淺析鋼筋混凝土多層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)

1、<p>　　淺析鋼筋混凝土多層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)</p><p>　　（煙臺(tái)鴻鑫建筑安裝有限公司 山東煙臺(tái) 264000） </p><p>　　摘要：作者通過(guò)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從需滿足的要求、結(jié)構(gòu)類型、抗震計(jì)算到抗震構(gòu)造措施等方面闡述了此類結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：多層廠房；框架結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì) </p><p>

2、　　常見(jiàn)的原料儲(chǔ)庫(kù)建筑，從平面布置上可分為單排庫(kù)、雙排（多排）庫(kù)、圓形庫(kù)和矩形庫(kù)，從豎向布置上可分為多層排庫(kù)和塔庫(kù)。由于生產(chǎn)工藝的特殊要求，造成此類建筑結(jié)構(gòu)存在平面和豎向多項(xiàng)不規(guī)則。結(jié)合作者多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可從以下幾個(gè)方面闡述設(shè)置貯倉(cāng)的鋼筋混凝土多層工業(yè)廠房的抗震設(shè)計(jì)。 </p><p>　　1 工業(yè)廠房在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足一定要求 </p><p>　　工業(yè)廠房是為生產(chǎn)產(chǎn)品提供工作空間場(chǎng)所的建

3、筑物。是為滿足生產(chǎn)活動(dòng)需要的建筑類型。工業(yè)廠房設(shè)計(jì)的本質(zhì)是在創(chuàng)造一個(gè)生產(chǎn)空間加生存空間。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工業(yè)廠房時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書和工藝設(shè)計(jì)人員提出的生產(chǎn)工藝資料，設(shè)計(jì)廠房的平面形狀，柱網(wǎng)尺寸，剖面形式，建筑體型，選擇合理的結(jié)構(gòu)方案和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類型進(jìn)行細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)，協(xié)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)，水、熱、電、氣、通風(fēng)等各工種，認(rèn)真貫徹“堅(jiān)固適用，經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)”的設(shè)計(jì)原則，在設(shè)計(jì)中應(yīng)滿足以下基本要求： </p><p>　　1

4、.1 滿足生產(chǎn)工藝的要求 </p><p>　　生產(chǎn)工藝是工業(yè)廠房設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，生產(chǎn)工藝對(duì)建筑提出的要求就是該建筑使用功能上的要求，因此，建筑設(shè)計(jì)在建筑面積、平面形狀、柱距跨度、剖面形式、廠房高度以及結(jié)構(gòu)方案和構(gòu)造措施等方面必須滿足生產(chǎn)工藝的要求，同時(shí)建筑設(shè)計(jì)還要滿足廠房所需的機(jī)器設(shè)備的安裝、操作、運(yùn)轉(zhuǎn)、檢修等方面的要求。 </p><p>　　1.2 滿足建筑的技術(shù)要求 </p&

5、gt;<p>　　工業(yè)廠房的堅(jiān)固性及耐久性應(yīng)符合建筑的使用年限，由于廠房靜荷載和動(dòng)荷載比較大，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)合理創(chuàng)造條件，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更利于滿足堅(jiān)固和耐久的要求，并且使廠房具有較大的通用性和改建擴(kuò)建的可行性，嚴(yán)格遵守《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》及《建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，合理選擇廠房建筑參數(shù)（柱距、跨度、柱頂標(biāo)高等），以便采用標(biāo)準(zhǔn)的通用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，使設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，生產(chǎn)工廠化，施工機(jī)械化，從而提高廠房工業(yè)化水平。

6、</p><p>　　1.3 滿足建筑經(jīng)濟(jì)要求 </p><p>　　在不影響衛(wèi)生、防火及室內(nèi)環(huán)境要求的條件下，將若干個(gè)車間合并成為聯(lián)合廠房，對(duì)現(xiàn)代化連續(xù)生產(chǎn)極為有利，因?yàn)槁?lián)合廠房占地較少，外墻面積相應(yīng)減小，縮短了管網(wǎng)線路，使用靈活，能滿足工藝更新的要求。在滿足生產(chǎn)要求的前提下，考慮廠房的堅(jiān)固、耐久，生產(chǎn)操作，設(shè)法縮小建筑體積，充分利用建筑空間，合理減少結(jié)構(gòu)面積，提高使用面積。在滿足使用要

