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1、多层工业厂房结构设计浅析 摘要：随着我国工业的快速发展，工业厂房的需要越来越大，多层工业厂房逐渐普及。本文首先了多层工业厂房结构设计中的关键点，然后对多层工业厂房中的结构确定进行阐述，最后分析结构设计的改进措施。 关键词：多层工业厂房，结构设计，关键点，措施。 中图分类号：[]文献标识码：A文章编号： 一、多层工业厂房结构设计中的关键点 由于工艺布置要求,多层厂房通常需要较大的空间,厂房结构多选用框架结构。在工艺条件许可、厂房层数较多时,也可以选用框剪结构。厂房结构设计的原则为:保证柱网均匀、对称分布,厂房的质量中心和
2、刚度中心应当相近,尽量降低厂房空间的扭转作用;厂房结构应当传力明确、规则,尽量避免变形突变的收缩和凹角、竖向变化的内收和外挑等情况的出现,争取沿竖向的刚度少突变。在具体的厂房结构设计中,应当着重把握以下几点:第一,控制纵向框架和横向框架的周期。因为多层厂房尺寸较大的跨度方向的柱子相对较少,尺寸较小的柱距方向的柱子相对较多,所以通常采用横向控制,以保证纵横两个方向有着大致相同的抗震能力。第二,电梯间的位置应当合理设置。因为多层厂房的货物、设备很重,为了方便竖向运输,需要设置电梯。地体井筒是钢筋混凝土结构,具有很大的刚度,所以,在布
3、置电梯间时,应尽量避免布置在厂房的端部或角部。如果因实际需要必须布置在厂房的端部或角部时,应当对电梯井筒周围的框架和楼板进行必要的加强措施。 二、多层工业厂房的结构布置 结构体系。为满足工艺流程及设备布置要求,多采用混合结构体系,即下部为框架结构体系、上部为排架结构体系。可采用装配整体式和现浇整体式结构。 柱网布置。厂房结构设计中首先设置柱网,而柱网布置的一般原则为:符合生产和使用要求;建筑平面和结构方案经济合理,在厂房的结构形式和施工方法上具有先进性和合理性;符合厂房建筑模数协调标准;适应生产发展的技术革新的要求。目前,
4、从经济指标、材料用量和施工条件来衡量,框架结构一般采用6m和12m柱距。 支撑体系。为了满足对水平位移的控制,特别是上部排架结构,需要设置屋盖支撑和柱间支撑,支撑可以保证结构构件的稳定与正常工作,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主要承重构件。 地震方面要求。宜控制横向框架与纵向框架的周期相近。由于多层工业厂房上部排架结构部分横向跨度方向尺寸较大(柱子少);而纵向柱距小,柱子一般都是横向控制,使纵横向的抗震能力大致相同,这不仅有利于抗震,也使设计更加经济合理。 围护结构。为了减轻多层工业厂房的自重,围护结
5、构多采用轻质材料,屋盖结构多采用檩条体系、轻钢网架或轻型桁架加铺轻质保温层。 楼面。楼面一般采用现浇混凝土楼面,但由于工艺所提荷载要求,或出现楼板开洞,楼板厚度会出现变化。 基础形式。多层工业厂房基础多采用柱下独立基础,条形基础,十字型基础,如遇软弱地基,可采用挖孔桩基础。 三、多层工业厂房设计中的结构确定 随着计算机技术的飞速发展,结构工程师逐渐摆脱了复杂、繁重的结构计算工作,从而能够把精力重点放在选择结构方案上,确定合理的结构布置和结构方案,以降低工程成本,提高多层工业厂房设计的水平。计算楼面等效荷载。结构计算首先需
6、要进行荷载计算,荷载取值是否准确对计算结果的准确性有着直接的影响。多层工业厂房建筑和多层民用建筑在楼面活荷载、结构形式等方面存在着较多的不同点。多层工业厂房楼面的活荷载比多层民用建筑的活荷载要大的多。多层工业厂房的层高相对较高,跨度柱网相对较大,整个平面内没有内隔墙。采用板梁柱结构的多层工业厂房的板厚较厚,楼板平面刚度也非常大。验算节点核心区的抗剪。设计框架节点通常遵循的原则是弱梁强柱更强节点。核心区的节点应计算受剪承载力。因为多层工业建筑的梁祝中心线难以重合,有着较大的柱截面,节点偏心相对较大,所以不利于节点核心区的受力。因此
7、,荷载大、空间大、跨度大的多层工业厂房应当进行节点核心区抗剪验算。验算裂缝宽度。验算裂缝宽度的目的是保证多层工业厂房满足正常使用状态标准。通常,混凝土梁裂缝的宽度应当小于。若超过了,可以通过增加钢筋根数、减少钢筋截面进行调整。如果仍然无法满足设计要求,就应当修改柱梁截面进行重新计算。考虑电梯井筒附近的框架。按照纯框架设计计算,按构造进行电梯井壁配筋,会导致配筋偏低不安全。应当按照壁式框架计算电梯井壁相连框架部分的相关数值,然后,电梯井壁按剪力墙进行配筋。最后,多层工业厂房结构应和工艺设计相协调。在进行结构设计时,设计人员应了解工
8、艺布置,结构设计与施工尽量满足工艺要求。 四、多层工业厂房设计的改进措施 应重视多层工业厂房的造型设计。 工业建筑的群体艺术质量是从视觉感知的形象审美角度出发,通过厂区的总体布局、环境绿化、厂房的内外空间组合及视觉组织等问题的处理,达到功能与技术、环境与艺
