一、物流建筑高層倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)意義

（一）有助于促進(jìn)倉(cāng)庫(kù)容積率提升。

隨著我國(guó)物流業(yè)的持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)有物流倉(cāng)庫(kù)無(wú)法滿(mǎn)足運(yùn)輸業(yè)務(wù)持續(xù)增長(zhǎng)的需求，所以為實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)庫(kù)容積的擴(kuò)增，需積極開(kāi)展物流倉(cāng)庫(kù)建設(shè)工程。而物流倉(cāng)庫(kù)容積率能否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，受到物流倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的直接影響[1]。通常情況下，其物流倉(cāng)庫(kù)存取能力受到物流周轉(zhuǎn)率的直接影響，倘若物流倉(cāng)庫(kù)的周轉(zhuǎn)受到限制，會(huì)導(dǎo)致物流倉(cāng)庫(kù)價(jià)值效益的創(chuàng)造產(chǎn)生限制。鑒于此，需結(jié)合實(shí)際物流倉(cāng)儲(chǔ)要求的分析，重視對(duì)物流倉(cāng)庫(kù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而為倉(cāng)庫(kù)容積率的提升提供保障。（二）有助于增強(qiáng)貨物安全性。物流倉(cāng)庫(kù)作為周轉(zhuǎn)貨物的主要存儲(chǔ)載體，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平與貨物安全保障之間存在密切關(guān)聯(lián)。倘若倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題或設(shè)計(jì)效果不理想，極易因結(jié)構(gòu)問(wèn)題出現(xiàn)導(dǎo)致貨物被壓壞、損壞。所以，需依據(jù)實(shí)際需求來(lái)優(yōu)化物流倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步強(qiáng)化貨物安全保障。另外，倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)的有效設(shè)計(jì)還可規(guī)避物流丟失問(wèn)題的出現(xiàn)，進(jìn)而保障物流企業(yè)的效益創(chuàng)造不受物流倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)問(wèn)題的影響[2]。

 

二、物流建筑高層倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

本文以某高層倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，結(jié)合對(duì)倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)荷載、強(qiáng)度要求等方面的分析，最終采取混凝土框架結(jié)構(gòu)，兩個(gè)方向的柱距控制在12m左右。倉(cāng)儲(chǔ)工程底層室內(nèi)地坪標(biāo)高控制在±0.0m左右，地層平面布置如下圖。

 

圖1 高層倉(cāng)庫(kù)底層平面布置圖   

 

