工业厂房混凝土排架结构设计相关要点

陆宝金 1 陈博智 2

中国联合工程有限公司 浙江 杭州 310052

摘要：随着经济不断的发展，从而促进了大量工业厂房的建造，使得工业厂房逐渐受到更多人的关注。我国工业厂房的建造正逐渐走向成熟，工业厂房的结构形式也是丰富多样，混凝土排架结构是工业厂房的一种结构形式之一，他的优势是能形成较大的跨度和使用空间。在结构设计过程中，排架柱以及大跨度托架结构是设计的重要环节，他们是保证工业厂房安全性的重要组成部分，相关设计人员一定要关注排架结构设计的关键节点。

关键词：工业厂房；混凝土；排架结构设计

引言

现如今，在国家大力支持实体经济的背景下，工业厂房发展较为迅速，业主对于厂房功能的要求也越来越多，设计人员在进行工业厂房设计的时候，一定要结合具体情况具体分析，要重视混凝土排架结构设计，不能完全抄袭传统的设计方法，区别于混凝土框架结构，要充分了解排架结构的受力特点，针对性地进行设计和分析，抓住重点、难点，既能满足业主提出的多样化需求，也能满足规范的要求。

1钢筋混凝土排架结构设计

1.1横向排架

在进行工业厂房的设计中，主要承受力的位置一般在排架柱和屋架上，屋架搭配纵向支撑，形成一个稳定的结构体系来撑起工业厂房，这样的结构体系对于工业厂房的安全以及稳定性发挥了重要的作用。对于工业厂房而言，横向排架结构能够具有良好的抗侧承载力以及竖向承重能力，主要是能够承受工程结构本身的重量、屋架传递的竖向荷载和地震作用等等。另外，这种横向排架结构还能很好的提供较大的屋盖跨度，从而大大提高了工业厂房的内部使用空间。

1.2屋盖结构

在混凝土排架结构设计过程中，屋盖结构也起到了重要的作用，也是重要的组成部分，这种结构主要是由衡量、天窗架等方面组成，能够起到传递竖向荷载的作用。

1.3支撑体系

支撑体系是混凝土排架结构设计中最重要的部分，其发挥着重要的支撑作用，与柱子进行充分结合，能够进一步提高厂房纵向排架的刚度，能够使整个工业厂房更加的稳定。工业厂房主要是以屋盖支撑体系和柱间支撑体系来确保厂房的稳定，二者合成一个完整的支撑体系，将这种支撑体系应用到厂房建设中，能够大大提高厂房的侧向及纵向支撑刚度。使整个工业厂房具备良好的抗侧能力。以此来提高厂房的稳定性，也会节约很多材料。

1.4托架结构

托架结构也是不可缺少的一部分。托架结构直接影响着工业厂房的安全性，不仅仅起到了横向荷载的支撑作用，而且对于竖向荷载也有重要的支撑作用，同时，还具备将横向和竖向荷载进行传递的作用。托架与排架柱共同受力，从而来确保厂房的安全性。

2排架结构设计基本原则

2.1设计简图要符合实际受力形态要求

在进行设计简图的时候，设计人员一定根据实际情况进行设计简图，必须要从全面考虑构件受力特点方面入手，对整个构件受力体系路径进行全面掌握，从而使得设计简图与实际受力形态相符合，传力路径保持一致，从而保证分析结果与实际情况相符。

2.2选择适合的结构方案

在混凝土排架结构设计的过程中，选择相对较为合理、适合的结构方案是非常有必要的，对整个工程有着直接的影响作用。在进行结构设计的过程中，设计人员一定要对结构形式进行选择，选择适合的结构形式，能够充分了解结构构件的受力情况，能够了解整个传力路径。另外，设计人员要全面考虑众多影响因素，需要考虑整体施工环境、现场地质情况、材料供应等方面的因素。适合的结构方案应该是受力情况详细传力，路径较为简单，便于工作人员进行施工操作。

3混凝土排架结构施工中存在的问题

3.1施工技术水平不高

大多数施工人员都没有接受相应的施工技术的培训，导致了他们在实际施工中会出现技术上的问题，管理人员不能够从根本上解决施工技术水平的问题。通常没有通过考核就让进入施工场地进行操作，应该规定只有技术过关的人员才能进入施工场地。这样会使得施工技术水平整体得到提高。

