最好的建筑，这就要求设计时对结构材料的充分利用，这从梁类构件的演变可以看出

    矩形截面梁是最普通的受弯构件，它的材料利用率很低，原因有二：一方面是靠近中和轴的材料应力水平低，另一方面是梁的弯矩沿梁长一般是变化的，这样对等截面梁来说，大部分区段，即使是拉、压边缘，其应力水平均较低

    针对梁的这种受力特点，用结构概念分析，主要是因为梁截面存在应变梯度，只有当构件是轴心受力时，材料利用率才可能增大，于是就出现了平面桁架，平面桁架可以理解成“掏空”的梁——将梁中多余材料去除，既经济，又降低自重；故桁架的上弦相应于梁的受压边，下弦相应于受拉钢筋

    规则桁架中腹杆的受力（拉、压）与梁中主拉、压应力方向一致，根据上述分析，还可以将桁架的外形设计为与弯矩图相似的形状，从而使桁架的弦杆受力均匀

    由于桁架中大量存在压杆，压杆的强度往往由其稳定性决定，而不是由杆件截面材料强度决定，因此，在平面桁架的设计过程中，应设法降低压杆的长细比

     　　单纯增大截面是下策，特别是上弦杆，应努力增加其平面外的刚度（有时上弦采用双杆形成的复合压杆），提供平面外约束（增加支撑），如果把这些平面外的支撑再连接成桁架，这样就使平面桁架变为平面交叉桁架，最后发展为空间网架

    空间网架的材料利用率高，应力水平高，故在大跨度、大空间结构中广泛使用，但网架结构中仍然存在压杆，压杆（特别是钢压杆）的应力水平不可能太高（因为随着跨度的增加，网架的高度增大，腹杆的长度将增大，同时节点距离的增大也导致弦杆长度的增大），这样高强材料就不能使用

    因此，努力减少或消除结构中的压杆，就使我们找到了悬索结构，悬索结构中所有的“杆件”均为拉杆，这样就使悬索结构中杆件的应力水平极高，材料利用率极大，高强材料得以充分利用，还可施加预应力

    因而在超大跨度的结构中，悬索结构（或包括悬索结构的组合结构）是首选的结构类型

    就混凝土基本理论的发展来看，也体现了使各种材料充分发挥性能，并相互协同工作的特点

    林同炎教授认为：钢筋混凝土与预应力混凝土之间的区别在于钢筋混凝土是将混凝土与钢筋两者简单地结合在一起，并让他们自行地共同工作，预应力混凝土是将高强钢筋与高强混凝土能动地结合在一起，使两种材料均产生非常好的性能

    反映了人们对混凝土中的协同工作认识和运用过程的加深

     　　目前广泛使用的钢-混凝土结构 ，是将钢结构与混凝土结构相互取长补短形成的一种新型的结构形成

    尤其是钢管混凝土，与预应力混凝土相似，更将这两种材料能动地结合起来，实现了结构材料的又一次革命

    钢管混凝土的原理有二：1）借助钢管对核心混凝土的约束，使核心混凝土有更高的强度和变形能力；2）核心混凝土又对钢管壁的稳定提供了有效可靠的支撑

    钢管混凝土的极限承载力远大于钢管和核心混凝土两者的承载力之和，约为两者之和的17～2 0倍，其极限变形能力是普通钢筋混凝土的几倍甚至几十倍，这是钢材与混凝土的又一次理想结合

    它的出现，使传统意义上的受压破坏特征由脆性变为延性，对结构抗震的延性设计意义巨大，也使超高层建筑底层柱的轴压比限制问题迎刃而解

     　　从上述结构构件的演化，推而广之，在结构设计中，只有当构件越多处于轴心受力状态，其材料的利用率才可以高，经济性也就越好

    对框架结构，竖向载作用下，框架柱宜处于小偏心受压下工作，若大量柱处于大偏心受压工作状态，则该结构方案的经济性一般不好，故对非地震区的框架结构，其框架柱应优先设计为小偏心受压

