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關鍵詞:工業;自動化系統;結構設計;分析
中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
隨著我國市場經濟的快速發展,市場競爭越來越激烈,因此我國很多流程工業領域的很多企業單位也根據其業務結構特點,進行了相應的調整。流程工業領域的相關企業單位開始從純生產型企業單位逐漸向生產經營型企業單位轉變。特別是近些年計算機技術的快速發展,提高了企業單位的生產經營效率,減少了新技術和產品的開發周期,因此產品的設計、生產直到投入市場的時間周期成為了各個生產單位和企業提升競爭力的關鍵。因此在流程工業領域的企業單位構建自動化綜合管理體系,對于流程工業領域的企業單位提高競爭力是十分重要的。
1 流程工業的特點以及管理方面的需求
流程工業對于自動化綜合管理的需求和應用特點主要表現為以下幾點:
1.1 具有一定的基礎自動化水平;
1.2 生產方式具有連續性的特點;
1.3 參數復雜以及測量結果滯后的特點;
1.4 優化手段、設備管理、生產環境、目標的需求;
1.5 提高工程設計效率的需求;
1.6 優化供需鏈需求。
2 綜合自動化系統的架構設計方案
根據流程工業領域相關企業單位的生產特點,本文采用三層架構模式,兩套平臺系統的結構體系以及高效集成的工作方式完成企業單位進行綜合自動化體系的構建。
2.1 三層架構模式。
2.1.1 ERP 層:主要功能是為 REP 平臺實現相關應用以及構建數據信息管理平臺的基本構架,根據ERP 管理的基本管理方式和理念、基本管理應用實現方法、具體功能以及相關技術應用,是建立和完善科學合理的工作流程的基本條件。以企業單位的財務項目的指控和管理為管理重點、實現一體化生產經營綜合管理平臺;
2.1.2生產任務執行管理層:主要是負責對一體式綜合管理平臺的相關應用進行控制,應用現在先進的計算機網絡應用技術,實現實時數據和信息的一體化管理,包括網絡通信應用管理、系統關系數據庫數據檢測功能以及系統關系數據庫主要應用管理,并且對這些主要功能應用進行有效的集成,構架一體化綜合數據管理平臺的功能應用以及信息集成框架,建立數據信息管理和糾錯功能應用、企業單位物料控制和平衡管理、企業能量平衡管理、優化企業單位工作計劃任務、工作任務調度體系管理、工作任務仿真模擬、產品質量跟蹤檢測、實時信息數據管理等多個應用模塊。并且為 ERP 層提供可靠、真實并具有唯一性企業生產經營和成本數據支持;
2.1.3.過程管理控制層:該層主要是基于 DCS(分布式控制系統)技術而建立的系統平臺,該平臺集成了很通用性、實用性、擴展性較強的軟件,并且結合計算機網絡通信技術,實現了平臺實時數據庫基本應用和管理、實時數據處理等功能,集成了自動化罐區管理功能,過程優化功能、班級或生產組成本控制管理功能等,為實現有效的綜合自動化系統體系打下基礎。
2.2 兩套平臺系統。
根據流程工業領域的相關企業單位的業務特點,本文采用兩套平臺系統解決相關企業的龐大數據信息處理需求。在數據管理層中,本文采用的實時數據庫是我國浙江中控公司開發的。
2.2.1實時數據庫(ESP-iSYS)。實時數據庫系統(ESP-iSYS)是構建協同式自動化綜合管理體系的基礎。ESP-iSYS 實時數據庫系統可以實現高效的實時數據采集功能、數據信息存儲功能以及 Web 方式數據信息瀏覽功能和實時數據信息檢測功能,并且保證數據的統一性、真實性以及完整性。并且支持多種結構的數據交互功能,包括 API 接口、OPC 接口、DDE 接口、ODBC 接口以及 OLEDB 接口等,具有很強的通用性和擴展性。ESP-iSYSS 實時數據庫系統集成了COM/DCOM 技術與應用、系統信息檢測與容錯、任務管理控制與調度、高效數據壓縮功能、位號映射控制與管理等先進數據信息管理技術。
2.2.2綜合集成軟件平臺(ESP-PlantJet)。
ESP-PlantJet 是浙江中控軟件技術有限公司針對流程工業企業研制開發的綜合集成軟件平臺,系統結構采用分層、分布式的組件結構設計,能支持大用戶量及計算量應用。整個系統自下而上可劃分為工廠數據模型、支撐環境、業務處理和人機接口等四個層次。ESP-PlantJet 系統采用 B/S 結構來實施,并輔之以工作站上的常用工具軟件,這樣,就更能充分地利用己有的信息,從而為解決方案帶來了附加價值。
2.3 高效集成。
本文綜合自動化整體解決方案的高效集成體現在以下幾個方面。
2.3.1實時數據庫與下層 DCS 之間的高效集成:ESP-iSYS 可以通過 DDE、OPC及自定義的接口與 DCS、PLC、FCS 等開放式控制系統或者智能儀表連接,并進行數據采集和管理。ESP-iSYS 支持包括橫河、ABB、Fisher Rosemount、Foxboro、Honeywell、浙大中控、西門子、OMRON 等幾乎所有的主流型 DCS、PLC 和 FCS 等。
2.3.2全系列的先進控制軟件:以 APC-Adcon 為代表的先進控制軟件,涉及到多變量預測控制、預測函數控制、軟測量、模型辨識、物料平衡、數據校正等等方面,這些軟件既能夠很方便與ESP-iSYS 進行集成應用,也能夠根據客戶和現場的情況單獨使用。
2.3.3 ESP-iSYS 與 ESP-PlantJet 之間的高效連接:由于這兩個平臺均是自主開發、具有自主知識產權的軟件系統,充分發揮了平臺的高效聯結機制,保證兩個平臺之間能夠正確、及時地進行數據的雙向傳輸。
3 結束語
我國流程工業領域的企業,例如石油領域企業、化工領域企業或冶金領域企業等,所采用的傳統管理方法為利用計算機(包括數據信息收集、設定值數據管理和控制)、電氣化管理控制、各種儀表管理控制(主要包括各種溫度控制儀表、壓力控制儀表、液位控制儀表等相關儀表或 DCS 控制),并根據工作特點進行劃分,不同的專業、工種管理和發展相對獨立。雖然目前流程工業領域的企業在管理方面做出了調整,但是在大多數企業中,機電儀還是做為一個部門進行管理和發展,但是機電儀部門是由多種專業領域組成的,所以在管理時,還是需要根據不同的專業進行針對性的管理。因此,可以在機電儀部門中進行實施綜合管理,建立一體化的機、電、儀綜合業務管理,通常還被叫做電儀一體化管理體系,建立完善電儀一體化管理體系,是實現流程工業領域企業單位自動化綜合管理體系的基礎。
本文通過對目前國內工業自動化的發展經驗進行總結和論述,主要分析了工業自動化技術在流程工業中的綜合應用和發展。本文從流程工業中相關企業自動化技術的應用入手,分析了流程工業的相關企業對于自動化技術的需求,設計了綜合自動化系統的體系結構。并對目前綜合工業自動化技術在流程工業領域的應用經驗進行總結,希望對流程工業相關企業的綜合自動化應用和管理提供一定的借鑒和幫助。
參考文獻:
關鍵詞:流程工業;綜合自動化系統;整體結構;體系設計
中圖分類號:TH186 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 06-0105-01
