浅谈多层钢筋混凝土结构厂房及仓库设计注意要点

浅谈多层钢筋混凝土结构厂房及仓库设计注意要点

【摘要】本文对多层钢筋混凝土结构厂房及仓库的设计要点进行了总结，给出了不同用途下厂房的柱网尺寸、荷载取值及合理的断面取值，对结构构件的配筋及构造要求进行了简介，并给出厂房中设置卸货平台的工程实例。

【关键字】多层钢筋混凝土结构；工业厂房；结构设计

1.引言

随着国民经济的迅速发展[1]，工业建筑要不断满足现代化工业生产、工艺不断更新的要求，结构体系日趋多样化，建筑布置与竖向体型也越来越复杂，这就对结构设计提出更高的要求。厂房按层数可分为单层、多层厂房及高层厂房[2]；按主要承重材料可分为钢筋混凝土结构厂房、钢结构厂房、钢筋混凝土和钢结构的混合结构厂房。根据工艺流程及生产条件的需要，许多过去在生产中各个单一功能的厂房已被多功能的综合厂房代替，目前多层钢筋混凝土厂房的使用较为广泛，多用于电子制造业、材料加工、小型机械生产、零部件加工、轻工制造业等行业。工业厂房的设计需满足相关规范，做到经济合理、安全适用、确保质量，符合节约能源和保护环境的要求。

2.厂房及仓库设计的主要层高及柱网尺寸

4.板、梁、柱断面合理选择

多层钢筋混凝土厂房结构构件应结合厂房的物流、建筑功能、荷载等影响因素并参考相关的工程实例选择，既要确保结构安全、受力合理，同时兼顾经济合理。框架的主次梁布置需结合内部的工艺物流净高要求，确定主次梁体系、井字梁格布置，板格形成单向板或双向板。通过对比分析可知，在柱网为8m×8m且荷载小于5.0kN/m2的情况下，布置单向梁格较为经济（若板面有较大的振动荷载，建议考虑双向板）；在柱网为8m×12m且荷载为5.0kN/m2的情况下，布置单向梁格较为经济，考虑后期荷载和改造需求，建议使用双向梁格；柱网为8m×12m或12m×12m且荷载10.0kN/m2～15.0kN/m2的情况下，采用井字梁格布置对受力和梁格大小均比较合理。在建筑防火分类为丙类建筑时，在设计满足要求的情况下，井字梁格的次梁腹板高度（梁底至板底的净高）宜≤600mm，有利于电专业在造价方面的控制（设置防火报警装置的区域，如未加设吊顶时，次梁腹板高度大于600mm，须在每一个梁格内设置报警装置）。通过总结不同用途的多层钢筋混凝土厂房结构，下表以三层标准厂房为例，给出了柱网为8m×12m和12m×12m时的结构构件截面。

当楼板上有振动及冲击荷载，业主对振动有特殊要求时，楼板应适当加厚，最小应取130mm（最小板厚结合受力和工艺要求确定，如：电子厂房在MST生产线上，板厚一般可取150mm），且应当提高楼板的配筋率，满足相关要求。屋面由于建筑需做防水保温，环境类别较楼面提高一级，考虑抗裂要求，板厚最小

应取120mm。

在上述断面选择时，注意在实际计算中通过对比分析，关注构件的配筋率、轴压比、剪跨比等指标，确保结构有较好的延性。活载为8 ～10kN/m2左右时，厂房中楼板跨度建议不大于3m，此时配筋基本都是构造配筋，板跨大于3m时，会造成板配筋不经济。总之设计时应合理选择构件截面，使得各种构件都能满足使用功能的要求。

5.构件配筋设计要点及注意细节

多层钢筋混凝土厂房结构荷载较大，在地震作用下既要使结构具有足够的承载力，又要使结构有一定的延性，结构构件的配筋及构造措施尤为重要。

1）板：板配筋应满足计算及构造相关要求[4]，在温度及收缩应力较大的现浇板区域，应在板的表面双向配置防裂构造钢筋。当结构超长未设置伸缩缝时，施工中可结合工期要求采用膨胀加强带。

2）梁：

b、工业厂房荷载较大，梁剪力比普通结构大，箍筋加密区随受力特征的变化设置也有所不同。当结构布置为井字梁格时，箍筋通常加密至第一道次梁。

3）柱：

b、柱子纵筋应采用HRB400级及以上的高强钢筋，箍筋采用复合箍筋。角柱应采用双偏压验算，并适当加强配筋。

c、柱子混凝土强度等级不应低于C30，底层可根据层数及荷载将混凝土强度等级提高到C35～C40，满足轴压比要求，兼顾配筋和断面合理。

梁柱节点区的设计也应引起重视，一、二、三级框架的节点核芯区应进行抗震验算，四级框架可不进行抗震验算，但应符合抗震构造措施。

6.卸货平台设置方式

多层钢筋混凝土厂房由于工艺及物流需要设置卸货平台，常见的两种方式为在厂房内设置和在厂房外设置。

1）地坪为建筑做法，卸货平台设置在室内和室外都可以。基础未设置地梁时，卸货平台四周采用结构板及小挡墙做法，边上的挡墙兼做挡土墙，墙下设置条基；有些特殊的卸货平台需留设叉车尾槽，即平台下是空洞，则需设置双板；若设置了地梁，地梁与卸货平台宜脱缝（可根据实际情况地梁与卸货平台的底板设置水平或竖向伸缩缝）。

2）卸货平台若采用结构架空做法，卸货平台一般设置于室内，平台处外边梁顶标高则降至平台板处，非平台处可采用加高断面做法至地坪板面，卸货平台板厚宜取160mm～200mm。需留设叉车尾槽的卸货平台板是三边支撑板，需注意验算板的挠度及裂缝。

7.结语

多层钢筋混凝土厂房应用越来越广泛，其结构布置的合理性和经济性也备受关注；由于其平面布局较为规整，在柱网选择和相关断面选择上对结构设计师提出更加精细化的要求。结合今年来类似项目的工程经验，建议设计人员在进行结构设计之前，充分了勘成果合理利用地形的优势，在方案阶段提出合理的平面布局（包含柱网布置），结合使用荷载和后期使用要求，根据规范相关规定确定合理的计算荷载，进行充分的对比分析，确定合理的构件断面取值，并注重特殊节点部位的构造处理。本文提出的相关设计细节要求，为此类项目的设计抛砖引玉，希望更多从事结构设计的设计师，对该类型项目的精细化设计共同探讨。