    这里就出现了一个矛盾，在地震作用下，大部分柱可能处于大偏心受压状态工作，截面设计时，大量柱的配筋仅仅是为万一发生地震而增加的，这些钢材在不发生地震时，将不起丝毫作用，这显然是不经济的，与抗震设计的整体思想也不相符

    为避免这种现象的出现，一方面应设法加强结构整体性，必要时，在某些楼层设置刚性转换层，从而加大整体弯矩，减小引起柱弯曲变形的局部弯矩；另一方面，对柱的设计，可将整个楼层面的柱设计为多肢柱，使多肢柱的每一根杆件都能处于轴心受力状态，如对钢管混凝土柱，只有在小偏心受压（或接近轴压）时，钢管和核心混凝土才能更好地协同工作，在偏心距较大的受压构件中使用时，更宜将其设计成双肢、三肢或四肢组成的组合构件

     　　最后，协同工作的原则也是整体工作的原则

    在概念设计日益重要的今天，要求结构工程师应有深厚的基本理论基础，并能不断吸取他人先进的设计思想

    对自己的作品、设计（即使是已建成的），应经常进行深刻的反思，对每一项设计都精益求精

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      　　关键词:水力失调;静态平衡阀;节能  　　Key words: hydraulic disorder;static balance valve;energy saving  　　中图分类号:TK5文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)26-0135-02 　  　　1项目概况  　　1.1 本项目为中航自控所住宅小区热水采暖系统的水力平衡改造,总建筑面积为85647m2,其中低层住宅建筑面积约64447m2,高层住宅部分建筑面积约11000m2,办公、学校部分约10200m2

    目前采暖采用锅炉房直供的形式,从总供水管分出两个支路,分别为南北两个区域进行供暖,室内采用散热器系统

      　　1.2 热源由锅炉房现有的12台燃气锅炉提供,每台锅炉能提供热量为45万大卡

      　　1.3 锅炉房内采用循环水泵共3台,水泵流量扬程均相同,分别是Q=100m3/h,H=32m;水泵设计采用两用一备的形式运行

      　　1.4 锅炉房新建于2002年左右,至今使用6年

    而管网为旧有管网,使用已近二十年,管路较老旧

      　　2系统主要运行状况及存在问题  　　2.1 系统主要运行状况热水循环系统总阻力28m,总循环流量为240m3/h(开启两台水泵),锅炉房供回水总管之间压差约为18~20m;近端用户室内温度可达20℃以上,而远端部分用户室内温度只有12℃左右

      　　2.2 存在问题①水泵选择不合理,扬程过大,采用关小水泵出口阀的方式来避免水泵过载;②管网年久失修,存在跑冒滴漏现象;个别管道保温脱落,造成系统热量损耗较大;③部分用户更改了户内的暖气管道,造成部分单元阻力很大,影响了使用效果;④小区的15#楼、17#楼、25#楼、26#楼、27#楼都是后期陆续建造,在整个小区的最东部和东北部,南北两个区域管道的最末端,冬季供暖温度较低,部分室内温度仅有12℃~13℃,住户反应强烈;⑤小区的22#楼、23#楼是高层建筑,其供暖方式是采用加压泵加压供给,回水经过减压阀减压的高层建筑直连供暖技术

    高低区之间存在热力失调现象

    上述问题是现有住宅小区集中供暖系统存在的较为普遍的问题,其产生的原因主要有设计原因、管理原因、历史原因等

    前三个问题较为单纯,可以通过局部的更换和维修来加以解决,在这里就不做过多的论述;而后两个问题是典型的供暖系统的水力失调现象,在这里就针对该问题的解决作个详细的介绍

      　　3水力失调问题的分析  　　3.1 由于各建筑物存在建筑年代差距,在后续的建设中,不断增加新的建筑,造成整个供热系统采暖管网随着建筑的增加而增加,打破了设计之初的热力分配,造成系统水力分配的不平衡,区域供暖不均匀,室内温度偏差比较大

      　　3.2 从用户实际使用效果反映出,距离锅炉房近的区域室内温度比较高,而距离锅炉房比较远的区域室内温度相对就比较低,部分房间低于16℃

      　　3.3 本项目区域由南北两个供热区域构成,两个区域面积差别较大,尤其是25#楼所在的北部区域,面积大,旁路分支管网多,管路最长,由此造成该区域最末端用户的管网压力明显不足