7、求和施工進(jìn)度的前提下，應(yīng)盡量降低材料的消耗，從而減輕構(gòu)件的自重和降低建筑造價(jià)，設(shè)計(jì)方案應(yīng)便于采用先進(jìn)的配套的結(jié)構(gòu)體系及工業(yè)化施工方法，但是，必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐牟牧瞎?yīng)情況，施工機(jī)具的規(guī)格和類型以及施工人員的技能來(lái)選擇施工方案。 </p><p>　　1.4 滿足衛(wèi)生及安全要求 </p><p>　　要保證廠房?jī)?nèi)部工作面上的照度以及條件相適應(yīng)的通風(fēng)措施，對(duì)散發(fā)出的有害氣體，有害輻射，嚴(yán)重噪聲等應(yīng)

8、采取凈化、隔離、消聲、隔聲措施，美化室內(nèi)外環(huán)境，注意廠房?jī)?nèi)部的水平綠化，垂直綠化及色彩處理。 </p><p><b>　　2 結(jié)構(gòu)類型 </b></p><p>　　此類建筑結(jié)構(gòu)介于普通建筑物和構(gòu)筑物之間，其結(jié)構(gòu)形式本質(zhì)上是框架結(jié)構(gòu)或框架-抗震墻結(jié)構(gòu)（此處所稱抗震墻系指貯倉(cāng)以下支承結(jié)構(gòu)部分的剪力墻，而非貯倉(cāng)倉(cāng)壁）。上部的鋼筋混凝土墻是作為存放物料的貯倉(cāng)倉(cāng)壁，而非一般

9、意義上的剪力墻。 </p><p>　　《抗震規(guī)范》附錄H.1定義了由鋼筋混凝土框架與排架側(cè)向連接的側(cè)向框排架結(jié)構(gòu)和下部為鋼筋混凝土框架上部頂層為排架的豎向框排架結(jié)構(gòu)。當(dāng)抗震設(shè)防烈度較高或場(chǎng)地較差時(shí)，支承結(jié)構(gòu)往往要采用框架-抗震墻結(jié)構(gòu)，由于缺乏規(guī)范依據(jù)，建議在此情況下應(yīng)將側(cè)向排架與框架-抗震墻結(jié)構(gòu)脫開(kāi)，廠房頂層也不要設(shè)置排架，使其成為不帶排架的框架-抗震墻結(jié)構(gòu)體系。 </p><p>&l

10、t;b>　　3 結(jié)構(gòu)方案 </b></p><p>　　當(dāng)設(shè)防烈度為7度（0.10g）及以下、場(chǎng)地類型為Ⅱ類以上時(shí)，結(jié)構(gòu)支承可采用框架結(jié)構(gòu)或框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系；當(dāng)設(shè)防烈度7度（0.15g）及以上、場(chǎng)地類型為Ⅲ類以下時(shí)，結(jié)構(gòu)支承應(yīng)視設(shè)防烈度、場(chǎng)地類型、建筑體型尺寸、工藝要求等確定所要選取的支承體系類型。 </p><p><b>　　4 抗震等級(jí) </b&

11、gt;</p><p>　　《抗震規(guī)范》附錄H.1.2條規(guī)定了鋼筋混凝土側(cè)向框排架和豎向框排架的抗震等級(jí)。結(jié)合《抗震規(guī)范》和《構(gòu)筑物規(guī)范》，設(shè)置貯倉(cāng)的鋼筋混凝土多層工業(yè)廠房支承結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)可按下列規(guī)定取值： </p><p>　　1）側(cè)向框排架的抗震等級(jí)應(yīng)按《構(gòu)筑物規(guī)范》的規(guī)定采用。 </p><p>　　2）豎向框排架的抗震等級(jí)應(yīng)按《抗震規(guī)范》第6章框架的高度分

