试述工业厂房的结构设计及常用体系

筑 物的高程精度要求高时 ，利用 Ｅ ＤＭ 三角高程 测量 根据建筑材料 的性质及精度要 求，对钢尺施加温度及钢尺 自重而产 来传递 高程 ， 往往达 不到精度要 求。简单 实用 的方法是 ： 利用经过检 生 的伸 长 改 正 。 定的 ５ Ｏ一１ ０ 钢尺 配合 水准 仪传递高程 。一般 情况下 ， ｍ ０ 只需对钢 参考文献 ： 尺 施 加 尺长 和 垂 曲改 正 ， 需进 行 温 度 改正 ， 为 钢尺 的 线 性膨 胀 系 无 因 １李青岳 ， ］ 陈永奇 ． 测量 学 北京 ： 工程 测绘出版社 ，９ ７ １９ ． ２张正禄 ， 】 吴栋材． 密工程测量 ． 精 北京 ： 测绘出版社 ，９ ２ １９ 数与钢筋混凝土 的膨胀系数相差不大。 当高程精度要求很高时 ， 需要
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载提出。尤其在方案阶段 ， 结构设计人员应多与工艺协调 ， 尽量 了解 工艺布置 ， 使设计和施工都减少 了许多不必要的麻烦。 计算中应注意 的问题 ， 以做到合理、 经济的最佳结 构设计 。 ３２结构计 算。 ． 随着计算机软硬件的迅速发展 ， 解决 了复杂的结 关键词 ： 多层 厂 房 设 计 结 构 构计算问题 ， 使结构工程 师们从繁重的琐碎的计算工作中解脱 出来 。 Ｏ 引 言 他 们 可 以把 大量 的精 力放 在 结 构 方 案 的选 择 比较 上 ，合理 的确 定 结 随着我 国经济建设不断发展 ，对钢结构重型工业厂房 的使用要 构 方 案 及 结 构布 置 ， 而 提 高 设 计 水 平 及 质 量 ， 低 工 程 成 本 。 从 降 求越来越高 ， 型工业 厂房在 高度 、 重 跨度 、 柱距 、 平面 尺度 、 吊车吨位 ３２１楼 面等效荷 载的计 算。荷载计算是结构计算的条件 ， ．． 荷载 等方面有着不断加大的趋势。 因此 ， 结构的方案设计在整个设计过程 取值的准确 性直接关系到计算 结果 的准确性 ，工艺条件中的荷载问 中的 重 要性 越 来 越 显 著 。 题 ， 某 个 工 程 工 艺 提 出楼 面 均 布 荷 载 为 １ ｋ ／ ， 根 据 工 艺 的 设 如 Ｎ ｍ 而 ５ １ 多 层 工 业厂 房 结 构 设 计 要 点 备布置图和设备的重量， 根据规范给 出楼面等效荷载的计 算方法， 计 多层 厂 房 因为 工 艺 布 置 的 要 求 ， 般 都 需 要 大 空 间 ， 构 通 常 采 一 结 算 出的楼面 均布 荷载按 １ ｋ ／ 考虑 即可 。 ０ Ｎ ｍ 用框架结构 ， 在层数较 多、 工艺条件许可的情 况下也可 以采用框剪结 由于多层工业建筑 与一般 多高层 民用建筑结构形式、楼面活荷 构 。 结 构布 置 的原 则 是 ： 量 使 柱 网对 称 均 匀 布 置 ， 房 屋 的刚 度 中 尽 使 载等有许多不同之处 ，多层工业建筑楼面活荷载大于 多高层 民用建 心 与质 量 中心 相 近 ， 以减 小 房 屋 的 空 间 扭 转作 用 ，结 构 体 系要 求 简 有 柱 梁上还有 吊车荷载 ， 它的跨度柱网 捷、 规则 、 力明确。 免出现应 力集 中和变形突变的凹角和 收缩 ， 筑 。 的中小型机床上楼层 、 上、 传 避 以 般比 民用建筑 大 ， 层高相对较高 ， 最大特点是整个平面几乎没有内 及 竖 向变 化过 多 的外 挑 和 内收 ， 求沿 竖 向的 刚 度 不 突 变 或 少 突 变 。 