多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析

1、<p>　　多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析</p><p>　　摘要：隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，工業(yè)建筑要不斷滿足現(xiàn)代大工業(yè)生產(chǎn)，工藝不斷更新的要求，過去那種單一功能，單一建筑形式已經(jīng)不適應(yīng)生產(chǎn)方式改變的需要，聯(lián)合車間、靈活車間、工業(yè)大廈等多功能廠房應(yīng)運而生。本文分析多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點及結(jié)構(gòu)計算中應(yīng)注意的問題，以做到合理、經(jīng)濟的最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計。 </p><p>　　關(guān)鍵詞:多

2、層廠房；設(shè)計；結(jié)構(gòu) </p><p>　　Abstract: With the rapid development of national economy, construction industry to continue to meet the modern industry production, technology constantly updated, in the past the kind of

3、single function, single building form can't meet the need of production mode change, emerge as the times require flexible joint workshop, workshop, Arts crafts emporium and other functions of plant. This paper analys

4、es should pay attention to calculation of multilayer characteristics and structure design of indu</p><p>　　Key words: building; design; structure </p><p>　　中圖分類號：TU318 </p><p>　　一、

5、多層工業(yè)廠房常用的結(jié)構(gòu)體系 </p><p>　　常用的多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)主要有三種：框架體系、純框架體 </p><p>　　系、鋼架加支撐的混合體系。 </p><p>　　1.框架體系，又稱支撐體系 </p><p>　　這種體系的橫向設(shè)計結(jié)構(gòu)為剛接框架，而框架體系縱向設(shè)計結(jié)構(gòu)為柱形支撐，那么抵抗水平負荷載重的則是柱子之間的支撐。這種框架

6、體系的優(yōu)勢在于經(jīng)濟實惠，節(jié)約環(huán)保，但是弊端卻是占用大量空間，使得柱子之間的空間出于荒廢狀態(tài)。框架體系比較適用于縱向比例較長，橫向比例較短的工業(yè)廠房使用。 </p><p><b>　　2.純框架體系 </b></p><p>　　把廠房縱橫兩個方向都設(shè)計成剛接框架，不設(shè)置柱間支撐。其優(yōu)點是使用空間不受影響，缺點是柱不宜采用工字型柱，而要采用兩個方向慣性矩差別不大的截面

7、形式(如箱形柱)，使用鋼量增加。 </p><p>　　3.鋼架加支撐的混合體系 </p><p>　　這種形式與第一種形式不同之處在把縱向設(shè)計成鋼架和支撐混合的型式，靠兩者共同抵抗水平力。這種形式可以有效地減少柱的縱向彎矩，但要求樓面剛度大，否則柱子間的變形不協(xié)調(diào)，無法充分發(fā)揮柱間支撐的作用。 </p><p>　　二、多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 </p>

8、;<p>　　多層廠房因為工藝布置的要求，一般都需要大空間，結(jié)構(gòu)通常采用框架結(jié)構(gòu)，在層數(shù)較多、工藝條件許可的情況下也可以采用框剪結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)布置的原則是：盡量使柱網(wǎng)對稱均勻布置，使房屋的剛度中心與質(zhì)量中心相近，以減小房屋的空間扭轉(zhuǎn)作用，結(jié)構(gòu)體系要求簡捷、規(guī)則、傳力明確。避免出現(xiàn)應(yīng)力集中和變形突變的凹角和收縮，以及豎向變化過多的外挑和內(nèi)收，力求沿豎向的剛度不突變或少突變。 </p><p>　　1. 控

9、制橫向框架與縱向框架的周期 </p><p>　　由于多層廠房跨度方向、尺寸較大，柱子少；而柱距方向尺寸較小，柱子多。一般都是橫向控制，使縱橫向的抗震能力大致相同，不僅有利于抗震，也使設(shè)計更為經(jīng)濟合理。 </p><p>　　2.合理布置電梯間的位置 </p><p>　　多層廠房由于設(shè)備、貨物很重，豎向運輸?shù)男枰O(shè)置電梯。鋼筋混凝土電梯井筒剛度很大，應(yīng)充分考

