段擁軍

摘 要：當(dāng)前，我國(guó)的工業(yè)發(fā)展水平有了非常顯著的提升，同時(shí)工業(yè)建筑在功能方面還要充分滿足大工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需要。此外，其工藝也產(chǎn)生了非常重大的變化。如果在這一過(guò)程中不能對(duì)以往的車間形式加以改進(jìn)，就很難滿足當(dāng)今的生產(chǎn)需要，在這樣的情況下就出現(xiàn)了多功能化的工業(yè)廠房，在多層的工業(yè)廠房設(shè)計(jì)過(guò)程中存在著很多的問(wèn)題，這些問(wèn)題都我們需要注意。

關(guān)鍵詞：多層工業(yè)；廠房結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)

在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)得到了很大的發(fā)展，因而對(duì)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。

1 多層工業(yè)廠房的概述

一般來(lái)說(shuō)，多層工業(yè)廠房是在單層工業(yè)廠房的基礎(chǔ)上而建立起來(lái)的，由于其改變了傳統(tǒng)單層工業(yè)廠房的單一使用功能，加上多層廠房具有空間結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，能夠適應(yīng)生產(chǎn)工藝的多樣化需求，因而受到了工業(yè)企業(yè)的廣泛關(guān)注，并在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的作用。多層工業(yè)廠房的優(yōu)點(diǎn)如下所示：

（1）在多層工業(yè)廠房?jī)?nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)不同樓層的生產(chǎn)。

（2）多層工業(yè)廠房的經(jīng)濟(jì)性起到了節(jié)約成本的作用。

（3）多層工業(yè)廠房具有較小的屋頂面積，這不僅無(wú)化了天窗的使用，還有利于排出雨雪，更好地為廠房提供保溫功效。

（4）多層工業(yè)廠房使得工作區(qū)域得以集中管理，并減少了物料之間的流通距離。

2 多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)體系的分類

目前，多層工業(yè)廠房常用的結(jié)構(gòu)體系有純框架體系、框架—支撐體系與混合體3種，每種結(jié)構(gòu)體系都具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)和使用范圍，因此，在多層工業(yè)廠房的建設(shè)中，設(shè)計(jì)人員需要按照工程的特點(diǎn)，選擇最適合的結(jié)構(gòu)體系，保證多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性。

首先，純框架體系是一種比較常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式，由于其在中間位置并沒(méi)有設(shè)置任何支撐結(jié)構(gòu)，只是單純地運(yùn)用橫方向與縱方向的剛接，因此，這種框架體系具有占地面積小、施工簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但與此同時(shí)，如果施工過(guò)程中，工作人員使用了工字型鋼柱，這就有可能使得鋼量超出框架結(jié)構(gòu)的負(fù)荷，從而破壞廠房結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。其次，框架—支撐體系是多層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中使用最為廣泛的一種形式，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。通常來(lái)講，這種結(jié)構(gòu)體系以鋼柱為支撐，從而有效地控制水平剛接框架的荷載，因而比較適合橫向比較短，縱向比較長(zhǎng)的廠房結(jié)構(gòu)。但值得注意的是，施工過(guò)程中不能使柱間的支撐體系受到任何外力的作用，避免影響工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。最后，混合體系是一種新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，與前面兩種方式相比，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：在兩種水平抵抗力的作用下，多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性非常強(qiáng)；能夠有效地控制縱向彎矩問(wèn)題。然而，這種型式的框架體系對(duì)工廠的樓面剛度具有很高的要求，因此，施工人員需要嚴(yán)格分析廠房柱子變形問(wèn)題，進(jìn)而保證柱間的支撐作用能夠得到充分的發(fā)揮。

3 多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

通常情況下，不同的工業(yè)廠房對(duì)于其結(jié)構(gòu)的形式具有不同的要求，在功能需求方面也存在著很大的差異，因此要想滿足不同廠房的設(shè)計(jì)要求，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)原則進(jìn)行，注意結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)問(wèn)題。