我國的流程工業領域的企業,例如石油領域企業、化工領域企業或冶金領域企業等,所采用的傳統管理方法為利用計算機(包括數據信息收集、設定值數據管理和控制)、電氣化管理控制、各種儀表管理控制(主要包括各種溫度控制儀表、壓力控制儀表、液位控制儀表等相關儀表或DCS控制),并根據工作特點進行劃分,不同的專業和工種管理和發展相對獨立。雖然目前流程工業領域的企業在管理方面做出了調整,但是在大多數企業中,機電儀還是做為一個部門進行管理和發展,但是機電儀部門是由多種專業領域組成的,所以在管理時,還是需要根據不同的專業進行針對性的管理。因此,可以在機電儀部門中進行實施綜合管理,建立一體化的機、電、儀綜合業務管理,通常還被叫做電儀一體化管理體系,建立完善電儀一體化管理體系,是實現流程工業領域企業單位自動化綜合管理體系的基礎。
一、流程工業的特點以及管理方面的需求
流程工業對于自動化綜合管理的需求和應用特點主要表現為以下幾點:
1.具有一定的基礎自動化水平;2.生產方式具有連續性的特點;3.參數復雜以及測量結果滯后的特點;4.優化手段的需求;5.優化設備管理的需求;6.優化生產環境的需求;7.優化目標的需求;8.提高工程設計效率的需求;9.優化供需鏈需求。
二、綜合自動化系統的架構設計方案
根據流程工業領域相關企業單位的生產特點,本文采用三層架構模式,兩套平臺系統的結構體系以及高效集成的工作方式完成企業單位進行綜合自動化體系的構建。
(一)三層架構模式。1.ERP層:主要功能是為REP平臺實現相關應用以及構建數據信息管理平臺的基本構架,根據ERP管理的基本管理方式和理念、基本管理應用實現方法、具體功能以及相關技術應用,是建立和完善科學合理的工作流程的基本條件。以企業單位的財務項目的指控和管理為管理重點、實現一體化生產經營綜合管理平臺;2.生產任務執行管理層:主要是負責對一體式綜合管理平臺的相關應用進行控制,應用現在先進的計算機網絡應用技術,實現實時數據和信息的一體化管理,包括網絡通信應用管理、系統關系數據庫數據檢測功能以及系統關系數據庫主要應用管理,并且對這些主要功能應用進行有效的集成,構架一體化綜合數據管理平臺的功能應用以及信息集成框架,建立數據信息管理和糾錯功能應用、企業單位物料控制和平衡管理、企業能量平衡管理、優化企業單位工作計劃任務、工作任務調度體系管理、工作任務仿真模擬、產品質量跟蹤檢測、實時信息數據管理等多個應用模塊。并且為ERP層提供可靠、真實并具有唯一性企業生產經營和成本數據支持;3.過程管理控制層:該層主要是基于DCS(分布式控制系統)技術而建立的系統平臺,該平臺集成了很通用性、實用性、擴展性較強的軟件,并且結合計算機網絡通信技術,實現了平臺實時數據庫基本應用和管理、實時數據處理等功能,集成了自動化罐區管理功能,過程優化功能、班級或生產組成本控制管理功能等,為實現有效的綜合自動化系統體系打下基礎。(二)兩套平臺系統。根據流程工業領域的相關企業單位的業務特點,本文采用兩套平臺系統解決相關企業的龐大數據信息處理需求。在數據空管理層中,本文采用的實時數據庫是我國浙江中控公司開發的。1.實時數據庫(ESP-iSYS)。實時數據庫系統(ESP-iSYS)是構建協同式自動化綜合管理體系的基礎。ESP-iSYS實時數據庫系統可以實現高效的實時數據采集功能、數據信息存儲功能以及Web方式數據信息瀏覽功能和實時數據信息檢測功能,并且保證數據的統一性、真實性以及完整性。并且支持多種結構的數據交互功能,包括API接口、OPC接口、DDE接口、ODBC接口以及OLEDB接口等,具有很強的通用性和擴展性。ESP-iSYSS實時數據庫系統集成了COM/DCOM技術與應用、系統信息檢測與容錯、任務管理控制與調度、高效數據壓縮功能、位號映射控制與管理等先進數據信息管理技術。2.綜合集成軟件平臺(ESP-PlantJet)。ESP-PlantJet是浙江中控軟件技術有限公司針對流程工業企業研制開發的綜合集成軟件平臺,系統結構采用分層、分布式的組件結構設計,能支持大用戶量及計算量應用。整個系統自下而上可劃分為工廠數據模型、支撐環境、業務處理和人機接口等四個層次。ESP-PlantJet系統采用B/S結構來實施,并輔之以工作站上的常用工具軟件,這樣,就更能充分地利用己有的信息,從而為解決方案帶來了附加價值。(三)高效集成。本綜合自動化整體解決方案的高效集成體現在以下幾個方面。1.實時數據庫與下層DCS之間的高效集成:ESP-iSYS可以通過DDE、OPC及自定義的接口與DCS、PLC、FCS等開放式控制系統或者智能儀表連接,并進行數據采集和管理。ESP-iSYS支持包括橫河、ABB、Fisher Rosemount、Foxboro、Honeywell、浙大中控、西門子、OMRON等幾乎所有的主流型DCS、PLC和FCS等。2.全系列的先進控制軟件:以APC-Adcon為代表的先進控制軟件,涉及到多變量預測控制、預測函數控制、軟測量、模型辨識、物料平衡、數據校正等等方面,這些軟件既能夠很方便與ESP-iSYS進行集成應用,也能夠根據客戶和現場的情況單獨使用。3.ESP-iSYS與ESP-PlantJet之間的高效連接:由于這兩個平臺均是自主開發、具有自主知識產權的軟件系統,充分發揮了平臺的高效聯結機制,保證兩個平臺之間能夠正確、及時地進行數據的雙向傳輸。
三、結語
隨著我國市場經濟的快速發展,市場競爭越來越激烈,因此我國很多流程工業領域的很多企業單位也根據其業務結構特點,進行了相應的調整。流程工業領域的相關企業單位開始從純生產型企業單位逐漸向生產經營型企業單位轉變。特別是近些年計算機技術的快速發展,提高了企業單位的生產經營效率,減少了新技術和產品的開發周期,因此產品的設計、生產直到投入市場的時間周期成為了各個生產單位和企業提升競爭力的關鍵。因此在流程工業領域的企業單位構建自動化綜合管理體系,對于流程工業領域的企業單位提高競爭力是十分重要的。
參考文獻:
[1]金曉明,王樹青.工業過程先進控制的概念設計[J].科技資訊,2008,4
[2]李陶深.用DCOM實現分布式應用系統組件化設計的一些關鍵技術[J].科技創新導報,2001,2
摘要:本文通過對目前國內工業自動化的發展經驗進行總結和論述,主要分析了工業自動化技術在流程工業中的綜合應用和發展。本文從流程工業中相關企業自動化技術的應用入手,分析了流程工業的相關企業對于自動化技術的需求,然后設計了綜合自動化系統的體系結構。本文通過對目前綜合工業自動化技術在流程工業領域的應用經驗進行總結,希望對流程工業相關企業的綜合自動化應用和管理提供一定的借鑒和幫助。
關鍵詞:流程工業;綜合自動化系統;整體結構;體系設計
中圖分類號:TH186 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 06-0105-01