10、慮電梯井筒對建筑物的偏心影響，在結(jié)構(gòu)布置上盡量避免電梯井筒布置在建筑物的角部和端部。當(dāng)工藝布置需要而不可避免時，應(yīng)對周圍的樓板及框架采取加強措施。 </p><p>　　3.地震區(qū)的多層廠房宜少或不設(shè)防震縫 </p><p>　　地震區(qū)房屋的伸縮縫是合一的，當(dāng)房屋較長時，宜采取下列一些構(gòu)造措施和施工措施以少設(shè)伸縮縫及防震縫；施工中，每隔40m 設(shè)置一道800mm一個1400mm 寬的后澆帶

11、，后澆帶的位置設(shè)在結(jié)構(gòu)受力影響最小的區(qū)段；在溫度影響較大的頂層、底層、山墻和內(nèi)縱墻端開間的 </p><p>　　墻體等部位，適當(dāng)提高配筋率；加厚屋面隔熱保溫層或設(shè)置架空層形成通風(fēng)屋面。 </p><p><b>　　4.協(xié)調(diào) </b></p><p>　　工藝布置應(yīng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計相協(xié)調(diào)。多層工業(yè)廠房是為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的，因此在設(shè)計工業(yè)廠房時要與多層

12、工業(yè)廠房的工藝設(shè)計人員相協(xié)商，盡量了解工藝布置，為設(shè)計和施工都省下了不少麻煩。主要需要協(xié)商的有：設(shè)備的布置、所提荷載的多少、開洞的地方等。 </p><p>　　三、多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題 </p><p>　　1.結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝設(shè)計的協(xié)調(diào) </p><p>　　廠房都是為生產(chǎn)服務(wù)的，廠房設(shè)計中結(jié)構(gòu)專業(yè)作為配套專業(yè)首先應(yīng)滿足工藝要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計也只能服從于

13、工藝條件。而工藝設(shè)計人員在工藝布置時，經(jīng)常與結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)生矛盾，要開洞的地方是框架梁，設(shè)備本來可以沿梁布置卻布置在了跨中等。所提荷載也經(jīng)常偏大，有時甚至把設(shè)備的荷載作為均布荷載提出。尤其在方案階段，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)多與工藝協(xié)調(diào)，盡量了解工藝布置，使設(shè)計和施工都減少了許多不必要的麻煩。 </p><p><b>　　2.結(jié)構(gòu)計算 </b></p><p>　　隨著計算機軟硬

14、件的迅速發(fā)展，解決了復(fù)雜的結(jié)構(gòu)計算問題，使結(jié)構(gòu)工程師們從繁重的瑣碎的計算工作中解脫出來。他們可以把大量的精力放在結(jié)構(gòu)方案的選擇比較上，合理的確定結(jié)構(gòu)方案及結(jié)構(gòu)布置，從而提高設(shè)計水平及質(zhì)量，降低工程成本。 </p><p>　?。?）樓面等效荷載的計算。荷載計算是結(jié)構(gòu)計算的條件，荷載取值的準確性直接關(guān)系到計算結(jié)果的準確性，工藝條件中的荷載問題，如某個工程工藝提出樓面均布荷載為15kN/m2，而根據(jù)工藝的設(shè)備布置圖和

