多层工业厂房结构设计常见问题

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1、多层工业厂房结构设计常见问题　　摘要：本文从建筑结构体系、柱网布置、支撑体系、节点构造、围护结构等方面，介绍了多层工业厂房的特点，提出了多层工业厂房的计算与设计要求。分析多层工业厂房结构设计的特点及结构计算中应注意的问题，指出结构方案设计在整个设计过程中的重要性。关键词：多层工业厂房结构体系设计要点　　随着我国十一五规划的完成，中国经济在全球领域扮演着越来越重要的角色。工业生产也随之不断的改进提升，工艺流程布局的复杂化，对于以前生产功能单一，建筑布局简单的工业厂房是一次革命性的改变；与此同时，计算机的推广普及，结构计算软件的集成化、简明化，解决了

2、复杂繁琐的结构计算问题。从而应运而生了大跨度、大空间、建筑布局复杂的多层甚至高层生产性工业建筑，在这样的高速发展的背景下，建筑结构布局及设计参数的合理选用，就在结构设计中占到了举足轻重的位置。　　　　1多层工业厂房的特点　　平面结构布置和柱网布置多层工业厂房在平面布置中，通常为了满足工艺要求，使结构布局不规整，柱网不规则，布梁不整齐，甚至有工艺要求在主受力构件上开孔的现象。同时厂房内部一般空间较大，柱距多为6~12m，局部有抽柱设计的，柱距会增大到18m以上。这使得结构传力复杂，受力不明确，设计中容易产生应力集中现象。　　竖向结构布置和层高多层工

3、业厂房的层高较大，能达到4~8m，且竖向布置经常出现错层、夹层，楼板开大洞，这使得楼板无法提供足够的平面内刚度，结构有效质量沿竖向分布不均匀。在地震作用下，结构可能产生“短柱效应”，使得局部柱段水平剪力成为截面设计的控制因素。　　各种类型的荷载工业厂房的集中荷载主要包括设备自重，有时还需要考虑设备的震动扰力，根据规范要求进行动力计算。悬挂荷载主要包括管道荷载，吊车荷载，有时管道还产生水平荷载及弯矩。板面荷载主要根据生产工艺的要求，在不同的生产楼地面有不同的活荷载取值，但这种活荷载一般均大于民用建筑中的活荷载。　　楼面及基础形式工业厂房楼面一般采用

4、现浇钢筋混凝土楼面，但由于工艺所提设备荷载要求，楼板或出现开洞，或出现局部厚度变化。厂房的基础形式多采用柱下独立基础，柱下条形基础，若地基承载力低，可采用灰土挤密桩、砂桩等方法处理，亦可采用灌注桩，直接作用在坚硬的土层上面。　　轻型围护结构工业厂房的围护结构一般不作为承重体系，通常采用轻质材料，屋盖结构多采用钢桁架檩条体系加铺轻质保温层。此种轻型围护材料有利于减轻结构自重，减少地震反应。　　　　2多层工业厂房的结构体系　　框—排架结构体系此种结构体系厂房横向为刚接框架结构，纵向为排架结构，纵向设置柱间支撑抵抗水平荷载。这种结构形式的厂房横向较短，

5、纵向较长，并采用设置结构缝的方式，增大厂房的纵向长度，但柱间支撑可能会对工艺的布置造成影响。　　纯框架体系把厂房纵横向两个方向都设计成刚接框架，不设置柱间支撑。这种结构形式的使用空间不受影响，但柱子在两个方向的截面惯性矩要求基本相同，增大了钢材用量。　　钢架加支撑的混合体系钢架加支撑的混合体系不同于第一种形式，它将纵向设计成钢架和支撑混合的形式，凭借混合支撑来抵御水平力。这种形式能避免柱的纵向弯矩，但楼面的刚度必须符合设计要求，否侧柱子间会出现不协调的变形，柱子的支撑的作用也会受到影响。　　　　3多层工业厂房结构设计应注意的问题　　多层工业建筑和

6、多高层民用建筑之间的结构形式、荷载都各有其特点，它的跨度大，层高高，楼板较厚，内隔墙少，存在吊车荷载，在使用软件进行空间分析时，有些问题需加以注意。　　平面、竖向布置规则，避免突变多层工业厂房因为工艺布置的要求，空间的跨度较大，一般都采用框架式的结构体系。结构的安排最好使柱网均匀、对称，为减小房屋的空间扭转作用，房屋的刚度中心应该近似于质量中心。结构体系尽量规则、简捷，能够明确传力。设置结构体系时，注意防止变形突变的收缩和凹角、应力集中，竖向变化不应过于内收或外挑，尽量沿竖向的刚度少突变，甚至不突变。　　合理布置支撑系统在地震烈度较高，设备荷载较

7、大时，为了减少水平荷载对结构的影响，控制结构位移，优化柱截面，可以协调工艺对结构进行支撑系统的布置。支撑可以减小结构构件的计算长度，增加稳定性，增强厂房的整体稳定性和空间刚度，把一些水平荷载传递到柱等主要承重构件。　　宜控制框架横向与纵向的周期相近由于多层厂房跨度、尺寸都不小，柱子不多；但柱距方向尺寸很小，柱子多。正常情况下都采取横向控制的办法，使横向和纵向之间的抗震能力基本持平，不但设计科学、合理，也保证了抗震效果。　　多层吊车的近似计算多层厂房都设有多层多台吊车，以目前的技术，我们无法通过计算软件对多层吊车进行计算，这就要在设计环节来弥补。设

8、计中，将一层吊车作为吊车荷载输入，将其余层的吊车荷载作为活荷载考虑。　　设置合理的破坏机制地震等地质灾害会对结构造成不同程度的破坏，损失