我國的流程工業領域的企業,例如石油領域企業、化工領域企業或冶金領域企業等,所采用的傳統管理方法為利用計算機(包括數據信息收集、設定值數據管理和控制)、電氣化管理控制、各種儀表管理控制(主要包括各種溫度控制儀表、壓力控制儀表、液位控制儀表等相關儀表或DCS控制),并根據工作特點進行劃分,不同的專業和工種管理和發展相對獨立。雖然目前流程工業領域的企業在管理方面做出了調整,但是在大多數企業中,機電儀還是做為一個部門進行管理和發展,但是機電儀部門是由多種專業領域組成的,所以在管理時,還是需要根據不同的專業進行針對性的管理。因此,可以在機電儀部門中進行實施綜合管理,建立一體化的機、電、儀綜合業務管理,通常還被叫做電儀一體化管理體系,建立完善電儀一體化管理體系,是實現流程工業領域企業單位自動化綜合管理體系的基礎。
一、流程工業的特點以及管理方面的需求
流程工業對于自動化綜合管理的需求和應用特點主要表現為以下幾點:
1.具有一定的基礎自動化水平;2.生產方式具有連續性的特點;3.參數復雜以及測量結果滯后的特點;4.優化手段的需求;5.優化設備管理的需求;6.優化生產環境的需求;7.優化目標的需求;8.提高工程設計效率的需求;9.優化供需鏈需求。
二、綜合自動化系統的架構設計方案
根據流程工業領域相關企業單位的生產特點,本文采用三層架構模式,兩套平臺系統的結構體系以及高效集成的工作方式完成企業單位進行綜合自動化體系的構建。
(一)三層架構模式。1.ERP層:主要功能是為REP平臺實現相關應用以及構建數據信息管理平臺的基本構架,根據ERP管理的基本管理方式和理念、基本管理應用實現方法、具體功能以及相關技術應用,是建立和完善科學合理的工作流程的基本條件。以企業單位的財務項目的指控和管理為管理重點、實現一體化生產經營綜合管理平臺;2.生產任務執行管理層:主要是負責對一體式綜合管理平臺的相關應用進行控制,應用現在先進的計算機網絡應用技術,實現實時數據和信息的一體化管理,包括網絡通信應用管理、系統關系數據庫數據檢測功能以及系統關系數據庫主要應用管理,并且對這些主要功能應用進行有效的集成,構架一體化綜合數據管理平臺的功能應用以及信息集成框架,建立數據信息管理和糾錯功能應用、企業單位物料控制和平衡管理、企業能量平衡管理、優化企業單位工作計劃任務、工作任務調度體系管理、工作任務仿真模擬、產品質量跟蹤檢測、實時信息數據管理等多個應用模塊。并且為ERP層提供可靠、真實并具有唯一性企業生產經營和成本數據支持;3.過程管理控制層:該層主要是基于DCS(分布式控制系統)技術而建立的系統平臺,該平臺集成了很通用性、實用性、擴展性較強的軟件,并且結合計算機網絡通信技術,實現了平臺實時數據庫基本應用和管理、實時數據處理等功能,集成了自動化罐區管理功能,過程優化功能、班級或生產組成本控制管理功能等,為實現有效的綜合自動化系統體系打下基礎。(二)兩套平臺系統。根據流程工業領域的相關企業單位的業務特點,本文采用兩套平臺系統解決相關企業的龐大數據信息處理需求。在數據空管理層中,本文采用的實時數據庫是我國浙江中控公司開發的。1.實時數據庫(ESP-iSYS)。實時數據庫系統(ESP-iSYS)是構建協同式自動化綜合管理體系的基礎。ESP-iSYS實時數據庫系統可以實現高效的實時數據采集功能、數據信息存儲功能以及Web方式數據信息瀏覽功能和實時數據信息檢測功能,并且保證數據的統一性、真實性以及完整性。并且支持多種結構的數據交互功能,包括API接口、OPC接口、DDE接口、ODBC接口以及OLEDB接口等,具有很強的通用性和擴展性。ESP-iSYSS實時數據庫系統集成了COM/DCOM技術與應用、系統信息檢測與容錯、任務管理控制與調度、高效數據壓縮功能、位號映射控制與管理等先進數據信息管理技術。2.綜合集成軟件平臺(ESP-PlantJet)。ESP-PlantJet是浙江中控軟件技術有限公司針對流程工業企業研制開發的綜合集成軟件平臺,系統結構采用分層、分布式的組件結構設計,能支持大用戶量及計算量應用。整個系統自下而上可劃分為工廠數據模型、支撐環境、業務處理和人機接口等四個層次。ESP-PlantJet系統采用B/S結構來實施,并輔之以工作站上的常用工具軟件,這樣,就更能充分地利用己有的信息,從而為解決方案帶來了附加價值。(三)高效集成。本綜合自動化整體解決方案的高效集成體現在以下幾個方面。1.實時數據庫與下層DCS之間的高效集成:ESP-iSYS可以通過DDE、OPC及自定義的接口與DCS、PLC、FCS等開放式控制系統或者智能儀表連接,并進行數據采集和管理。ESP-iSYS支持包括橫河、ABB、Fisher Rosemount、Foxboro、Honeywell、浙大中控、西門子、OMRON等幾乎所有的主流型DCS、PLC和FCS等。2.全系列的先進控制軟件:以APC-Adcon為代表的先進控制軟件,涉及到多變量預測控制、預測函數控制、軟測量、模型辨識、物料平衡、數據校正等等方面,這些軟件既能夠很方便與ESP-iSYS進行集成應用,也能夠根據客戶和現場的情況單獨使用。3.ESP-iSYS與ESP-PlantJet之間的高效連接:由于這兩個平臺均是自主開發、具有自主知識產權的軟件系統,充分發揮了平臺的高效聯結機制,保證兩個平臺之間能夠正確、及時地進行數據的雙向傳輸。
三、結語
隨著我國市場經濟的快速發展,市場競爭越來越激烈,因此我國很多流程工業領域的很多企業單位也根據其業務結構特點,進行了相應的調整。流程工業領域的相關企業單位開始從純生產型企業單位逐漸向生產經營型企業單位轉變。特別是近些年計算機技術的快速發展,提高了企業單位的生產經營效率,減少了新技術和產品的開發周期,因此產品的設計、生產直到投入市場的時間周期成為了各個生產單位和企業提升競爭力的關鍵。因此在流程工業領域的企業單位構建自動化綜合管理體系,對于流程工業領域的企業單位提高競爭力是十分重要的。
參考文獻:
[1]金曉明,王樹青.工業過程先進控制的概念設計[J].科技資訊,2008,4
關鍵詞:建筑設計,結構設計, 關系
Abstract: with the building the development of science and technology, professional degree more and more high, a good engineering design is architecture design and structure design of the organic integration. To design a should not only meet the building (the function requirement). Beautiful modelling, and will make the safety of the structure, economy, reasonable of the building is every architect and architects must pay much attention. So, architectural design and structure design, closely cooperate with each other is key.