12、界降低4m確定。 </p><p>　　3）對(duì)于框架側(cè)向和頂層均無(wú)排架的框架結(jié)構(gòu)，《抗震規(guī)范》和《構(gòu)筑物規(guī)范》均無(wú)明確規(guī)定，從結(jié)構(gòu)安全起見(jiàn)，建議參照豎向框排架確定抗震等級(jí)。 </p><p>　　4）當(dāng)支承結(jié)構(gòu)為框架-抗震墻結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)防烈度為6度和7度時(shí)，抗震等級(jí)按《構(gòu)筑物規(guī)范》的規(guī)定采用；設(shè)防烈度為8度和9度時(shí)，抗震等級(jí)按《抗震規(guī)范》的規(guī)定采用。 </p><p>

13、;　　5）豎壁的跨高比大于2.5時(shí)，仍按不設(shè)置貯倉(cāng)的框架確定抗震等級(jí)，即按《抗震規(guī)范》第6章框架結(jié)構(gòu)確定抗震等級(jí)。 </p><p>　　5 結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算和驗(yàn)算 </p><p>　　1）結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)采用空間有限元結(jié)構(gòu)分析軟件進(jìn)行分析計(jì)算。 </p><p>　　2）結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算和驗(yàn)算應(yīng)滿足《抗震規(guī)范》、《構(gòu)筑物規(guī)范》和《筒倉(cāng)規(guī)范》相關(guān)章節(jié)的規(guī)定。 </p&g

14、t;<p>　　3）結(jié)構(gòu)建模時(shí)，可將倉(cāng)壁定義為剪力墻，貯料荷載作為活荷載可一分為二分別作用在上下環(huán)梁的位置，或在料倉(cāng)重心處增加一結(jié)構(gòu)層（僅用于結(jié)構(gòu)計(jì)算），貯料荷載全部作用在該樓層處。 </p><p>　　在計(jì)算重力荷載代表值時(shí)，貯料的荷載組合值系數(shù)取0.9。對(duì)于尚不能區(qū)分樓面活荷載性質(zhì)的計(jì)算程序，由于一般樓面活荷載比貯料荷載小很多，安全起見(jiàn)，可將可變荷載的組合值系數(shù)統(tǒng)一取為0.9。 </p&

15、gt;<p>　　4）設(shè)防烈度為8度和9度時(shí)，倉(cāng)斗與倉(cāng)壁之間的連接焊縫或螺栓，應(yīng)計(jì)入豎向地震作用的影響，豎向地震作用系數(shù)可分別采用0.10和0.20。 </p><p><b>　　6 抗震構(gòu)造措施 </b></p><p>　　1）無(wú)論是框排架結(jié)構(gòu)還是框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，支承結(jié)構(gòu)的剪力墻和框架柱宜參照《高規(guī)》表3.9.3中部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的底部加強(qiáng)部位

16、的剪力墻和框支框架所對(duì)應(yīng)的抗震等級(jí)采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施。 </p><p>　　2）支承貯倉(cāng)的框架柱軸壓比不應(yīng)超過(guò)《抗震規(guī)范》表6.3.6中部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定數(shù)值。支承貯倉(cāng)的抗震墻軸壓比不應(yīng)超過(guò)《抗震規(guī)范》第6.4.2條和第6.4.5條中的規(guī)定數(shù)值。 </p><p>　　3）支承貯倉(cāng)的框架柱縱向鋼筋最小總配筋率應(yīng)不小于《抗震規(guī)范》表6.3.7中對(duì)框支柱的要求。 </p>

17、;<p>　　4）當(dāng)出現(xiàn)極短柱（框架柱的剪跨比≤1.5）時(shí)，應(yīng)按《抗震規(guī)范》第H.1.7條第4款的要求對(duì)框架柱進(jìn)行加強(qiáng)。 </p><p><b>　　7 結(jié) 語(yǔ) </b></p><p>　　由于鋼筋混凝土多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮多種不利因素，在充分理解規(guī)范條文的基礎(chǔ)上，正確確定廠房的結(jié)構(gòu)類型，選取適宜的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)設(shè)定合理的

18、計(jì)算參數(shù)，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析比較。同時(shí)適當(dāng)提高結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施，確保地震作用下的結(jié)構(gòu)安全。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]GB 50011-2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010. </p><p>　　[2]GB 50191-93構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[M].北京：中國(guó)