联合厂房的设计

摘 要：本文重点介绍了某联合厂房的设计方案确定过程，对类似的工程具有一定的参考价值。

关键词：联合厂房；钢筋混凝土排架；门钢；方案；

工程概述：

本厂房是一多跨联合厂房，位于某城市郊区。联合厂房跨度为24m+21m+21m+21m，每跨各设二台15/3.2吊车，A5级工作机制，其轨顶标高为8.5m；初步定柱距8m，厂房长度为160m。

自然条件：基本风压：0.40(kN/m2)，n=50 （n为重现期）；地面粗糙度：B类；基本雪压：0.35(kN/m2)，n=50 （n为重现期）；地震设防：地震基本烈度：7度，基本地震加速度：0.15g，设计地震分组：第一组，设计特征周期：0.45s；建筑场地类别：Ⅲ类，持力层埋深： －3.000m，地基承载力特征值：170KPa，地下水埋深：－1.000m。

设计方案的制定：

工业厂房是为工业生产服务的，一个工业厂区一般由多个厂房组成，每个厂房柱距、长度一般由工艺生产流程、生产设备摆放、本车间和其它车间之间联通以及整个厂区建筑风格等多个原因决定。本厂房24m跨车间有酸性气体腐蚀，传统的该类车间为钢筋混凝土排架结构，故该跨定的钢筋混凝土排架结构，与其相邻的3个21m跨为门钢结构，基础为钢筋混凝土独立。

2.1最初方案的弊端：

该厂房结构基础方案没问题，上部结构方案有不合理的地方。最初定该厂房结构方案时，只注意到本厂区其它车间柱距为8m，车间之间联通容易，工艺生产及设备摆放合理，没注意到对结构专业来说，8m柱距的24m跨车间的钢筋混凝土排架结构有几个地方不合适，⑴、传统的钢筋混凝土排架结构柱距为6m，与其相匹配的预应力混凝土折线形屋架（《04G415-1》）、1.5x6.0预应力混凝土屋面板（《G410-1~2》）等构件都是按6m柱距配套的，柱距8m无法选国标图集。国内有8m跨预应力混凝土屋面板生产厂家，但据我们了解该厂家位于我国北方，而该厂项建设场地位于我国南方，若选用8m跨预应力混凝土屋面板，运输成本较高，按该方案设计的话甲方要增加相应成本。⑵、该跨有酸性气体腐蚀，要求有相应排风设计，与传统的钢筋混凝土排架结构相匹配的排风结构为通风天窗（《05J621-3》），与该天窗配套的混凝土结构为6000xn的预应力钢筋混凝土屋面板，同样是按6m柱距配套的，柱距8m无法选国标图集；而且该通风天窗图集中的天窗与屋面的连接有两种方式，一种为钢板基座式，一种为槽钢托梁式，均为钢构件，天窗支架也为角钢、方钢管、C型钢等钢构件，不做防腐蚀处理也不能用在该跨内。

鉴于以上两个重要原因，经专业负责人与主管领导反应，在结构、建筑、工艺三个专业的配合下该联合厂房的设计方案进行了重新设计，并把各个方案的优略及最终造价形成文字，反应给甲方，由甲方来选择自己需要的最佳方案。

2.2多种方案比较（仅讨论24m跨，其它跨结构形式无问题）：

第一方案（砼排架）

结构形式 材料 优点 缺点 备注

混凝土排架结构

（8m柱距） 柱：钢筋混凝土柱

屋架：预应力混凝土24米折线形屋架

屋面板：8米大型预应力混凝土屋面板（华北地区标准图） 8米柱距，车间内半龙门吊车的柱子较少，工艺生产线布局通畅。 8米大型预应力混凝土屋面板，国内生产厂家少，故选用此板需考虑增加运输成本，施工周期长 板价格：

240元/M2

运输费：

80元/M2

结构主体

造价 约700元/M2

（包括屋面支撑、柱间支撑、吊车梁、排架、屋面板、基础、天窗架） 参考市场材料平均价格

第二方案（砼排架）

结构形式 材料 优点 缺点 备注

混凝土排架结构

（6m柱距） 柱：钢筋混凝土柱

屋架：预应力混凝土24米折线形屋架

屋面板：6米大型预应力混凝土屋面板（国家标准图） 6米柱距，屋面板为国家标准图集，可在当地预制构件厂生产加工 排架数量、基础数量有所增加，在前处理工段与北面型材处理工段的8米柱距的轻钢结构相邻处，基础交错布置，基础类型增加，存在联合基础；施工周期长 假定：扬州或周边地区具备加工6米预制构件能力

结构主体

造价 约630元/M2

（包括屋面支撑、柱间支撑、吊车梁、排架、屋面板、基础、天窗架） 参考市场材料平均价格

第三方案（门钢）

结构形式 材料 优点 缺点 备注

门式钢架钢（8m柱距） 钢柱、钢梁、轻钢屋面板 工艺生产线布局较流畅，结构形式单一，施工快捷 局部要做防腐蚀处理，维修周期短 有腐蚀部位做好隔离

结构主体

造价 约720元/M2

（包括柱、梁、屋面支撑、柱间支撑、吊车梁、屋面板、基础） 参考市场材料平均价格

2.3最终设计方案：

以上三个方案都是工业项目中常用的结构形式。传统的混凝土排架结构是2000年之前建设项目中常用的结构形式，因与之匹配的构件（除现场预制构件之外）都需要预制、运输、安装，需要考虑生产厂家资质、预制周期、运输距离等多方面原因，在现阶段的项目中使用的越来越少。一些具有特殊要求的工业项目也正在逐步改进，比如把混凝土屋面板改为轻钢屋面、双T板、太空板、等钢骨架轻型板，效果也不错。随着我国钢材产量日益增加，钢结构以其生产周期短、自重小、安装快捷等多重优势，在工业项目中备受业主青睐。我们这个项目也不例外，业主最终选择了“第三方案”。工艺专业把工艺布置做了适当调整，建筑和结构专业配合在生产中有腐蚀性气体排出部位加了房子，尽可能的减少了腐蚀性气体的散播范围，工艺专业也相应增加了环保设备。结构方案和工艺设计都有了改进，建筑、结构、工艺几个相关专业，相互协调，共同改进。

因工业项目的工艺复杂程度不同、对土建要求不同，我们要具体情况具体分析，制定合理的结构方案，才能做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量的技术方针。

结束语

工业厂房是为工业生产服务的，工业项目的设计要满足相应工艺生产的要求，但也不是一问服从，工艺提什么方案我们就做什么方案，经过工艺、结构、建筑等相关专业人员的共同配合，能够制定更完美的设计方案。团结+协作=更大的经济效益。

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