Keywords: architectural design, structure design, relationship
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:
1建筑設計與結構設計的概念區別
1.1建筑設計的概念界定
建筑設計是指建筑物在建造之前,設計者按照設計仟務,把施工過程和使用過程中所存在的或可能發生的問題,事先作好通盤的設想,擬定好解決這些問題的辦法、方案,用圖紙和文件表達出來。作為備料、施工組織工作和各工種在制作、建造工作中互相配合協作的共同依據。使整個工程得以在預定的投資限額范圍內,按照周密考慮的預定方案統一步調順利進行。并使建成的建筑物充分滿足使用者和社會所期望的各種要求。建筑設計工作的全過程分為幾個工作階段:搜集資料、踏勘現場初步設計、施工圖設計等,循序進行,這就是基本的設計程序。
廣義的建筑設計是指設計一個建筑物或建筑群所要做的全部工作。由于科學技術的發展,在建筑上利用各種科學技術的成果越來越廣泛深入,設計工作涉及建筑學專業、結構專業以及給水、排水,采暖、空氣調節、電氣、煤氣、消防、防火、自動化控制管理、建筑聲學、建筑光學、建筑熱工學、工程估算,園林綠化等方面的知識,需要各種科學技術人員的密切協作。但通常所說的建筑設計,是指“建筑學”范圍內的工作。它所要解決的問題,包括建筑物內部各種使用功能和使用空間的合理安排,建筑物與周圍環境、與各種外部條件的協調配合,內部和外表的藝術效果,各個細部的構造方式,建筑與結構、建筑與各種設備等相關技術的綜合協調,以及如何以更少的材料、更少的勞動力、更少的投資、更少的時間來實現上述各種要求。其最終目的是使建筑物做到適用、經濟、堅固、美觀。建筑師除了精通建筑學專業,做好本專業工作之外,還要善于綜合各種有關專業提出的要求,正確地解決建筑設計與各個技術工種之間的矛盾。
1.2結構設計的概念界定
結構設計,即:建構筑物的結構設計。一般包括上部結構設計和基礎設計。
上部結構設計主要內容及步驟:(1)根據建筑設計來確定結構體系、確定結構主要材料:(2)結構平面布置:(3)初步選用材料類型、強度等級等,根據經驗初步確定構件的截面尺寸:(4)結構荷載計算及各種荷載作用下結構的內力分析:(5)荷載效應組合:(6)構件的截面設計。此外還包括某些必要構造措施.需要依據結構專業相關規范、圖集等。
基礎設計:(1)根據工程地質勘察報告、上部結構類型及上部結構傳來的荷載效應和當地的施工技術水平及材料供應情況確定基礎的形式,材料強度等級,一般有淺基礎(如:獨立基礎、條形基礎等)和深基礎(如:樁基);(2)基礎底面積的確定及地基承載力驗算:(3)基礎內力計算及配筋計算。(4)考慮必要的構造措施
結構設計的成果體現在繪制的結構施工圖上,該圖紙是結構工程師的語言,是直接面對施工現場及相關工程技術人員的,應該按照一定的規范繪制。
2建筑設計與結構設計的關系分析
建筑設計與結構設汁是整個建筑設計過程中的兩個最重要的環節,對整個建筑物的外觀效果、結構穩定起著至關重要的作用。而二者之間又存在著相互協調、互相制約的關系。
在建筑設計中,少數建筑師總是把結構放在從屬地位,并要求結構必須服從建筑,一切以建筑公司為先導,這一觀念分割了科學的完整性,忽略了基本的力學規律,片面地追求建筑與技術與建筑藝術的結合和最大滿足使用功能的要求,這樣往往給某些建筑工程質量帶來了質量隱患和不安全因素。任何一個建筑設計方案,都會對具體的結構設計產生影響,而有限的結構設計技術水平又制約著建筑設計層次。因此,在做建筑設計的過程中,建筑師應具備有一定的結構方面基礎,能與結構設計適當結合,相互調協,使二者相統一,才能創作出真正優秀的建筑設計作品。
在現實工程實踐中:(1)許多建筑設計師,強調創作的美觀、新穎、標新立異,強調創作的最大自由度,然而這樣的建筑設計將會給結構設計帶來很大的困難,作為建筑物本身必須承受起巨大的自重荷載和活載、水平風力、地震力、扭矩力等。如果建筑設計人員在進行平面設計和豎向設計構思時,不依據基本的結構技術原理和有關結構的受力特征,不征詢結構設計師的意見,往往會使結構工程師不能有效地選擇合理的結構體系,進行結構設計導致結構的不穩定等問題。比如將建筑物截面設計成為三角形,其抗彎矩力和抗側能力比圓形截面、矩形、多邊形截面要小得多。(2)還有一些建筑師缺乏對結構力學方面的基本常識,在設計過程中,往往忽視力學的基本規律.
3.建筑設計與結構設計相結合的對策與建議
3.1系統全面規劃和科學設計、計算
通過上文的介紹,讓我們知道了建筑設計與結構設計的區別,以及各自的特點。對于一個具體的建筑工程項目而言,建筑設計就是設計建筑物的總體布局,內部功能.外在形象.細部構造等的設計。滿足人們修養生息、活動和審美需求的愿望而創造的一個空間環境。設計的成果主要有總平面圖,平面圖,立面圖,剖面圖,詳圖.還有必要輔助的效果圖等。結構是能夠承受荷載并且維持幾何不變的構件體系,那么結構設計就是設計能夠承受建筑荷載的結構。主要設計房屋建筑的承重構件的布置,構件形狀,大小,材料,構造等,其設計成果主要有基礎平面圖,基礎詳圖。結構平面圖和鋼筋混凝上構件詳圖,節點鋼筋構造詳圖等。在構思規劃、設計、施工過程中,應該系統、全面地了解各方面的工程數據、信息,科學地進行建筑設計,同時進行重點環節、重點部位的結構設計??紤]外觀造型對材料、承載力、剪力、延性、剛度、抗壓、平衡、抗震等的實現難度,整體構思結構總體方案,明確結構總體系與水平分體系、豎向分體系間的關系和設計要求。有必要通過概念性的近似計算進行探索優化,確定結構分體系及其結構分體系及其構件的基本尺寸,確認建筑設計方案的可行性。確保建筑空間形式與結構受力特征的協調性和一致性。
3.2同步進行質量控制和監控施工過程
在具體的建筑項目設計工作中建筑設計與結構設計是一項關鍵性的工作,兩者的設計都事關建筑安全性、穩定性,又是一項創造性的工作,是一個集概念、經驗、計算、表現等多方面因素于一體的綜合性創造。所以,在進行建筑設計、結構設計的同時,應該提前預測性地考慮施工開始后的質量控制和監控跟蹤問題。
建筑設計的適用、安全、經濟、美觀、便于施工是進行建筑結構設計的原則。這五個方面各有所重,又互為矛盾,一個優秀的建筑結構設計往往是這五個方面的最佳結合。往往設計人員注意到適用、安全、經濟、美觀,而忽略了便于施工的實現與質量監控的難易。應該在建筑設計的同時就考慮結構設計的成本,以及考慮到以后施工中可以對進度控制、質量控制進行有效的監控和跟蹤。
關鍵詞:多層鋼結構;工業廠房;設計
