醫(yī)藥行業(yè)高架庫鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

姜軍強(qiáng)

（山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司 山西太原 030000）

在現(xiàn)階段的庫房建設(shè)中，由于醫(yī)藥產(chǎn)品的復(fù)雜性和多樣性，為提高生產(chǎn)效率，降低人工成本，一些規(guī)模較大的藥廠開始采用全自動或半自動化的工業(yè)化廠房倉庫。而單高層的鋼結(jié)構(gòu)廠房由于其投資省、施工周期短、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)，無疑是其中經(jīng)濟(jì)合理的選擇之一。但醫(yī)藥廠房的相關(guān)設(shè)計不完全同其它的設(shè)計，設(shè)計人員必須根據(jù)自身項目的實(shí)際情況，進(jìn)行合理的選擇與設(shè)計，這樣才能更好的滿足建筑物本身的安全與使用要求。

1 單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)類型

1.1 主要剛架結(jié)構(gòu)

剛架結(jié)構(gòu)是現(xiàn)在工業(yè)廠房設(shè)計中常見的一種鋼結(jié)構(gòu)類型，同時也是一種很重要的結(jié)構(gòu)類型。剛架結(jié)構(gòu)主要是指結(jié)構(gòu)的橫向由鋼柱與橫梁剛體拼接成一個構(gòu)件，另與基礎(chǔ)或剛接或鉸接；縱向靠支撐、系桿、檁條、墻梁等相互組合而成的一種結(jié)構(gòu)體系。剛架的優(yōu)點(diǎn)是梁柱合一，構(gòu)件種類少，制作較簡單方便，且結(jié)構(gòu)輕巧，便于施工。

1.2 屋蓋體系

屋蓋結(jié)構(gòu)主要是指由檁條、拉條、撐桿、屋面板等部分相互作用組合而成的結(jié)構(gòu)。屋蓋結(jié)構(gòu)體系也是現(xiàn)階段廠房在鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計和建設(shè)中非常重要的一種類型，對整個廠房結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性具有非常重要的影響和作用。屋蓋結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用過程中，其主要的目的就是為了對陽光、雨水等侵蝕問題發(fā)揮有效的保護(hù)作用，保證建筑物的正常使用。同時，屋蓋結(jié)構(gòu)還可以將屋蓋下的全部荷載進(jìn)行有效的承載、傳遞，保證結(jié)構(gòu)的整體性，這樣有利于促使工業(yè)廠房在實(shí)際生產(chǎn)過程中的個性化需求能夠得到有效的滿足。

1.3 支撐體系

支撐體系在單層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中具有非常重要的作用，同時也是其中非常重要的一部分。支撐體系在實(shí)際設(shè)計過程中，其最主要的意義就是可以為廠房結(jié)構(gòu)提供有效的側(cè)向支撐，保證結(jié)構(gòu)在使用時具有非常良好的穩(wěn)定性和可靠性。支撐體系在應(yīng)用時，其主要是通過其自身與柱相互之間的有效結(jié)合，形成空間體系，這樣可以為廠房的縱向提供有效的水平支撐力，保證其承載效果，同時也可以保證結(jié)構(gòu)的整個功能作用能夠有效的落實(shí)到實(shí)處。通過支撐體系在設(shè)計中的合理利用，可以為廠房內(nèi)的一系列構(gòu)件比如梁、柱等提供安全保障，形成空間穩(wěn)定體系。

2 高架庫結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)分析

2.1 廠房位置的選擇

由于自動化立體倉庫的特殊性，為了保證工程的質(zhì)量，節(jié)約工程造價，前期廠房位置的選擇對后期地基的處理和基礎(chǔ)的設(shè)計就顯得極為重要，尤其當(dāng)建筑物處在土質(zhì)不均勻的場地上時。在設(shè)計工作的具體開展過程中，設(shè)計人員應(yīng)提前對高架庫及整個廠區(qū)的地質(zhì)情況有所了解并了解廠區(qū)內(nèi)各個建筑物的具體荷載情況和變形要求，對整個廠區(qū)的建筑進(jìn)行具體合理的分析，在滿足建筑防火間距、工藝流程等的前提前，保證建筑物布置的合理性，為將來的合理設(shè)計、建筑物的安全打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 材料的選擇

