行驶集装箱大车仓库结构设计中荷载设计要点

摘要：。本工程为走集装箱大车的多层仓库，由于活荷载较大，荷载组合以活荷载控制为最不利组合，规范上并没有对此类上车仓库的荷载规定，因此活荷载在布置时按车的实际布置情况来考虑。

关键词：框架结构集装箱大车仓库 活荷载不利组合

中图分类号：S611文献标识码： A

一、工程概况

上海三艾尔振华物流有限公司仓储工程――物流仓库位于上海浦东区。本工程建筑面积为35553.66m2，主体结构两层，结构形式为钢筋混凝土框架结构，部分二层为轻型钢屋架。

二、计算梁、板、柱的荷载取值问题

本工程由于活荷载控制为最不利组合，进而对于荷载的取值关键在于活荷载的布置情况。在计算过程中，活荷载的布置按车的实际布置情况来考虑，现对柱、梁、板计算时荷载的取值简单介绍：

应业主要求，仓库最大允许车辆载重量为30t，按《港口工程荷载规范》表C.12查得：

集装箱半挂车荷载标准值：

一辆满载集装箱车重为35t。

根据业主提供的集装箱车资料，可查出车子的外形尺寸，如图（一）所示：

图（一）

1.柱子计算：

1)根据实际情况在板上布置集装箱车，进而导算成楼板活荷载。在①这个计算单元里，根据车宽、车长及错车间距等实际情况，最多可同时容纳2辆车的车尾四个轮子和车头最前面的两个轮子，当两辆车均满载时Nmax=2x(237.14+4.51)/(8x8)=7.56KN，故活荷载按8.0KN/m2。

2)按实际情况布置集装箱车在框架梁上的位置，来计算柱的配筋。

经计算分析，两种情况得出的计算结果相差不大，在取值时，取两者计算结果相对较大的柱子配筋作为结果。

2.梁计算（框架梁及井子梁计算）：

1)框架梁（以8m长框架梁为例）：

a.考虑两辆集装箱车的四个轮子同时作用在梁上，同一个车子的两侧轮距为2.26m，并且近似考虑两辆车相邻的两个轮子的轮距为1.0m，轮压力的具体布置见下图②：

b.框架梁计算时，由于活荷载较大，计算时应尽可能的按实际情况来考虑活荷载的最不利位置，故在计算过程中分别考虑以下几种情况：

工况一：如下图③所示，考虑一跨内有两辆集装箱车，四个轮子，轮压为120kN,其它跨无集中荷载。

工况二：如下图④所示，考虑一跨内有两辆集装箱车，四个轮子，轮压为120kN,而每隔一跨有相同集中荷载作用。

工况三：如下图⑤所示，考虑一跨内有两辆集装箱车，四个轮子，轮压为120kN, 而每隔一跨有相同集中荷载作用，而且垂直的相邻跨也有集装箱车的情况，AB段为计算跨度梁。

工况四：考虑一跨内有两辆集装箱车，四个轮子，轮压为120kN,每一跨有相同集中荷载作用。

经计算比较分析，工况三的活荷载布置情况为最不利的情况，计算结果以该种工况为主，同时其他工况为辅进行相应的校核。

2)井子梁（以8m长框架梁为例）：

a.考虑两辆集装箱车的四个轮子同时作用在梁上，同一个车子的两侧轮距为2.26m，并且近似考虑两辆车相邻的两个轮子的轮距为1.0m，轮压力的具体布置见上图②所示。

b.按四个轮子同时作用在一个井字楼板上，进而导算成楼板活荷载：237.14/（2.6x2.6）=35 KN/m2，计算过程中该荷载布置在中间区隔时为对井字梁不利工况之一，同时按照实际情况考虑在两侧依次布置相应的荷载工况。

计算结果取值：取b工况的结果，同时不小于工况a的结果，进而保证计算的安全性。

3.楼板计算：

1)当后桥四个轮子同时作用在一块板上，其他相邻楼板无另外集装箱车轮子，此板可按简支板计算，见图⑦。

2)当每个板块均作用车轮时，按连续板计算见图⑧。

经分析，第一种情况为最不利结果。

三、钢屋架

在本工程中，4~13轴二层部分的屋面为轻型钢屋架，跨度为 32 m、37m两种。在整体建模计算结构稳定、位移时钢柱与混凝土柱的连接节点按铰接输入，这样反映了结构模型的真实性；在计算柱子配筋时此节点按固接输入，这样加大了对柱计算的安全度，相当于放大了柱子的配筋系数。在一开始计算钢架时，模型简图如图⑨，

经优化把模型简图改为图⑩，此时B与A的钢柱高度相同，减小了B处钢柱所受的剪力，使柱子的截面变小。

此种结构一般钢柱的柱脚底板均大于混凝土柱子的截面，则柱子需以加设牛腿的方式来加大柱子的截面。地脚螺栓的锚固长度可查构造手册，但手册上一般只有当混凝土等级为C20、C25的情况，没有C30的情况。而对于我们现在所做的工程，C30混凝土等级用得较为多，则在以后的设计中可按下表查得地脚螺栓长度。

不同混凝土强度等级时的锚固长度

四、结语

1)由于集装箱活荷载较大，在设计中采用了荷载实际可能的布置情况，按照规范依次对柱、梁、板等结构构件进行了比较符合实际情况的结构计算。

2)通过对荷载的简化布置，在结构设计上有效控制了成本的输出。

3)有效的结合钢屋架与混凝土柱子的连接，由于部分采用钢屋架，加快了工程的施工进度，进而提早实现了一定程度经济收益。