鋼結構以其獨有的承載性、穩定性、安全可靠性等性能,深受工業廠房設計人員的歡迎,越來越多的多層鋼結構工業廠房拔地而起,成為我國工業廠房建設發展的一種新型建筑類型。在多層鋼結構工業廠房的設計過程中,設計人員需要提高對支撐體系、節點構造、樓面構造等結構布置的重視,并創新設計思路,優化設計參數的計算方法,以保證多層鋼結構工業廠房各個部分的穩定性、安全性與可靠性,從而保證廠房整體的安全性能與使用性能。
一 多層鋼結構工業廠房的特點
多層鋼結構工業廠房結構體系的主要材料多是采用輕鋼,這種結構材料與其他鋼材料的性能類似,但是其自身重量較小,利用輕鋼作為工業廠房的主要結構材料,可以有效地降低多層鋼結構工業廠房的自重;多層鋼結構工業廠房采用輕型圍護結構,即夾芯金屬板為主要圍護材料,這種材料不僅自重輕,而且其承載力較高,安裝操作便利,對廠房基礎的要求也較低,有效縮短工期,有利于保質、按時完工;另外,多層鋼結構工業廠房每層的層高受到廠房用途的影響,其層高值都較大,有效增大了廠房的空間,卻不妨礙廠房的結構性能。
二 多層鋼結構工業廠房的設計要點
多層鋼結構工業廠房的特點決定了廠房設計需要結合實際需要,全面考慮各項影響因素,優化結構布置與參數計算方法,從而避免設計質量不合格造成多層鋼結構工業廠房使用性能下降的問題發生。因此,在多層鋼結構工業廠房設計中,應該從以下要點上著手。
(1)在多層鋼結構工業廠房設計中,其結構體系是極其重要的,不僅發揮著框架的作用,同時也直接影響廠房的安全性與可靠性等。所以,設計人員應該根據實際情況,如廠房的層數、層高等因素,選擇適宜的結構體系。常見的結構體系為框架結構體系、框架—剪力墻結構體系等,在廠房空間較大情況下,可以采用框架結構體系,在層數較多的情況下則可以采用框架—剪力墻結構體系;(2)框架橫向與縱向兩個方向的控制也是很重要的,在設計過程中,需要注意橫縱向抗震能力大致相同,以保證結構的穩定性與經濟性。另外,根據外界環境因素,應該有選擇地設計防震縫與收縮縫,適當提高配筋率,以利于提高廠房的實際質量。
三 多層鋼結構工業廠房的設計思路
多層鋼結構工業廠房在設計中,需要將整體設計與截面設計想整合,優化設計方案,并針對各個設計要點進行詳細的分析與探討,尤其是支撐體系、節點構造、樓面構造等結構的布置,以保證多層鋼結構工業廠房結構的穩定性,從而提高廠房整體的性能。
(1)支撐體系:與結構體系的作用同等重要,支撐體系也起到支撐、防護等作用,因此,設計人員需要對支撐體系的設計進行優化與創新??紤]到多層鋼結構工業廠房的側向鋼結構的強度較低,不能有效抵抗來自水平方向的荷載,所以,需要加設水平支撐體系,以避免側向結構發生位移,同時,還可以有效防震,提高多層鋼結構工業廠房支撐體系的設計質量;(2)節點構造:在多層鋼結構工業廠房中的節點主要以柱—柱、梁—梁、梁—柱等處的節點為主,這些位置的節點因其受力情況復雜,所以需要設計人員在整體設計思路的指導下,有針對性地對每個節點進行優化設計。一般來說,目前較為常用的節點方式為是蓋板式、托座式、切縫式等,對于多層鋼結構工業廠房可以采用拴焊連結式,以提高節點處的穩定性與防震性;(3)樓蓋構造:樓蓋主要承受來自縱向的荷載,因此,樓蓋構造需要具有較強的承載力、強度等,以保證樓蓋的性能。通常在多層鋼結構工業廠房設計中,多是采用壓型鋼板組合以及預制板疊合層組合兩種方式構造樓蓋,并都具有減少鋼結構材料使用量、提高樓蓋使用性能與經濟性能的作用;(4)在多層鋼結構工業廠房設計中,需要對廠房所能夠承受的荷載值、結構構件的穩定性、結構的抗震性等進行計算。因此,設計人員可以借助計算機,運用相關軟件與程序以優化計算方法,如利用有限元結構分析程序,可以有效提高計算效率,同時對計算結果的分析也較為精確,為多層鋼結構工業廠房的設計提供有力參考。
四 結語
綜上所述,在我國建筑事業發展過程中,鋼結構建筑以其自重輕、高承載性、施工工期短等特點,成為新型的建筑類型,并被廣泛應用與工業廠房建設中,提高了工業廠房的安全性能、經濟性能以及使用性能。在多層鋼結構工業廠房設計中,相關設計人員需要注重對鋼結構體系的設計,并結合其他各種因素,優化整體設計思路與設計參數計算方法,以提高多層鋼結構工業廠房設計的效率與質量。雖然現階段我國在設計鋼結構建筑過程中,依然存在著不足之處,但是相信,隨著設計人員不斷地研究與實踐,必將有效客服困難,促進多層鋼結構工業廠房設計的進一步發展。
參考文獻:
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[2] 劉歌青,石永久,王元清,陳 宏. 多層輕鋼結構工業廠房的設計與應用[J]. 中國建筑金屬結構, 2002,(08) .
[3] 才洪艷. 鋼結構在工業廠房設計中的應用[J]. 中小企業管理與科技(下旬刊), 2011,(06) .
關鍵詞:工會 管理 B/S結構
中圖分類號 TP311.52 文獻標識碼 B 文章編號:1002-2422(2007)03-0014-02
企業的信息化建設已經成為現代企業基礎建設的一個重要方面,計算機管理信息系統MIS越來越得到普及,而且隨著企業規模的擴大,企業工會的信息管理已不能單純的靠手工完成,因此,工會管理系統必將得到企業越來越多的青睞。
1 系統功能設計
該系統主要包括如下三大功能模塊
1.1 基本業務處理模塊
該模塊主要實現如下功能:
(1)辦公室管理:實現辦公室管理的計算機化,包括:室風承諾、人員組成管理、文檔管理、職工管理、職工來信來訪管理等:(2)民主管理:主要用來管理各項民主事務,包括:評議領導干部,公布欄,黨政工團聯席會議,董事會、監事會活動情況等;(3)組織管理:管理各項組織活動,包括:工會會員檔案,工會委員登記,基層工會委員會機構等;(4)文體管理:管理文協、體協活動,包括:文協、體協組織機構,活動情況等:(5)各項制度管理:用來管理各項制度;(6)宣傳管理:用來管理各項宣傳活動,包括:培訓工作,宣傳教育工作,信息論文情況等;(7)群眾管理:用來管理各項群眾活動。包括:安全生產記錄,工傷情況登記,勞動監督檢查,歷年先進個人登記,先進個人單位登記,歷年勞模登記等;(8)財務管理:用來對財務收支情況進行管理。
1.2 綜合查詢模塊
該模塊實現了從后臺數據庫中查找用戶所要搜索的數據和信息,在查詢過程中,用戶可以通過指定數據表名以及動態組合多種查詢條件來實現復雜的查詢功能,此外用戶不僅可以對數據進行精確定位,也可以在對查詢值不確定情況下進行模糊查詢。
1.3 權限設置模塊