力 多层工业建筑一般采用现浇钢筋掘凝土板 梁柱 结构， 板厚 比一 １１ 控 制 横 向框 架 与纵 向框 架 的周 期 。 于 多层 厂房 跨 度 方 向 、 隔墙。 ． 由 楼 电梯 货梯 问 ， 不用 如 尺寸较大 ， 子 少； 柱 而柱 距 方 向尺 寸 较 小 ， 子 多 。 一 般 都 是 横 向 控 般 民用 建 筑 厚 ， 板 的 平 面 刚度 可视 为 无 穷大 ， 柱 剪 力 墙 ： 个 刚 度 重 心 移 向剪 力墙 ， 电梯 或 货 梯 一 般 设 在 端 头 ， 整 而 结 制， 使纵 横 向 的抗 震 能 力大 致 相 同 ， 仅 有 利 于 抗 震 ， 使 设计 更 为 不 也 构 刚度 布局 就 不合 理 ， 以 电梯 货 梯 间 就 使 用 框 架填 充墙 结构 。 所 经 济 合理 。 ３２２节 点核 心区的抗剪验算。框架节点的设计 应遵循 “ －＿ 强柱弱 １ 合 理 布 置 电梯 间 的位 置 。 多层 厂 房 由于 设 备 、 物 很 重 ， ． ２ 货 竖 梁更强节点 ” 的原则 ， 一二级抗震等级的节点还应进行受剪承 载力计 向运输 的需要 ， 均要设置 电梯。钢筋 混凝 土电梯井筒刚度很大 ， 充 应
有 些 问题 值 得 总结 和 探 讨 。 为 此 ， 文 分 析 多 层 厂 房 结 构 设计 的特 点 及 结 构 本
一
分考虑 电梯井筒对建筑 物的偏 心影 响，在结构布置上尽量避免 电梯 算 。由于 多层厂房 的梁柱 中心线往往不能重合 ，加之柱 的截面 比较 节点偏心也比较大 ， 对柱节点核心区 的构造和受力都有较大的不 井筒布置在建筑物的角部 和端部 。 当工艺布置 需要而不可避免时 ， 应 大 ， 利影响 。 因此 ， 跨 度 、 空 间 、 荷 载 的 多 层 厂 房 的 节 点核 心 区 的抗 大 大 大 对周 围的楼板及框架采取加强措施。 剪 验 算 显 得 更 为重 要 。 １ 地 震 区 的 多层 厂 房 宜 少 或 不 设 防 震 缝 。 地 震 区房 屋 的伸 缩 ． ３ ３２３ 裂 缝 宽 度 、 遇 地 震 的验 算 。裂 缝 宽 度 的 验 算 是 为 了 满足 ．． 罕 缝是合一的 ， 当房 屋 较 长 时 ， 采 取 下 列 一 些 构 造 措 施 和 施 工措 施 以 宜 少设伸缩 缝及防震缝 ；施工 中 ，每隔 ４ ｍ 设置 一道 ８ ０ ０ ０ ｍｍ 一个 正 常 使 用 状 态 的 要 求 ， 规 范 规 定 混 凝 土 梁 的 裂 缝 宽 度 不 应 大 于 ．ｍｍ， 如计算 中超过 ， 可以通过减小钢筋截面 、 增加 钢筋根数来调 １ Ｏ ｍｍ 宽 的 后 浇 带 ，后 浇 带 的 位 置 设 在 结 构 受 力 影 响 最 小 的 区 ０３ ４Ｏ 如果还 不满足要求 ， 应修改柱梁截面重新计算。抗 震设计 的原则 段 温度 影 响 较 大 的 项层 、 层 、 在 底 山墙 和 内 纵 墙 端 开 间 的墙 体 等 部 整 ， 隹， 小震不坏 ， 中震可修 ， 大震不倒 ” 所进行 的抗 震验算仅 。 位， 适当提高配筋率 ； 加厚屋面隔热保温层或设置 架空层形成通风屋 是三不； 即“ 满足 “ 小震不坏 ”构造上加 强来满足 “ ， 中震可修 ” 罕遇地震 的验算则 ， 面。 是满足 “ 震不倒 ” 规范规定 ７ 大 。 ９度时楼层屈服强度系数小于 Ｏ５的 ｌ ２ 常 用 的 结构 体 系 ２１ 框 架 一 支 撑体 系 。 ． 