      　　3.4 区域没有安装有关平衡设备,只是按照使用效果,在各建筑物入口采用截止阀进行调节,没有一个量的反馈,实际效果不能让人满意

      　　3.5 由于锅炉控制系统是按照系统回水温度与供水温度来进行出力调节的

    从项目的供热效果看,近端流量远大于远端流量,近端压力远大于远端压力,造成前端用户将大量的高温热水旁通回了回水系统,造成锅炉系统回水温度偏高,锅炉调节时得到的信息不准确,锅炉实际出力不足,并没有达到最佳的出力,并造成能源的浪费

    同时会造成水泵的效率下降,由于系统前端阻力小的的系统将水流旁通,造成远端系统设备欠流,其阻力也降低,形成实际运行过程中水泵扬程降低,循环量增加,泵效率降低

      　　4热水采暖系统水力平衡改造方案  　　4.1 在热力管网的各支管和分支管以及最不利环路末端用户入口加装静态平衡阀

      　　①计算出各区域的耗热量、热水流量;  　　建筑物供暖热负荷为:  　　Q=q・FW(1)  　　式中:Q为建筑物供暖热负荷,W;q为建筑物面积热指标,W/m2;F为建筑物的建筑面积,m2

      　　建筑物供暖热水流量为:  　　G=0.86Q/(tg-th) Kg/h (2)  　　式中:G为建筑物供暖热水流量,Kg/h;Q为建筑物供暖热负荷,W;tg为供水温度,℃;th为回水温度,℃

      　　②平衡阀选型:在无法得到准确的设计压差情况下,可以按照接管尺寸来进行平衡阀的选型;并参考平衡阀厂家提供的选型表,利用不同口径的流量系数Kv,用3KPa的最不利压降Δp代入公式可计算出该口径平衡阀的最小流量,若其值大于等于设计流量即可

    (为了获得较好的控制精度,建议将平衡阀的开度选择在50%~90%之间)  　　Kv=G/ (3)  　　式中:G为建筑物供暖热水流量,m3/h;Δp为压差,bar;Kv为平衡阀流量系数

      　　4.2 通过调整静态平衡阀的开度,改变流经阀门的流动阻力,消除系统富裕压力,从而调节流量,以实现对供暖系统各个建筑单元流量的按需分配

      　　5安装调试  　　平衡阀安装完成后,通过测量发现,系统内各区域流量欠流(或过流状态)很严重,只有极少的几栋建筑能符合计算流量的要求

    (调试前测试数据见表1)

    在对系统的实际运行情况进行测试以后,根据静态平衡阀的调试方法,对每一个静态平衡阀进行开度设定,使整个系统达到水力分配的完全平衡

    (调试后数据见表2)

      　　平衡阀在完成调试之后,通过平衡各回路间的阻力,使管网中各循环回路的阻力与设计工况相匹配,每支回路都能获得准确的设计流量(供热量)

      　　6改造效果  　　通过平衡阀的安装调试,使热能得到最合理的分配,每一住户都能获得相同的采暖效果,提高了住户舒适度并最终提高了热能的使用效率;同时,各回路间的阻尼比例关系保持稳定,当气候发生变化需要对供水总量进行调整时,该阻尼比例将总量的变化按此比例同增,同减,合理地分配到各循环回路中

    各回路的流量依据热负荷(供热面积)进行分配,供、回水温度在各回路间可保证基本一致,锅炉调节时得到的信息准确,达到最佳的控制效果

      　　7结束语  　　总之,本次改造解决了小区热力管网的水力失调问题,保证了供暖设备的出力和温度控制效果,实现了系统的节能高效;并能通过测量各区域平衡阀的水温、压差和实际流量进行系统问题诊断和纠正,提高了整个运行维护管理的自动化水平和管理效率,降低了管理使用和维护费用

      　　参考文献:  　　【1】罗伯

央企信托-153号唐山市标准债