（一）主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

在我國(guó)物流運(yùn)輸需求的持續(xù)增長(zhǎng)背景下，物流倉(cāng)庫(kù)建設(shè)面臨更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)與要求，再加上倉(cāng)庫(kù)層數(shù)、面積的增多，使得當(dāng)前高層倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度增大。為保證其高層倉(cāng)庫(kù)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制符合要求，在開(kāi)展倉(cāng)庫(kù)主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常需將鋼框架或混凝土框架作為倉(cāng)庫(kù)主要結(jié)構(gòu)方案[3]。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，要求人員在充分考慮造價(jià)、工期、材料等因素的前提下合理選擇結(jié)構(gòu)形式，并判斷倉(cāng)庫(kù)主體結(jié)構(gòu)是否涉及裝配式施工、高度超過(guò)要求，在此基礎(chǔ)上制定科學(xué)設(shè)計(jì)方案。以該項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，結(jié)合對(duì)倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)荷載、強(qiáng)度要求等方面的分析，最終采取混凝土框架結(jié)構(gòu)，考慮到建筑結(jié)構(gòu)需在符合樓面變形限值要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑荷載的優(yōu)化控制，該項(xiàng)目借助預(yù)應(yīng)力梁來(lái)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)將鋼筋撓度變形控制在允許范圍內(nèi)[4]。目前，高層倉(cāng)庫(kù)現(xiàn)澆混凝土框架設(shè)計(jì)中，單向梁與井字梁體系的應(yīng)用較為常見(jiàn)。結(jié)合對(duì)該項(xiàng)目建設(shè)要求、標(biāo)準(zhǔn)的分析，確定將井字梁體系作為主要結(jié)構(gòu)方案，進(jìn)而在加強(qiáng)結(jié)構(gòu)變形控制的同時(shí)，確保結(jié)構(gòu)受力呈現(xiàn)出均勻化、合理化的狀態(tài)。（二）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理關(guān)乎著物流倉(cāng)庫(kù)能否實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、安全運(yùn)行，所以需結(jié)合實(shí)際情況的分析，在充分考慮地質(zhì)條件的前提下，制定契合實(shí)際建設(shè)要求的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案[5]。例如在該項(xiàng)目基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要求人員充分考慮到該項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)分布素填土、中風(fēng)化花崗巖等土層，結(jié)合對(duì)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)與地質(zhì)資料的分析，確定現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)風(fēng)化花崗巖土層承載力符合該項(xiàng)目地基承載要求，但受到低山丘陵地形的影響，使得單體范圍內(nèi)花崗埋深差增大。鑒于此，在開(kāi)展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)師結(jié)合對(duì)工程效率控制、工程量控制的分析，以柱下獨(dú)立基礎(chǔ)作為該項(xiàng)目基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)主要方案，需依據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)埋深情況的實(shí)際分析來(lái)確定柱的基礎(chǔ)埋深。同時(shí)，受到倉(cāng)庫(kù)層高與底層差距過(guò)大的影響，使得樓層的承載力比值控制不符合預(yù)期控制標(biāo)準(zhǔn)，為避免因基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不合理影響到高層倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)行穩(wěn)定性，該項(xiàng)目以地坪標(biāo)高為基準(zhǔn)，將一層地框梁設(shè)置于室外，并以無(wú)樓板標(biāo)準(zhǔn)層為基準(zhǔn)進(jìn)行基礎(chǔ)頂面至地框梁標(biāo)高的考量。為強(qiáng)化對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的控制，可適當(dāng)增大對(duì)基礎(chǔ)頂面與地框梁連接處斷面尺寸的設(shè)計(jì)[6]。因底層截面控制無(wú)法達(dá)到上部嵌固端構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)人員需以基礎(chǔ)頂面為基準(zhǔn)進(jìn)行嵌固端的合理設(shè)計(jì)。（三）屋面鋼梁設(shè)計(jì)。為最大化體現(xiàn)出高層倉(cāng)庫(kù)的功能與價(jià)值，該項(xiàng)目屋面設(shè)計(jì)以輕鋼屋面為主，為促進(jìn)頂部存儲(chǔ)區(qū)的最大化利用，可結(jié)合抽柱工藝對(duì)頂層中間框架柱進(jìn)行處理，考慮到倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)的控制要求，采用鋼筋混凝土框架梁作為屋面四周的主要工藝，將單跨鋼梁作為中間軸線，其長(zhǎng)度控制在36m左右。現(xiàn)階段高層倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)中，單跨鋼梁的應(yīng)用以人字形截面鋼梁、底平變截面鋼梁為主。對(duì)于底平鋼梁的應(yīng)用，其柱頂不會(huì)在豎向荷載的作用下形成水平位移與推力，其柱內(nèi)力控制效果較為顯著，但在跨中屋脊撓度控制效果不佳的影響，需視情況對(duì)梁截面適當(dāng)增大。同時(shí)因屋面截面的增大使得用鋼量超出預(yù)期要求。對(duì)于人字形鋼梁的應(yīng)用，其柱頂會(huì)在豎向荷載的作用下形成相應(yīng)的位移與推力，盡管會(huì)增大設(shè)計(jì)人員的計(jì)算工作量，但在制作便捷性、鋼材使用量等方面存在優(yōu)勢(shì)[7]。結(jié)合對(duì)該項(xiàng)目情況的分析，在選擇鋼梁截面時(shí)做到對(duì)上述兩種鋼梁截面形式的綜合分析，并最終確定以變截面人字鋼梁為主要設(shè)計(jì)方案，即利用變截面對(duì)鋼梁截面進(jìn)行優(yōu)化，且底板未按照變截面綱領(lǐng)要求進(jìn)行做平處理，通過(guò)對(duì)兩種截面優(yōu)勢(shì)的結(jié)合來(lái)達(dá)到控制成本、加強(qiáng)剛度的目的。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于鋼梁撓度限值的確定，可在充分考慮鋼梁變形對(duì)輕鋼屋面體系不敏感的前提下，將其控制在L/240左右。并以相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為參照來(lái)控制腹板高厚比、鋼梁翼緣寬厚比限值。為進(jìn)一步優(yōu)化屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可將加勁肋以橫向的形式設(shè)置于腹板高厚比或剪應(yīng)力較大區(qū)域，并以梁高為基準(zhǔn)將其間距控制在不超過(guò)3倍左右，以保證鋼梁抗剪承載力控制符合預(yù)期要求，避免腹板在高厚比控制不合理的影響下出現(xiàn)變形情況。設(shè)計(jì)期間要求人員重視對(duì)梁平面外計(jì)算長(zhǎng)度的優(yōu)化控制[8]。在開(kāi)展鋼梁荷載計(jì)算工作時(shí)，可以建筑屋面工藝為基準(zhǔn)來(lái)確定屋面荷載取值，以0.3kn/m2為基準(zhǔn)來(lái)確定屋面活載。對(duì)于雪荷載取值的控制，則可將取值的年限控制在100年內(nèi)，并按照要求以不均勻的形式進(jìn)行取值輸入。對(duì)于鋼梁風(fēng)荷載取值控制，因風(fēng)荷載對(duì)該項(xiàng)目大跨屋面鋼梁的影響較大，所以需在參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的前提下，結(jié)合對(duì)應(yīng)體形系數(shù)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。在豎向荷載的作用下，兩側(cè)混凝土?xí)谌俗中武摿鹤冃巫饔孟庐a(chǎn)生外推力，并且外推力值受到混凝土柱側(cè)剛度、鋼梁坡度的直接影響，同時(shí)兩側(cè)邊框柱受到外推力的影響較大。鑒于此，設(shè)計(jì)師需依據(jù)計(jì)算模型來(lái)確定鋼梁對(duì)邊框柱的推力，并依據(jù)其結(jié)果來(lái)確定配筋量，以保證屋面鋼梁的設(shè)計(jì)符合預(yù)期要求。