3.1 橫向與縱向框架周期的控制

當(dāng)前，按照工廠的生產(chǎn)要求，在一些跨度比較大的多層工業(yè)廠房中，主要運(yùn)用框架式的結(jié)構(gòu)體系，因此，為了保障在工期內(nèi)能夠順利完成工業(yè)廠房的建設(shè)，設(shè)計(jì)人員需要嚴(yán)格控制橫向與縱向的框架周期。在框架式結(jié)構(gòu)體系中，柱子的使用非常少，寬度很大，因而柱子之間的間距比較小，因而對(duì)橫向框架周期進(jìn)行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)廠房在橫縱方向的抗震性，達(dá)到環(huán)保的目的。

3.2 電梯位置的合理布置

在多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)中，為了實(shí)現(xiàn)多層操作的可行性，就會(huì)在廠房中設(shè)置電梯，從而保證貨物的正常運(yùn)輸。但是由于電梯井大多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其井筒的剛度比較大，所以就容易產(chǎn)生井筒偏心的問(wèn)題。鑒于此，在對(duì)電梯位置進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)電梯井的框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理，并避免將其位置安置在建筑物周圍。

3.3 地震區(qū)域的廠房設(shè)計(jì)

當(dāng)多層工業(yè)廠房設(shè)置在地震區(qū)域的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)少設(shè)或是不設(shè)防震縫，此外，還可以將防震縫與伸縮縫合一，并采取一系列的保護(hù)措施。首先，在整個(gè)廠房結(jié)構(gòu)中應(yīng)該每隔40m就設(shè)置一道后澆帶，其位置應(yīng)當(dāng)為整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)受力最小的地方，其長(zhǎng)度為800mm，寬度為1400mm。其次，在多層工業(yè)廠房中受溫度影響較大的區(qū)域增加鋼筋的數(shù)量，其主要位置有底層、頂層以及山墻等位置，從而增強(qiáng)該區(qū)域的配筋率，提高多層工業(yè)廠房的穩(wěn)定性；還有就是在廠房設(shè)計(jì)中分析地震的加速作用，并通過(guò)采取一系列的措施，減少地震對(duì)多層工業(yè)廠房的影響。最后，為了提高多層廠房的通風(fēng)性能，在廠房設(shè)計(jì)中將屋面上架設(shè)架空層，使其形成通風(fēng)屋面。

3.4 相關(guān)專業(yè)的技術(shù)協(xié)調(diào)

廠房的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足于其工藝設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)備工藝的要求，工藝設(shè)計(jì)人員布置工藝時(shí)常常與設(shè)計(jì)人員的想法相沖突。這就要求雙方應(yīng)在設(shè)計(jì)方案確定之前多方面進(jìn)行溝通，將雙方的想法和設(shè)計(jì)理念綜合體現(xiàn)在設(shè)計(jì)方案中，將雙方的沖突降至最小甚至消除。

3.5 結(jié)構(gòu)計(jì)算中需要注意的問(wèn)題

在廠房建設(shè)之前需要根據(jù)工藝圖將各種結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)的普及和大量使用，建筑中對(duì)各結(jié)構(gòu)的計(jì)算也轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)上。需要對(duì)多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算的方面有：柱子長(zhǎng)度的調(diào)整計(jì)算等。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，在現(xiàn)代工業(yè)建筑中，多層工業(yè)廠房作為一種具有諸多優(yōu)勢(shì)的結(jié)構(gòu)形式，被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)當(dāng)中。與此同時(shí)，為了保證多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性，需要設(shè)計(jì)師嚴(yán)格按照工廠的具體需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)選擇合理的廠房結(jié)構(gòu)體系，做好設(shè)計(jì)要點(diǎn)問(wèn)題，從而保證廠房工程的順利開(kāi)展，不斷提高多層工業(yè)廠房的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]劉蕓.多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題的若干探析[J].中華居民，2012，（10）：37-39.

（作者單位：洛陽(yáng)礦山機(jī)械工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司）