該模塊包括密碼修改、權限管理和模塊管理三個功能模塊。(1)密碼修改:在用戶成功登陸到系統后,實現讓合法用戶修改其密碼的功能:(2)權限管理:只有超級用戶(即系統管理員)具有該模塊的權限。超級用戶可以在該模塊中添加、刪除其他用戶,以及控制其他用戶對各子模塊的操作權限。而一般用戶不能夠訪問該子模塊,即一般用戶只有被賦予權限的能力,而沒有授予其他用戶權限的能力:(3)模塊管理:系統管理員可以根據需要增減基本業務模塊,從而實現系統的可擴充性。
2 系統數據庫設計
SQL Server具有大型數據庫的代表性,能夠滿足各種類型的企事業單位對構建網絡數據庫的需求,有非常可靠的穩定性和安全性,所以在選擇數據庫時我們采用了SQL Server數據庫為后臺數據庫。
3 系統實現及關鍵技術
3.1 各模塊的實現
3.1.1 基本業務處理模塊
由于各功能模塊在設計思想和代碼實現上很相似,所以我們只介紹辦公室管理模塊的設計和實現。辦公室管理模塊的主要功能是實現辦公室管理的計算機化,主要包括如下模塊:
(1)辦公室室風承諾管理:(2)辦公室人員組成管理:(3)文檔管理;(4)職工來信來訪管理。
3.1.2 綜合查詢模塊
該模塊是本系統中很重要的組成部分,要求用戶能夠在從后臺數據庫中查找用戶所要搜索的數據和信息,通過指定數據表名以及動態組合多種查詢條件來實現復雜的查詢功能,除了可以對數據進行精確定位或模糊查詢外,還要為用戶提供條件瀏覽區使用戶能夠看到自己輸入的條件。
收稿日期:2007-01-23
3.1.3權限管理設置模塊
權限管理用于控制哪些用戶可以登陸到系統,登陸后用戶具有哪些權限,實現登陸后修改用戶密碼。本模塊的設計思想是:系統只有一個超級用戶,該用戶擁有最高權限,可以為系統添加、刪除其他用戶、刪除其他用戶,以及設置其他用戶所具有的權限,而其他用戶只有修改自己密碼的權限,不具有任何其他權限,也不能改變其他人的權限。
該模塊主要分為三大部分:一是系統登陸:二是登陸后用戶功能設置以及密碼修改等功能:三是系統管理員可以根據需要增減基本業務模塊,從而實現系統的可擴充性。
3.2 系統關鍵技術
3.2.1 ASP技術
ASP(Active Server Pages)是一種用于Web服務器應用開發的技術,它可以用來創建動態、交互的Web應用程序。ASP具有無需編譯、易于生成、獨立于瀏覽器、面向對象以及源程序代碼較安全等特點。
3.2.2 SOL Server數據庫技術
是基于C/S的關系型數據庫管理系統,它使用SQL語言傳輸請求和答復,可以利用動態鎖定功能防止用戶在進行數據操作時發生相互沖突。SQL擁有豐富的編程接口,支持多線程操作,它在多用戶并發訪問時不占用系統過多資源,而且系統數據相對于Access數據庫來說更加安全。
3.2.3 系統運行環境
(1)系統的后臺運行環境:服務器端操作系統:Win-dows Server 2003:Web服務器:IIS;(2)系統的前臺運行環境:本系統是基于B,S模式的,客戶端只須通過瀏覽器(如m瀏覽器)就可以同服務器進行交互,從而操作本系統。
關鍵詞:接閃器;防雷引下線;接地裝置;
引言:管線暗敷設隨著現代電子產業的發展和大規模智能化建筑的興起,建筑電氣設計中所涉及的各類管線將越來越多,對防雷、防電磁脈沖等保護措施的要求也越來越高,因此作為設備設計中的一部分,建筑電氣設計與其他專業特別是與結構專業之間的協調、配合應該得到相應的重視?;谶@一點,將分幾個方面對電氣設計、施工中與結構相關的若干問題加以討論。
1 利用建筑中的結構鋼筋進行防雷與接地
在《建筑防雷設計規范》(GB50057-94)中,多次提到在防雷設計時,應優先利用建筑本身的結構鋼筋或鋼結構等自然金屬,作為防雷裝置的一部分,使得在保證安全可靠性的前提下能兼顧經濟性。因此,如何利用建筑物的金屬導體是防雷設計中的重要問題。
1.1屋面結構與接閃器?,F代建筑藝術除了追求立面上豐富多彩的線條外,對建筑物頂部造型也力求變化。由于新穎的薄殼、雙曲面網架等大量運用,屋面已經不能再簡單的分為平屋面和坡屋面,這給防雷設計帶來一定難度。在設計中除了應按《建筑防雷設計規范》(GB50057-94)中附錄二要求的在屋頂外沿和突出部位等易受雷擊處設置避雷帶外,直接將屋面結構鋼筋作為避雷網的一部分也非常必要。
出于防水抗裂考慮,屋面結構一般采用現澆混凝土板,其鋼筋由上部鋼筋和下部鋼筋組成,配筋較密,連接點較多,并且板鋼筋均與梁鋼筋綁扎連接形成通路。突出屋面的塔樓、樓梯間等也均通過鋼筋混凝土柱或構造柱與下層結構相連。因此,當利用建筑本身的鋼筋作為接閃器時,在結構鋼筋連接的關鍵部位如柱內鋼筋與梁鋼筋綁扎點處進行焊接,即可滿足形成電氣通路的要求,也就是GB50057-94第3.3.5條條文說明中指出的:“在雷電流流過的路徑上,有一些并聯的綁扎點時,就會是安全的”。該條文說明同時指出:“利用屋頂鋼筋作為接閃器其前提是允許屋頂遭雷擊時混凝土會有一些碎片脫開及一小塊防水,保溫層破壞”。這對屋面結構損害不大,不會影響到建筑物安全。
還有一些值得注意的是,突出屋面的金屬物如金屬架、廣告牌、旗桿、太陽能熱水器、冷水塔、航空障礙燈等,除了其尺寸應符合GB50057-94第4.4.1條及4.1.2條規定外,由于上述金屬物通常通過膨脹螺栓固定在屋面板上,或固定于素混凝土基礎上,故需通過可靠的電氣連接使其形成電氣通路。突出屋面的非金屬物,按GB50057-94第3.3.2條規定應安裝接閃器并與屋面防雷裝置連接。
1.2利用混凝土柱、墻主筋作為防雷引下線。不同結構形式的各類建筑中均設有一定數量的鋼筋混凝土柱,如在砌體結構中設置的構造柱,在混凝土結構中設置的框架柱、剪力墻等,柱中鋼筋直徑按《建筑物抗震設計規范》GB50011-2001第7.3.2條規定磚混結構中構造柱縱向鋼筋最小為4?準12,在框架結構中框架柱配筋通常采用Φ14以上螺紋鋼筋均可滿足GB50057-94中第3.3.5及4.2.1條要求。柱中鋼筋的連接形式通常采用綁扎連接、焊接和機械連接,按照《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》(GB50169-92)規定,避雷引下線的連接為搭接焊接,搭接長度為圓鋼直徑的6倍,因此,不允許用螺紋鋼代替圓鋼作搭接鋼筋。另外,作為引下線的主鋼筋在土建中如果是采用對頭碰焊的(在工程中常用的焊接形式有閃光對焊和電渣壓力焊,均屬于對頭碰焊),應在碰焊處按規范補焊搭接圓鋼。
