多层工业厂房结构设计常见问题

多层工业厂房结构设计常见问题

本文从建筑结构体系、柱网布置、支撑体系、节点构造、围护结构等方面，介绍了多层工业厂房的特点，提出了多层工业厂房的计算与设计要求。分析多层工业厂房结构设计的特点及结构计算中应注意的问题，指出结构方案设计在整个设计过程中的重要性。

标签：多层工业厂房结构体系设计要点

随着我国十一五规划的完成，中国经济在全球领域扮演着越来越重要的角色。工业生产也随之不断的改进提升，工艺流程布局的复杂化，对于以前生产功能单一，建筑布局简单的工业厂房是一次革命性的改变；与此同时，计算机的推广普及，结构计算软件的集成化、简明化，解决了复杂繁琐的结构计算问题。从而应运而生了大跨度、大空间、建筑布局复杂的多层甚至高层生产性工业建筑，在这样的高速发展的背景下，建筑结构布局及设计参数的合理选用，就在结构设计中占到了举足轻重的位置。

1 多层工业厂房的特点

1.1 平面结构布置和柱网布置多层工业厂房在平面布置中，通常为了满足工艺要求，使结构布局不规整，柱网不规则，布梁不整齐，甚至有工艺要求在主受力构件上开孔的现象。同时厂房内部一般空间较大，柱距多为6~12m，局部有抽柱设计的，柱距会增大到18m以上。这使得结构传力复杂，受力不明确，设计中容易产生应力集中现象。

1.2 竖向结构布置和层高多层工业厂房的层高较大，能达到4~8m，且竖向布置经常出现错层、夹层，楼板开大洞，这使得楼板无法提供足够的平面内刚度，结构有效质量沿竖向分布不均匀。在地震作用下，结构可能产生“短柱效应”，使得局部柱段水平剪力成为截面设计的控制因素。

1.3 各种类型的荷载工业厂房的集中荷载主要包括设备自重，有时还需要考虑设备的震动扰力，根据规范要求进行动力计算。悬挂荷载主要包括管道荷载，吊车荷载，有时管道还产生水平荷载及弯矩。板面荷载主要根据生产工艺的要求，在不同的生产楼地面有不同的活荷载取值，但这种活荷载一般均大于民用建筑中的活荷载。

1.4 楼面及基础形式工业厂房楼面一般采用现浇钢筋混凝土楼面，但由于工艺所提设备荷载要求，楼板或出现开洞，或出现局部厚度变化。厂房的基础形式多采用柱下独立基础，柱下条形基础，若地基承载力低，可采用灰土挤密桩、砂桩等方法处理，亦可采用灌注桩，直接作用在坚硬的土层上面。

1.5 轻型围护结构工业厂房的围护结构一般不作为承重体系，通常采用轻质材料，屋盖结构多采用钢桁架檩条体系加铺轻质保温层。此种轻型围护材料有利于减轻结构自重，减少地震反应。

2 多层工业厂房的结构体系

2.1 框—排架结构体系此种结构体系厂房横向为刚接框架结构，纵向为排架结构，纵向设置柱间支撑抵抗水平荷载。这种结构形式的厂房横向较短，纵向较长，并采用设置结构缝的方式，增大厂房的纵向长度，但柱间支撑可能会对工艺的布置造成影响。

2.2 纯框架体系把厂房纵横向两个方向都设计成刚接框架，不设置柱间支撑。这种结构形式的使用空间不受影响，但柱子在两个方向的截面惯性矩要求基