淺析鋼筋混凝土多層工業(yè)廠房設計

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

2、　　常見的原料儲庫建筑，從平面布置上可分為單排庫、雙排（多排）庫、圓形庫和矩形庫，從豎向布置上可分為多層排庫和塔庫。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不規(guī)則。結(jié)合作者多年的實踐經(jīng)驗，可從以下幾個方面闡述設置貯倉的鋼筋混凝土多層工業(yè)廠房的抗震設計。 </p><p>　　1 工業(yè)廠房在設計時應滿足一定要求 </p><p>　　工業(yè)廠房是為生產(chǎn)產(chǎn)品提供工作空間場所的建

3、筑物。是為滿足生產(chǎn)活動需要的建筑類型。工業(yè)廠房設計的本質(zhì)是在創(chuàng)造一個生產(chǎn)空間加生存空間。設計人員在設計工業(yè)廠房時，應根據(jù)設計任務書和工藝設計人員提出的生產(chǎn)工藝資料，設計廠房的平面形狀，柱網(wǎng)尺寸，剖面形式，建筑體型，選擇合理的結(jié)構(gòu)方案和圍護結(jié)構(gòu)的類型進行細部構(gòu)造設計，協(xié)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)，水、熱、電、氣、通風等各工種，認真貫徹“堅固適用，經(jīng)濟合理，技術(shù)先進”的設計原則，在設計中應滿足以下基本要求： </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)廠房設計的主要依據(jù)，生產(chǎn)工藝對建筑提出的要求就是該建筑使用功能上的要求，因此，建筑設計在建筑面積、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，同時建筑設計還要滿足廠房所需的機器設備的安裝、操作、運轉(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)廠房的堅固性及耐久性應符合建筑的使用年限，由于廠房靜荷載和動荷載比較大，建筑設計應為結(jié)構(gòu)設計的經(jīng)濟合理創(chuàng)造條件，使結(jié)構(gòu)設計更利于滿足堅固和耐久的要求，并且使廠房具有較大的通用性和改建擴建的可行性，嚴格遵守《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準》及《建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標準》的規(guī)定，合理選擇廠房建筑參數(shù)（柱距、跨度、柱頂標高等），以便采用標準的通用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，使設計標準化，生產(chǎn)工廠化，施工機械化，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，將若干個車間合并成為聯(lián)合廠房，對現(xiàn)代化連續(xù)生產(chǎn)極為有利，因為聯(lián)合廠房占地較少，外墻面積相應減小，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，考慮廠房的堅固、耐久，生產(chǎn)操作，設法縮小建筑體積，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、求和施工進度的前提下，應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，設計方案應便于采用先進的配套的結(jié)構(gòu)體系及工業(yè)化施工方法，但是，必須結(jié)合當?shù)氐牟牧瞎闆r，施工機具的規(guī)格和類型以及施工人員的技能來選擇施工方案。 </p><p>　　1.4 滿足衛(wèi)生及安全要求 </p><p>　　要保證廠房內(nèi)部工作面上的照度以及條件相適應的通風措施，對散發(fā)出的有害氣體，有害輻射，嚴重噪聲等應

8、采取凈化、隔離、消聲、隔聲措施，美化室內(nèi)外環(huán)境，注意廠房內(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以下支承結(jié)構(gòu)部分的剪力墻，而非貯倉倉壁）。上部的鋼筋混凝土墻是作為存放物料的貯倉倉壁，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)。當抗震設防烈度較高或場地較差時，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)，建議在此情況下應將側(cè)向排架與框架-抗震墻結(jié)構(gòu)脫開，廠房頂層也不要設置排架，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>　　當設防烈度為7度（0.10g）及以下、場地類型為Ⅱ類以上時，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；當設防烈度7度（0.15g）及以上、場地類型為Ⅲ類以下時，結(jié)構(gòu)支承應視設防烈度、場地類型、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 </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。結(jié)合《抗震規(guī)范》和《構(gòu)筑物規(guī)范》，設置貯倉的鋼筋混凝土多層工業(yè)廠房支承結(jié)構(gòu)的抗震等級可按下列規(guī)定取值： </p><p>　　1）側(cè)向框排架的抗震等級應按《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應按《抗震規(guī)范》第6章框架的高度分

12、界降低4m確定。 </p><p>　　3）對于框架側(cè)向和頂層均無排架的框架結(jié)構(gòu)，《抗震規(guī)范》和《構(gòu)筑物規(guī)范》均無明確規(guī)定，從結(jié)構(gòu)安全起見，建議參照豎向框排架確定抗震等級。 </p><p>　　4）當支承結(jié)構(gòu)為框架-抗震墻結(jié)構(gòu)時，設防烈度為6度和7度時，抗震等級按《構(gòu)筑物規(guī)范》的規(guī)定采用；設防烈度為8度和9度時，抗震等級按《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，仍按不設置貯倉的框架確定抗震等級，即按《抗震規(guī)范》第6章框架結(jié)構(gòu)確定抗震等級。 </p><p>　　5 結(jié)構(gòu)抗震計算和驗算 </p><p>　　1）結(jié)構(gòu)計算應采用空間有限元結(jié)構(gòu)分析軟件進行分析計算。 </p><p>　　2）結(jié)構(gòu)的抗震計算和驗算應滿足《抗震規(guī)范》、《構(gòu)筑物規(guī)范》和《筒倉規(guī)范》相關章節(jié)的規(guī)定。 </p&g

14、t;<p>　　3）結(jié)構(gòu)建模時，可將倉壁定義為剪力墻，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，或在料倉重心處增加一結(jié)構(gòu)層（僅用于結(jié)構(gòu)計算），貯料荷載全部作用在該樓層處。 </p><p>　　在計算重力荷載代表值時，貯料的荷載組合值系數(shù)取0.9。對于尚不能區(qū)分樓面活荷載性質(zhì)的計算程序，由于一般樓面活荷載比貯料荷載小很多，安全起見，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）設防烈度為8度和9度時，倉斗與倉壁之間的連接焊縫或螺栓，應計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)的底部加強部位

16、的剪力墻和框支框架所對應的抗震等級采取相應的抗震構(gòu)造措施。 </p><p>　　2）支承貯倉的框架柱軸壓比不應超過《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。支承貯倉的抗震墻軸壓比不應超過《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）支承貯倉的框架柱縱向鋼筋最小總配筋率應不小于《抗震規(guī)范》表6.3.7中對框支柱的要求。 </p>

17、;<p>　　4）當出現(xiàn)極短柱（框架柱的剪跨比≤1.5）時，應按《抗震規(guī)范》第H.1.7條第4款的要求對框架柱進行加強。 </p><p><b>　　7 結(jié) 語 </b></p><p>　　由于鋼筋混凝土多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的復雜性，設計時需考慮多種不利因素，在充分理解規(guī)范條文的基礎上，正確確定廠房的結(jié)構(gòu)類型，選取適宜的結(jié)構(gòu)力學模型，結(jié)構(gòu)計算時設定合理的

18、計算參數(shù)，對計算結(jié)果進行分析比較。同時適當提高結(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： </b></p><p>　　[1]GB 50011-2010建筑抗震設計規(guī)范[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010. </p><p>　　[2]GB 50191-93構(gòu)筑物抗震設計規(guī)范[M].北京：中國