1.3利用基礎地梁作為接地裝置。建筑物地基的形式可分為無筋擴展基礎、擴展基礎、柱下條形基礎、筏形、箱形基礎、樁基礎以及復合地基。按GB50057-94第3.2.4條、第3.3.5條、第3.4.3條、第4.4.3條規定,接地裝置應在地面50cm以下,第4.3.5條還規定:防直擊雷的人工接地體距建筑物出入口或人行道不應小于3m,當小于3m時水平接地體局部埋深不應小于1m或采取絕緣保護措施。建筑物基礎埋深通常由基礎自身高度、地面下預埋管線高度及防凍防腐蝕深度等因素決定,一般均大于0.5m。但是在如圖1所示的砌體結構中,墻下條形基礎由于建筑防水要求,基礎圈梁通常設置于標高-0.060處,以代替防潮層,因此不能作為接地裝置。而柱下條形基礎及筏形、箱形基礎在基礎底面設有肋梁,柱下獨立基礎及各種類型的樁基礎均設有基礎拉梁或承臺梁,以上都可滿足作為基礎接地體裝置的要求。
2 電氣管線的預埋與結構布置
電氣管線的敷設方式分明敷和暗敷兩種。明敷是將管線安裝于墻壁、頂棚的表面,對結構影響不大,而暗敷則完全不同。暗敷中,電氣管線的預埋是建筑安裝工程中的重要部分。電氣預埋管線的特點是根數多,平面布置復雜,特別是在墻體中的垂直預埋管線和在樓板中的水平預埋管線由于削弱了結構構件截面,對結構構成一定影響,下面將從幾個方面加以討論。
2.1垂直預埋管線在結構墻體中的敷設。當垂直預埋管線埋設于在鋼筋混凝土柱或者鋼筋混凝土剪力墻中時,敷設方法相對簡單,僅需將線路套管改為鋼管,并與結構鋼筋綁扎固定,防止在澆筑振搗混凝土時偏位。由于電氣管線直徑較小,對混凝土墻、柱影響不大,可根據需要靈活布置。但是,當管線垂直埋設于砌體墻體中時,埋設方式相對復雜,這也是電氣安裝工程與土建工程矛盾較多的地方。結構墻體的形式主要有砌體結構中的承重墻及混凝土結構中的非承重填充墻,下面就這兩種情況分開討論。
(1)在砌體結構承重墻上的埋設。砌體結構包括磚砌體、混凝土砌塊砌體、石砌體等。首先,在砌體結構中不允許開設水平及斜向通槽,水平預埋管線通常埋設于每層圈梁中。埋入墻體的垂直預埋管以前均直接在墻體上剔槽敷設,但是這種做法會對結構墻體造成損傷,特別是當并列埋設的管線較多時,對整個墻段的承載能力都有影響。按《砌體結構設計規范》(GB50003-2001)中第6.2.14條“不應在截面長邊小于500mm的承重墻體、獨立柱內埋設管線;不宜在墻體中穿行暗線或預留、開鑿溝槽,無法避免時應采取必要的措施或按削弱后的截面驗算墻體的承載力”。目前可行的方法是在砌筑磚墻時留下120深凹口,寬度可按并列管線數量采用一磚或半磚,待管線預埋后采用C20細石混凝土填實。
當采用空心磚或混凝土空心砌塊時,也有一種方法是利用砌體中的孔洞埋設管線,按GB50003-2001中第6.2.14條注“對受力較小或未灌孔的砌塊砌體,允許在墻體的豎向孔洞中設置管線”。但實際上常用的KP1型多孔磚孔徑約20mm,DM1型多孔磚孔徑約18mm,都較小,而且砌塊較重,組砌時要求灰縫錯開,故此方法施工不便。
當墻體為半磚墻時,按照規范,在半磚墻內不準暗敷管線,如不可避免,則采用局部加設混凝土構造柱的形式,將管線埋設于柱內。
(2)在混凝土結構填充墻上的預埋。混凝土結構中的填充墻僅承擔墻體本身的自重,常用的有加氣混凝土砌塊、粉煤灰混凝土空心砌塊等,此類材料的特點是強度低,自重輕,即使發生破壞對主體結構也無影響。因此,在填充墻上的預埋僅僅需要考慮抗裂、隔聲等因素,在填充墻上開槽不宜超過墻體厚度的一半。
2.2水平預埋管線在結構樓板中的埋設。結構上樓蓋主要有預制裝配式樓蓋、現澆混凝土樓蓋以及無梁樓蓋、肋形板樓蓋、疊合板樓蓋等,由于前兩種形式較為常見,這里僅針預制裝配式和現澆混凝土樓蓋兩種形式加以討論。
(1)水平預埋管在預制裝配式樓蓋中的埋設。預制裝配式樓蓋包括預制雙向預應力大樓板和預制預應力空心板,通常使用的是預應力混凝土空心板。雖然按板的受力鋼筋種類分有冷拔低碳鋼絲、冷軋帶肋鋼筋等區別,但板的截面形式及受力鋼筋排布形式基本相同。在預制板樓蓋中布置管線需要預先向結構專業了解預制板的布置方式使管線沿預制板中圓孔或板縫布置。需要注意的是,在圓孔中布置管線時,引出鑿孔要避開板受力主筋位置。當管線沿板縫布置時,由于通常板縫寬度為20~30mm,預埋管線會導致灌縫難以密實,可與結構專業商量采取40~50mm板縫,在板縫中附加一根?準12鋼筋加以解決。
(2)水平預埋管線在現澆混凝土樓蓋中的埋設。隨著混凝土材料變化和施工技術的進步,現澆混凝土樓蓋成本逐步降低,施工工藝逐步簡化,運用范圍越來越廣泛。電氣管線在現澆板中的平面布置方式較為靈活,但應注意不宜將管線在現澆板內交叉,也不可并排布置,同時按《全國民用建筑工程設計技術措施》電氣部分第5.1.9條中指出:敷設在鋼筋混凝土現澆樓板內的電線管最大外徑不宜超過板厚的1/3。這是由于現澆板的板厚一般為80~150mm,管線對混凝土截面的削弱比較大,而且通長的管線會在混凝土板內造成薄弱帶,處理不慎就會引起混凝土板開裂,或留下工程隱患。
在現澆板中敷設的水平預埋管也應采取預防機械損傷措施,埋設于現澆板內的管線彎曲半徑不小于管外徑的10倍。
論文關鍵詞:上市公司;機械設備行業;資本結構;影響因素
1國內外文獻研究綜述
1.1國外研究綜述
自1958年MM理論誕生以來,西方經濟學家從不同角度對資本結構問題作了大量的研究,獲得很大進展。
Taub(1975)利用1960一一1969年期間89家公司的數據分析表明,企業的預期收益與利息差異、未來盈利的不確定性、規模、稅率、具有償債能力的時間長度和負債權益比共6個變量對企業資本結構的影響。
Titman與Wessels(1958)認為可能影響資本結構的主要因素有:(1)獲利能力;(2)規模;(3)資產擔保價值;(4)成長性;(5)非債務稅盾;(6)變異性。
20世紀90年代的研究,以Harris與Raviv;與gRajan與Zingales最為突出。Harris與Raviv(1991)表明,負債比率與固定資產比率、非債務稅盾,投資發展機會、公司規模成正相關關系,與公司的變異性(風險性)、廣告消費支出、破產的可能性和產品特殊性成負相關關系。
進入2l世紀后,學術界對資本結構影響因素的研究顯著增多,研究方法也更加多樣化,廣泛運用了數理統計方法,并建立了多種研究模型??傊?,國外的研究開始時間較早,研究較為全面深入。
1.2國內研究綜述
陸正飛教授(1996)從整體上對企業資本結構影響因素進行研究認為:負債率與企業規模負相關。洪錫熙和沈藝峰(2000)表明企業規模和盈利能力兩個因素對企業資本結構的選擇有顯著的影響,而公司權益、成長性和行業因素對企業資本結構沒有顯著的作用。胡國柳和黃景貴(2006)采用逐步回歸法進行了實證分析,結果表明,資產擔保價值、成長性、企業規模、變異性、公司年齡等因素與企業的負債率正相關;非債務稅盾、盈利能力與負債率負相關,另外,行業效應可能也是影響企業資本結構選擇的重要因素。