 

三、物流建筑高層倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

為保證其倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合實(shí)際物流業(yè)務(wù)開(kāi)展需求，需在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)注意以下幾點(diǎn)：（1）出入口與通道設(shè)計(jì)。要求人員在開(kāi)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)，需以庫(kù)內(nèi)貨物、進(jìn)深長(zhǎng)度、主體結(jié)構(gòu)、作業(yè)流程、倉(cāng)庫(kù)開(kāi)建長(zhǎng)度、出入庫(kù)次數(shù)、叉車(chē)種類(lèi)、保管貨物尺寸等因素為前提，對(duì)其入口數(shù)量與位置加以確定。對(duì)于庫(kù)內(nèi)通道的設(shè)計(jì)，則需以庫(kù)內(nèi)順暢作業(yè)為前提，并保證每個(gè)貨位能夠與通道相連接。同時(shí)，盡可能秉持著轉(zhuǎn)彎減少、路面平直的要求進(jìn)行通道設(shè)計(jì)。（2）天花板高度設(shè)計(jì)。隨著我國(guó)物流業(yè)的機(jī)械化、現(xiàn)代化發(fā)展，促使倉(cāng)庫(kù)天花板高度控制面臨更高標(biāo)準(zhǔn)。若用多端高門(mén)架設(shè)計(jì)工藝，則需將天花板高度控制在6m左右。（3）雜貨貨場(chǎng)貨區(qū)布置。需結(jié)合對(duì)貨物性質(zhì)特點(diǎn)的分析，采取合理形式來(lái)優(yōu)化貨區(qū)布置設(shè)計(jì)，常用布置形式包括混合式、橫列式、縱列式等。以橫列式的應(yīng)用為例，主要是以互相垂直的方式進(jìn)行貨物長(zhǎng)度方向的控制，相較于其他布置形式而言，橫列式布置方案的應(yīng)用有貨物取存便利、通道長(zhǎng)寬、通風(fēng)良好、機(jī)械化作業(yè)便捷等優(yōu)勢(shì)。而缺陷則體現(xiàn)為貨場(chǎng)面積無(wú)法做到最大化利用，且通道在倉(cāng)庫(kù)總面積中占比較大。而縱列式布置形式則是以貨場(chǎng)長(zhǎng)度方向?yàn)榛鶞?zhǔn)來(lái)控制貨物長(zhǎng)度，該設(shè)計(jì)方案在倉(cāng)庫(kù)利用率方面存在優(yōu)勢(shì)，而缺點(diǎn)則是通風(fēng)采光效果不佳、貨物存取不便捷等。在實(shí)際倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需結(jié)合實(shí)際倉(cāng)儲(chǔ)需求的分析來(lái)合理選擇布置形式。

 

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，高層倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理直接影響到物流企業(yè)的業(yè)務(wù)開(kāi)展，為避免因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致物流高層倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行受到影響，需在明確倉(cāng)庫(kù)建筑設(shè)計(jì)意義的前提下，深入到高層倉(cāng)庫(kù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、特點(diǎn)的分析中，并通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)的把控來(lái)提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性，在加強(qiáng)高層倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、可靠性控制的同時(shí)，為后續(xù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)施工的順利開(kāi)展提供保障，以高質(zhì)量倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)支撐物流業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。