即横 向设 计 成 刚 接 框 架 ， 向设 计 成 柱 一 框 架 结 构 宜 进 行 高 于 本地 区 设 防 烈度 预 估 的 罕遇 地 震作 用 下 薄 弱 层 纵 部位 ） 的抗 震变形计 算 ， 且规 定结构薄弱《 并 部位 ） 间弹塑性位移角 层 支 撑 体 系 ， 柱 问 支撑 抵抗 水 平 荷 载 。 这 种 体 系 经 济 节 约 ， 柱 问支 （ 用 但 应小于 １５ 。多层 厂房的设备投资经常远远大于土 建投资 ， ／０ 罕遇地 撑 可 能 会影 响使 用 。 这 种 形 式 特 别 适 用 于纵 向较 长 ，横 向较 短 的厂 震的验算应属必要。 房。 ３２４ 与 电梯 井筒相连 框架 的考虑 。过去设计按纯框架计 算 ， ．． 电 ２２ 纯 框 架体 系 。 厂 房 纵 横 两 个 方 向都 设 计 成 刚 接 框 架 ， 设 ． 把 不 置柱 间支撑。 其优点是使用空间不受影响 ， 缺点是柱不宜采用工字型 梯井壁按构造 配筋 ， 这样偏低不安全 ， 框架部分应按壁式框架计算出 电梯 井 壁 则 应 按 剪 力 墙 配 筋 。 柱 ， 要 采 用 两 个 方 向惯 性 矩 差 别 不 大 的 截 面 形 式 （ 箱 形 柱 ）使 用 的 数值 进 行 配 筋 ， 而 如 ， 钢量 增 加 。 另 外 ， 层 厂 房 一 般 有 多 层 多 台 吊车 ， 设 计 中 采 取 的 办 法 是 多 在 ２３ 钢 架 加 支 撑 的混 合 体 系 。 这 种 形 式 与 第 一 种 形 式 不 同 之 处 将 一 层 吊车 作 为 吊车 荷 载 输 入 ，而 将 其 余 层 的 吊车 荷 载 作 为 活 荷 ． 在 把 纵 向设计 成 钢 架 和 支 撑 混 合 的 型 式 ， 两 者 共 同抵 抗 水 平 力 。 靠 这 载考 虑。 种 形 式 可 以 有效 地 减 少 柱 的纵 向弯 矩 ， 要 求楼 面 刚 度 大 ， 则 柱 子 但 否 综上所 述 ， 做好 多层工业 厂房结 构设计 的关键 在于 ： 念应清 概 问 的变形不协调 ， 无法充分发挥柱 问支撑 的作用。 楚， 结构选型应做到合理 ； 施工 图的设计应与 施工相结合 ， 避免施工 ３ 结 构 设计 中应 注意 的 问题 困难 ； 结构计算 要； ， 隹确 计算 中应反 复试算 ， 调整 截面 ， 以达 到最佳 ３１结构设计 与工艺设计 的协调 。 ． 厂房都是为生产服务的 ， 厂房 设 计 。
试 述 工 业厂 房 的结 构 设 计 及 常 用 体 系
王 钰 张汉 卿 （ 煤炭国际 中国 经济 技术合作总 公司）
摘要 ： 随着 国 民经 济 的 迅 速 发 展 ， 业 建 筑 要 不 断 满 足 现代 大 工业 生 产 ， 设计中结构专业作为配套专业首先应满足工 艺要求，结构设计也只 工 工 艺 不 断 更 新 的 要 求 ， 去 那 种 单 一 功 能 ， 一 建 筑 形 式 已经 不 适 应 生 产 方 能服从于工艺条件。 过 单 而工艺设计人 员在工艺布置时 ， 常与结构设计 经 式 改 变 的 需要 ， 合 车 间 、 活 车 间 、 业 大 厦 等 多 功 能 厂 房 应 运 而 生 。 外 ， 发 生 矛 盾 ， 开 洞 的地 方是 框 架 梁 ， 备 本来 可 以 沿梁 布 置 却 布 置 在 联 灵 工 另 要 设 建 设用 地 的紧 张 以及 工 艺 流 程 的 需 要 ， 来越 多地 多层 厂房 甚 至 高 层 厂房 出 了 跨 中 等 。 提 荷 载 也 经 常 偏 大 ， 时甚 至 把 设 备 的荷 载 作 为均 布 荷 越 所 有 现 。 多层 厂房 的特 点 是 跨 度 大 、 载 大 、 洞 多 、 多 层 吊车 ， 设计 过 程 中 ， 荷 开 有 在