学文网摘要：在工业用地日益紧张的情况下，多层工业厂房也是应运而生。多层工业厂房的结构设计具有荷载大、跨度大、开洞多、有多层吊车等特点，在设计过程中，有些问题值得总结和探讨。本文主要分析了分析多层厂房结构设计的特点及结构计算中应注意的问题，以做到合理、经济的最佳结构设计。
关键词：多层工业厂房；结构设计；设计要点
中***分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
随着我国经济的持续发展，过去建筑形式、功能单一的厂房结构已经难以满足现代化生产的需要。为了迎合工艺不断更新、大工业生产的形势，工业大厦、联合车间等多功能厂房陆续建成。在工业用地日益紧张的情况下，多层工业厂房也是应运而生。多层工业厂房的结构设计具有荷载大、跨度大、开洞多、有多层吊车等特点，在设计过程中，有些问题值得总结和探讨。
1多层工业厂房结构设计要点
多层厂房因为工艺布置的要求，一般都需要大空间，结构通常采用框架结构，在层数较多、工艺条件许可的情况下也可以采用框剪结构。结构布置的原则是：尽量使柱网对称均匀布置，使房屋的刚度中心与质量中心相近，以减小房屋的空间扭转作用，结构体系要求简捷、规则、传力明确。避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩，以及竖向变化过多的外挑和内收，力求沿竖向的刚度不突变或少突变。
1.1控制横向框架与纵向框架的周期
由于多层厂房跨度方向、尺寸较大，柱子少；而柱距方向尺寸较小，柱子多，一般都是横向控制，使纵横向的抗震能力大致相同，不仅有利于抗震，也使设计更为经济合理。
1.2合理布置电梯间的位置
多层厂房由于设备、货物很重，竖向运输的需要，均要设置电梯.钢筋混凝土电梯井筒刚度很大，应充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，应对周围的楼板及框架采取加强措施。
1.3地震区的多层厂房宜少或不设防震缝
地震区房屋的伸缩缝是合一的，当房屋较长时，宜采取下列一些构造措施和施工措施以少设伸缩缝及防震缝：施工中，每隔1440m设置一道800mm一个1400mm宽的后浇带，后浇带的位置设在结构受力影响最小的区段：在温度影晌较大的顶层、底层、山墙和内纵墙端开间的墙体体等部位，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面。
2常用的结构体系
2.1框架―支撑体系
即横向设计成刚接框架，纵向设计成柱―支撑体系，用柱间支撑抵抗水平荷载.这种体系经济节约，但柱间支撑可能会影响使用。这种形式特别适用于纵向较长，横向较短的厂房.
2.2纯框架体系
把厂房纵横两个方向都设计成刚接框架，不设置柱间支撑。其优点是使用空间不受影响，缺点是柱不宜采用工字型柱，而要采用两个方向惯性矩差别不大的截面形式(如箱形柱)，使用钢量增加。
2.3钢架加支撑的混合体系
这种形式与第一种形式不同之处在把纵向设计成钢架和支撑混合的型式，靠两者共同抵抗水平力.这种形式可以有效地减少柱的纵向弯矩，但要求楼面刚度大，否则柱子间的变形不协调，无法充分发挥柱间支撑的作用。
3结构设计中应注意的问题
3.1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，结构设计也只能服从于工艺条件。而工艺设计人员在工艺布置时经常与结构设计发生矛盾，要开洞的地方是框架梁，设备本来可以沿梁布置却布置在了跨中等。所提荷载也经常偏大，有时甚至把设备的荷载作为均布荷载提出。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。
3.2结构计算
随着计算机软硬件的迅速发展，解决了复杂的结构计算问题，使结构工程师们从繁重的琐碎的计算工作中解脱出来。他们可以把大量的精力放在结构方案的选择比较上，合理的确定结构方案及结构布置，从而提高设计水平及质量，降低工程成本。
3.3楼面活荷载的选取
多层工业厂房楼面活荷载与生产工艺有着密切的联系。生产使用或安装检修时设备、管道运输工具等所产生的荷载大小、位置属于持久性、可变荷载，当工艺明确、资料齐备时，这些数据都是确定的，只有在生产工艺或者生产用途发生较大改变时才有所改变。对这类情况应按实际楼面活荷载大小直接计算重力荷载代表值，此时何在代表值为1.0。
3.4抗震设计
在结构设计中，为了保证产品质量，应该按照“小震不坏、中震可修、大震不倒”的三原则进行设计。有较大振动的设备应布置在厂房刚度较大之处和底层，以利地面减振；为了减少人员走动对防振设备基础的影响，构造上往往采取地面与防振设备基础脱开的处理；抗震验算仅需满足“小震不坏”，构造上通过加强来满足“中震可修”，罕遇地震的验算则是满足“大震不倒”。多层厂房的设备投资经常远远大于土建投资，必须对罕遇地震进行验算。
3.5节点核心区的抗剪验算
鉴于多层厂房柱的截面积、节点偏心比较大，梁柱中心线不能重合，为防止柱节点核心区的构造和受力受到较大程度的不利影响，框架节点必须按照“强柱弱梁更强节点”的原则进行设计计算，一二级抗震等级的节点还应对受剪承载力进行计算。
3.6与电梯井筒相连框架的考虑。过去设计按纯框架计算，电梯井壁按构造配筋，这样偏低不安全，框架部分应按壁式框架计算出的数值进行配筋，电梯井壁则应按剪力摘配筋。
4结构设计
4.1 结构选型
多层工业厂房结构类型分为框架加支撑体系、钢架加支撑体系、纯框架体系。鉴于生产工艺、层数建筑材料的供应、当地的施工安装条件、构配件的生产能力以及基地的自然条件等要求选择合适经济的结构类型。
4.2 层数的确定
多层工业厂房的层高指由地面(或楼面)至上一层楼面的高度。在厂房设计计算时，要在考虑同一楼层各工段间的合理联系的基础上，确定各工段的相对位置与面积，同时解决好楼层与楼层间的垂直联系，安排好垂直方向的运行。在满足生产工艺要求的前提下，通常应把体积大、重量重、运输繁多的设备机械设计安排在底层，以满足起重运输设备对厂房层高的要求，这时只需要相应的增加底层的层高即可，对于个别特别高大的设备，可以通过把局部楼层抬高，如处理成参差层高的剖面形式来解决问题等。
5结语
多层工业厂房结构设计与各方面的影响都有一定的关系，做好多层工业厂房结构设计的关健在于：概念应清楚，结构计算要准确，计算中应反复试算，根据实际情况选择合理的结构体系，不断调整截面，从而设计出符合工艺要求的多层工业厂房结构。综合多层工业厂房各方面的特点，无疑将会成为未来工业厂房的主流建筑。
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