醫(yī)藥廠區(qū)的高架庫里面存放的一般都是醫(yī)用藥品，對防塵、防微生物污染都有較高的要求，所以在結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，為保證滿足工藝的要求，屋面及其它的結(jié)構(gòu)構(gòu)件會采取一些比一般工業(yè)建筑更高的防塵、防腐保護(hù)措施，比如屋面檁條應(yīng)采用熱浸鍍鋅防腐，鍍層標(biāo)準(zhǔn)為A級，鍍鋅量不小于275g/m2；屋面彩板的鍍鋅量不小于275g/m2等等，以避免積塵、生銹情況等對儲存藥品造成污染。

2.3 地面全自動化貨架與屋面懸掛荷載的考慮

在高架庫的設(shè)計房中，貨架和堆垛機(jī)是其中的核心設(shè)備且荷載較大。其中貨架區(qū)：平均地面堆載荷達(dá)到3～5t/m2；貨架支腿點(diǎn)最大集中載荷可達(dá)到6～10t且間距較密；堆垛機(jī)的單機(jī)重量約為10t左右；另外，為滿足藥品的特殊儲存要求如溫度、濕度等，廠房屋面上的通風(fēng)、凈化風(fēng)管還有消防水管的荷載也是不能忽視的，局部荷載可以達(dá)到2～3kN/m2，且為防止屋面變形對將來使用造成損失，設(shè)計人員在剛架和檁條的設(shè)計中都需要考慮預(yù)留適當(dāng)?shù)挠嗔浚詰?yīng)對荷載的不均勻布置給建筑帶來的安全和變形問題，滿足建筑物將來的使用要求。

2.4 柱腳及基礎(chǔ)設(shè)計的考慮

柱腳是設(shè)計中主體結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的重要節(jié)點(diǎn)，是決定重要建筑穩(wěn)定性和安全性的重要因素之一，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中起著傳遞柱身承載力的作用。尤其是單高層的工業(yè)廠房，在考慮風(fēng)荷載或地震荷載的設(shè)計情況中，可能會在柱腳產(chǎn)生較大的上拔力和水平剪力，這對于采用外露式柱腳中由普通鋼材制成的錨栓是相當(dāng)不利的，所以設(shè)計人員必須認(rèn)真考慮剛架柱腳的設(shè)計，以決定采用外露式或者外包式等設(shè)計方式，保證設(shè)計的安全性。

基礎(chǔ)設(shè)計時，高架庫中的貨架、物品等物件的堆載一方面會產(chǎn)生很大的水平推力，同時也會給室內(nèi)地坪施加很大的豎向荷載，并且貨架的自身結(jié)構(gòu)對地基基礎(chǔ)的變形要求是比較嚴(yán)格的，一般約為1/1000，因此在建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計過程當(dāng)中，設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況綜合考慮、全面衡量，建議采取整體性較好的基礎(chǔ)形式并采用合理的基礎(chǔ)埋深，保證建筑物基礎(chǔ)設(shè)計的合理性與安全性。

2.5 結(jié)構(gòu)體系中支撐的設(shè)計

為保證廠房主體骨架的整體穩(wěn)定和縱行剛度，提高廠房骨架的空間協(xié)同工作性能，減少振動、扭轉(zhuǎn)等不利因素的影響，結(jié)構(gòu)體系中的支撐體系設(shè)計及其重要。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，考慮到風(fēng)管等振動的不利影響以及高架庫廠房的高寬比較大，設(shè)計人員應(yīng)盡量采用整體性較好、存在較多贅余度的支撐系統(tǒng)，保證在面對一些突發(fā)狀況時的結(jié)構(gòu)的抵抗能力能夠得到很好的加強(qiáng)，滿足建筑物的安全性要求。

3 結(jié)束語

在當(dāng)前社會技術(shù)高速發(fā)展的形勢下，工業(yè)廠房的設(shè)計也會不斷有新的要求出現(xiàn)，在保證建筑物安全的前提下，設(shè)計人員應(yīng)該根據(jù)工程的實(shí)際情況，舉一反三，采取經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)措施，保證結(jié)構(gòu)的整體性和可靠性，這樣才能不斷完善自己的結(jié)構(gòu)設(shè)計，滿足社會發(fā)展的不同需求。