15、設(shè)備的重量，根據(jù)規(guī)范給出樓面等效荷載的計算方法，計算出的樓面均布荷載按10kN/m2考慮即可。由于多層工業(yè)建筑與一般多高層民用建筑結(jié)構(gòu)形式、樓面活荷載等有許多不同之處，多層工業(yè)建筑樓面活荷載大于多高層民用建筑。有的中小型機床上樓層、柱上、梁上還有吊車荷載，它的跨度柱網(wǎng)一般比民用建筑大，層高相對較高，最大特點是整個平面幾乎沒有內(nèi)隔墻。多層工業(yè)建筑一般采用現(xiàn)澆鋼筋掘凝土板梁柱結(jié)構(gòu)，板厚比一般民用建筑厚，樓板的平面剛度可視為無窮大，電梯貨梯間

16、，如不用剪力墻：整個剛度重心移向剪力墻， </p><p>　　而電梯或貨梯一般設(shè)在端頭，結(jié)構(gòu)剛度布局就不合理，所以電梯貨梯間就使用框架填充墻結(jié)構(gòu)。 </p><p>　?。?）節(jié)點核心區(qū)的抗剪驗算?？蚣芄?jié)點的設(shè)計應(yīng)遵循“強柱 </p><p>　　弱梁更強節(jié)點”的原則，一二級抗震等級的節(jié)點還應(yīng)進行受剪承 </p><p>　　載力計算。由于

17、多層廠房的梁柱中心線往往不能重合，加之柱的 </p><p>　　截面比較大，節(jié)點偏心也比較大，對柱節(jié)點核心區(qū)的構(gòu)造和受力 </p><p>　　都有較大的不利影響。因此，大跨度、大空間、大荷載的多層廠房 </p><p>　　的節(jié)點核心區(qū)的抗剪驗算顯得更為重要。 </p><p>　　（3）裂縫寬度、罕遇地震的驗算。裂縫寬度的驗算是為了滿足

18、正常使用狀態(tài)的要求，規(guī)范規(guī)定混凝土梁的裂縫寬度不應(yīng)大于0.3mm，如計算中超過，可以通過減小鋼筋截面、增加鋼筋根數(shù)來調(diào)整，如果還不滿足要求，應(yīng)修改柱梁截面重新計算?？拐鹪O(shè)計的原則是三不準，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。所進行的抗震驗算僅滿足“小震不壞”，構(gòu)造上加強來滿足“中震可修”，罕遇地震的驗算則是滿足“大震不倒”。規(guī)范規(guī)定79 度時樓層屈服強度系數(shù)小于0.5 的框架結(jié)構(gòu)宜進行高于本地區(qū)設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震作用下薄弱層(部位)

19、的抗震變形計算，并且規(guī)定結(jié)構(gòu)薄弱(部位)層間彈塑性位移角應(yīng)小于1/50。多層廠房的設(shè)備投資經(jīng)常遠遠大于土建投資，罕遇地震的驗算應(yīng)屬必要。 </p><p>　　（4）與電梯井筒相連框架的考慮。過去設(shè)計按純框架計算，電梯井壁按構(gòu)造配筋，這樣偏低不安全，框架部分應(yīng)按壁式框架計算出的數(shù)值進行配筋，電梯井壁則應(yīng)按剪力墻配筋。另外，多層廠房一般有多層多臺吊車，在設(shè)計中采取的辦法是將一層吊車作為吊車荷載輸入，而將其余層的吊車

20、荷載作為活荷載考慮。 </p><p><b>　　四、結(jié)束語 </b></p><p>　　綜上所述，做好多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵在于：概念應(yīng)清楚，結(jié)構(gòu)選型應(yīng)做到合理；施工圖的設(shè)計應(yīng)與施工相結(jié)合，避免施工困難；結(jié)構(gòu)計算要準確，計算中應(yīng)反復(fù)試算，調(diào)整截面，以達到最佳設(shè)計。 </p><p><b>　　參考文獻： </b>

21、;</p><p>　　[1]安一清.多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計的探討山西建筑，2010 </p><p>　　[2]李杰生,蘭霞.淺析多層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].硅谷,2008, </p><p><b>　　(10). </b></p><p>　　[3]康勇,宋磊,陳相宇.淺論多層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].科技 <