一些學者對具體行業的資本結構影響因素進行了深入地研究,而本文以下的實證也是從這一角度展開的。其中包括,安宏芳和呂弊(2002)對滬市A股29家商業類公司的研究,張喜玉(2003)對滬市38家信息技術行業上市公司的研究,趙林峰等人(2003)采用多元線性回歸模型對我國鋼鐵類上市公司資本結構影響因素的實證分析,蘭功成(2006)對房地產公司的研究,吳博(2006)對中國高科技上市公司的研究等。
2我國上市公司資本結構概況
與西方發達國家不同,我國上市公司具有強烈的股權融資偏好。這一方面來源于負債融資渠道的匱乏,股權融資監管薄弱;另一方面是由于股權結構不合理,中小股東權益無法得到保障。
從表1中可以看出,西方企業的融資方式符合“優序融資理論”,即先內源融資,其次是發行債券,最后是股權融資。而且其債券融資占外部融資總量的70—80%,而股權融資只占20-30%。相比較而言,我國企業就明顯傾向于股權融資。
如表2所示,股票融資比例在絕大多數年份高于80%,這顯然有悖于“優序融資理論”。
3對于我國機械設備上市公司資本結構影響因素的實證分析
3.1樣本選擇
本文選取了A股上市公司中機械、設備與儀表類公司2OO6——2007年的有關數據,數據來源為國泰安數據庫??紤]到非正常企業的影響,實證數據中剔除了ST、PT與*ST的公司,同時提出了數據不全的公司,最終選取了187家企業。
3.2變量與含義
3.2.1被解釋變量
對資本結構的度量,本文為了全面反映資本結構的全貌,一共選擇了3個指標:一是總負債/總資產,即總負債氧(YI);二是流動負債/總資產,即流動負債率(Y2);三是長期負債/總資產,即長期負債率(Y3)。
3.2.2解釋變量與假設
參考有關資本結構實證研究的文獻,我們所考慮的影響資本結構的公司特征因素包括了以下七個:
(1)股權結構。由于國家股和法人股不能夠自有流通,并且在實際中國家控股的公司,其行為受到政府行政干預,其很可能會像國有企業那樣具有較高的負債率。因此,特殊的股權結構可能會對資本結構造成一定的影響,國有股本占總股本的比重應與債務水平呈正相關關系。用X1來表示股權結構。
XI=國家股股本/總股本
(2)成長性。成長性強的企業需要的資本量較多,當長期融資能力受限時,它往往通過短期債務進行融資。因此,企業的成長性應與債務水平呈正相關關系。用X2來表示企業成長性。
X2=(當年資產總額—上年資產總額)/上年資產總額
(3)企業規模。企業規模應與債務水平呈正相關關系。本文用企業總資產的自然對數X3,來表示企業規模。
X3=ln(總資產)
(4)盈利能力。本文用x4來表示盈利能力。
X4=凈利潤/主營業務收入
(5)非債務稅盾。折舊可以作為債務稅收優勢的替代形式,而且非債務避稅不會產生到期不能償付的風險。因此,在其他條件相同的情況下,擁有較多非債務稅盾(折舊)的公司要比沒有這些稅盾的公司更少利用債務。本文用變量X5來表示非債務稅盾。由于折舊數據難以直接獲得,在本文中所用的是折舊的替代項,以年末資產總額減去資產凈值替代。
X5=(資產總額一資產凈值)/總資產
(6)產生內部資源的能力。根據優序融資理論,企業的融資順序是:內部資源、債務、發行新股。因此,企業債務水平應該與其產生內部資源的能力呈負相關關系。本文用X6表示企業產生內部資源的能力。
X6=凈現金流量總額/總資產
(7)投資額。當公司不得不融資投資項目時,會積極尋求和獲得資金。同時,投資項目的實施有助于公司進行融資,因為投資項日的實施為債務責任的完成增強了擔保。因此,投資額應該與債務水平呈正相關關系。本文用變量X7來計量投資額。
x7=(本年固定資產凈值—上年固定資產凈值+當年折舊替代項)/總資產
3.2.3資本結構解釋模型
本文運用多元同歸分析法對上述7個影響因素進行實證分析,以便提供這些變量如何影響我國上市公公資本結構的經驗證據?;净貧w方程如下:
本文運用多元同歸分析法對上述7個影響因素進行實證分析,以便提供這些變量如何影響我國上市公公資本結構的經驗證據?;净貧w方程如下:
Yl=b0+blX1+b2X2+b3X 3+b4X 4+b5X5+b6X6+b7X7
(1)
Y2=b0+blX l+b2X2+b3X 3+b4X4+b5X5+b6X6+b7X 7
(2)
Y3=b0+blX l+b2X2+b3X 3+b4X4+b5X 5+b6X6+b7X 7
(3)
其中:Y1為總負債率;Y2流動負債率;Y3為長期負債率;bO為常數項;
4實證結果與分析
本文采用SPSS17.O統計軟件對上述的多元回歸模型進行了回歸分析,結果如下表:
從表中相關回歸結果可知:
(1)國家股比例與債務水平呈正相關關系,但是僅僅對于長期資產負債率的影響是顯著的,并且對于流動資產負債率的影響為負,同隊Yl、Y2的影響方向相反,因此解釋能力不夠強。對于其正相關的影響,這可能是因為國有股的比例越高,當企業發生財務風險時,政府越傾向于政策扶持或者通過其他干預手段為其“輸血”,從而使其破產的可能性會降低這樣,銀行會更愿意將貸款放給這種公司,從而使其負債水平升高。因此,若公司的資本結構決策更多地反映了國家股股東的意愿,則其債務水平較高。
(2)成長性與債務水平呈正相關關系,這一影響因素同樣存在著與xl的解釋能力相同的問題,即對三個被解釋變量的影響方向不一致,影響其解釋能力。其正相關的原因,可以解釋為:成長性企業處于擴張階段,資金需求較大,所以企業在成長階段會大規模向外舉債,因此成長性企業具有較高的負債率。
(3)企業規模與債務水平呈負相關關系,且解釋能力較強,同提出的假設是一致的。這可能由于兩方面的原因:第一,當進行長期融資時,規模小的企業會比規模大的企業付出更多的交易成本,這種情況下,小企業本身更愿意利用自有資金;第二,我國的商業銀行在對中小企業放貸時往往對其償債能力要求較高,這也提高了中小企業借款的門檻。
(4)盈利能力與債務水平呈負相關關系。這一結果符合優序融資理論,當企業獲利能力較強時,企業就有可能保留較多的盈余,因而就可更少的發行債券。相反,如果其獲利能力不足,則就不可能保留足夠的盈余,只能依賴于債券融資。
(5)非債務稅盾與債務水平呈負相關關系。這說明非債務稅盾作為債務稅收優勢的替代形式降低了公司的實際稅負,企業融資決策時理性地朝著最佳資本結構方向前進。
(6)產生內部資源能力與債務水平呈負相關關系,同樣說明了企業內部融資是企業的首選目標。
(7)投資額與債務水平呈正相關關系。
5結論
1.國家股比例、成長性、投資額與債務水平呈正相關關系,企業規模、盈利能力、非債務稅盾、產生內部資源能力與債務水平呈負相關關系,但這些指標與長期負債率之間的相關性不顯著。由此可以給上市公司帶來啟發,如果想要提高或者降低債務水平,可以從這幾個角度進行實施,產生影響。