3.2没有相应的管理措施

在实际施工过程中，管理人员没有制定好相关的规定，不能够对整个施工场地进行有效监督，正因为如此，会出现那种不能按时完工的现象，甚至还会出现重新翻工的现象，这样会降低整体施工企业的信誉，也会使得施工企业浪费成本，问题会也来越多。

3.3混凝土的质量存在着问题

随着经济社会的发展，建筑行业在经济发展的时代占据着一定的地位，混凝土的质量关乎着整体的土木工程建筑的整体质量。在购买材料的过程中，采购人员对于材料的购买不够仔细，要进行验收货品，保证混凝土的质量不会出现问题。

4混凝土排架结构设计中的问题

4.1计算方面的问题

计算简图在整个工业厂房建立中起到重要的作用，计算简图直接影响着计算结果的准确性，如果计算简图中处理不当，将会影响整个工业厂房的质量。所以必须要加强重视计算简图，要谨慎的处理计算简图。比如，在处理含有基础梁的计算简图底层计算高度的过程中，底层柱子的嵌固端应从基础的顶面起算；往往基础梁底部距离基础顶部还有相当一部分距离，此段高度如果取错，那么厂房的侧向位移计算值必然偏小，这是非常不安全的；而且底层柱子计算高度取值变小，其配筋计算也存在安全隐患。所以，在处理计算简图的时候一定要加以重视，基础梁在设计时不仅要考虑到基础梁的承重作用

^[1]，还要考虑到基础梁平衡基础的弯矩的作用。

4.2注意屋架支撑的问题

屋架支撑的有效设置是保证厂房整体刚度的重要保障。屋架支撑在设计时要注意控制支撑的长细比。通长来说，稳定破坏会先于强度破坏，要保证构件的稳定就要主要严格按照规范控制构件的长细比。一般的厂房屋面，按照规范要求布置横向支撑系统即可，但有些特殊情况下，还需要考虑布置纵向支撑，所以支撑的设计要根据具体工程实例来分析，不可照搬照抄。

5混凝土排架结构设计的相关要点

5.1结构荷载设计

在进行排架结构设计的过程中，相关人员要进行全面考察，也需要综合考虑各种荷载，比如，竖向荷载和水平荷载，通过多方面的考虑可以增加工业厂房的稳定性。在一般情况下，钢筋混凝土结构一般都是同时承载竖向荷载在和水平荷载。为了提高工业厂房设计的质量，设计人员必须要首先考虑竖向荷载在和水平荷载，在两者荷载的基础上来保证整个工业厂房的安全。

5.2结构变形设计

在排架结构的设计过程中，我们应该注意控制排架柱的水平位移。屋架与排架柱铰接相连，承担着传递水平荷载的作用，同时也协调着各排架柱之间的协同变形。屋架梁的竖向挠度也是设计过程中的关键要点，恒载产生的挠度以及活载产生的变形都要控制在规范允许的范围内。变形过大对于结构安全不利；变形过小，则说明经济型不高。所以在厂房排架结构设计过程中，设计人员一定要注意排架结构水平位移的控制，保证安全的同时也要保证经济型。

5.3排架结构设计方法

一般来说，排架结构采用常规的二维平面设计，计算简图看作横向一榀，各榀排架互相独立。纵向通过柱间支撑、屋面支撑等刚性系杆相连，保证厂房的整体稳定及刚度。合理的柱距以及跨度对排架结构的计算影响较大，设计人员如果能控制好柱距和跨度^[2]，那么大跨度厂房就能获得较好的经济性。此外，设计人员还要注意做好钢结构防护设计，做好防火、防腐方面的工作，防止在使用过程中结构构件遭到侵蚀，质量下降。

结语

总而言之，近几年来，随着经济不断的发展，我国工业迅速的崛起，工业厂房的建设受到更多人的关注，所以管理人员要提高设计人员的技术水平，也要提高操作人员的操作水平，这样才能够保证工业厂房的质量。所以相关设计人员一定要重视混凝土排架结构设计，相关设计人员也要不断地进行学习，不断地进行创新，加大研究力度，为我国工业产业贡献自己的一份力量。

参考文献

[1] 陈叶锋. 工业厂房混凝土排架结构设计相关要点[J]. 科技创新与应用, 2020(13):2.

[2] 赵志平. 工业厂房混凝土排架结构设计相关要点探讨[J]. 2021.