一、物流建筑高層倉庫設(shè)計意義

（一）有助于促進(jìn)倉庫容積率提升。

隨著我國物流業(yè)的持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)有物流倉庫無法滿足運(yùn)輸業(yè)務(wù)持續(xù)增長的需求，所以為實(shí)現(xiàn)對倉庫容積的擴(kuò)增，需積極開展物流倉庫建設(shè)工程。而物流倉庫容積率能否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，受到物流倉庫結(jié)構(gòu)設(shè)計的直接影響[1]。通常情況下，其物流倉庫存取能力受到物流周轉(zhuǎn)率的直接影響，倘若物流倉庫的周轉(zhuǎn)受到限制，會導(dǎo)致物流倉庫價值效益的創(chuàng)造產(chǎn)生限制。鑒于此，需結(jié)合實(shí)際物流倉儲要求的分析，重視對物流倉庫的優(yōu)化設(shè)計，進(jìn)而為倉庫容積率的提升提供保障。（二）有助于增強(qiáng)貨物安全性。物流倉庫作為周轉(zhuǎn)貨物的主要存儲載體，其結(jié)構(gòu)設(shè)計水平與貨物安全保障之間存在密切關(guān)聯(lián)。倘若倉庫結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)問題或設(shè)計效果不理想，極易因結(jié)構(gòu)問題出現(xiàn)導(dǎo)致貨物被壓壞、損壞。所以，需依據(jù)實(shí)際需求來優(yōu)化物流倉庫設(shè)計，進(jìn)一步強(qiáng)化貨物安全保障。另外，倉庫結(jié)構(gòu)的有效設(shè)計還可規(guī)避物流丟失問題的出現(xiàn)，進(jìn)而保障物流企業(yè)的效益創(chuàng)造不受物流倉庫結(jié)構(gòu)問題的影響[2]。

 

二、物流建筑高層倉庫結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)

本文以某高層倉庫結(jié)構(gòu)設(shè)計為例，結(jié)合對倉庫結(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)，兩個方向的柱距控制在12m左右。倉儲工程底層室內(nèi)地坪標(biāo)高控制在±0.0m左右，地層平面布置如下圖。

 

圖1 高層倉庫底層平面布置圖   

 

（一）主體結(jié)構(gòu)設(shè)計。

在我國物流運(yùn)輸需求的持續(xù)增長背景下，物流倉庫建設(shè)面臨更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)與要求，再加上倉庫層數(shù)、面積的增多，使得當(dāng)前高層倉庫結(jié)構(gòu)設(shè)計難度增大。為保證其高層倉庫的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制符合要求，在開展倉庫主體結(jié)構(gòu)設(shè)計時，通常需將鋼框架或混凝土框架作為倉庫主要結(jié)構(gòu)方案[3]。在實(shí)際設(shè)計過程中，要求人員在充分考慮造價、工期、材料等因素的前提下合理選擇結(jié)構(gòu)形式，并判斷倉庫主體結(jié)構(gòu)是否涉及裝配式施工、高度超過要求，在此基礎(chǔ)上制定科學(xué)設(shè)計方案。以該項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計為例，結(jié)合對倉庫結(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，實(shí)現(xiàn)對建筑荷載的優(yōu)化控制，該項(xiàng)目借助預(yù)應(yīng)力梁來優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，實(shí)現(xiàn)將鋼筋撓度變形控制在允許范圍內(nèi)[4]。目前，高層倉庫現(xiàn)澆混凝土框架設(shè)計中，單向梁與井字梁體系的應(yīng)用較為常見。結(jié)合對該項(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，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?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理關(guān)乎著物流倉庫能否實(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)計方案[5]。例如在該項(xiàng)目基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要求人員充分考慮到該項(xiàng)目現(xiàn)場分布素填土、中風(fēng)化花崗巖等土層，結(jié)合對現(xiàn)場勘測與地質(zhì)資料的分析，確定現(xiàn)場強(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，在開展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時，設(shè)計師結(jié)合對工程效率控制、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)對現(xiàn)場埋深情況的實(shí)際分析來確定柱的基礎(chǔ)埋深。同時，受到倉庫層高與底層差距過大的影響，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)計不合理影響到高層倉庫的運(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)化對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的控制，可適當(dāng)增大對基礎(chǔ)頂面與地框梁連接處斷面尺寸的設(shè)計[6]。因底層截面控制無法達(dá)到上部嵌固端構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計人員需以基礎(chǔ)頂面為基準(zhǔn)進(jìn)行嵌固端的合理設(shè)計。（三）屋面鋼梁設(shè)計。為最大化體現(xiàn)出高層倉庫的功能與價值，該項(xiàng)目屋面設(shè)計以輕鋼屋面為主，為促進(jìn)頂部存儲區(qū)的最大化利用，可結(jié)合抽柱工藝對頂層中間框架柱進(jìn)行處理，考慮到倉庫結(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，其長度控制在36m左右?，F(xiàn)階段高層倉庫設(shè)計中，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。對于底平鋼梁的應(yīng)用，其柱頂不會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，需視情況對梁截面適當(dāng)增大。同時因屋面截面的增大使得用鋼量超出預(yù)期要求。對于人字形鋼梁的應(yīng)用，其柱頂會在豎向荷載的作用下形成相應(yīng)的位移與推力，盡管會增大設(shè)計人員的計算工作量，但在制作便捷性、鋼材使用量等方面存在優(yōu)勢[7]。結(jié)合對該項(xiàng)目情況的分析，在選擇鋼梁截面時做到對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)計方案，即利用變截面對鋼梁截面進(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，通過對兩種截面優(yōu)勢的結(jié)合來達(dá)到控制成本、加強(qiáng)剛度的目的。在實(shí)際設(shè)計過程中，對于鋼梁撓度限值的確定，可在充分考慮鋼梁變形對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，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)計期間要求人員重視對梁平面外計算長度的優(yōu)化控制[8]。在開展鋼梁荷載計算工作時，可以建筑屋面工藝為基準(zhǔn)來確定屋面荷載取值，以0.3kn/m2為基準(zhǔn)來確定屋面活載。對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。對于鋼梁風(fēng)荷載取值控制，因風(fēng)荷載對該項(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)合對應(yīng)體形系數(shù)進(jìn)行科學(xué)計算。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，同時兩側(cè)邊框柱受到外推力的影響較大。鑒于此，設(shè)計師需依據(jù)計算模型來確定鋼梁對邊框柱的推力，并依據(jù)其結(jié)果來確定配筋量，以保證屋面鋼梁的設(shè)計符合預(yù)期要求。

 

三、物流建筑高層倉庫結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項(xiàng)

為保證其倉庫結(jié)構(gòu)設(shè)計符合實(shí)際物流業(yè)務(wù)開展需求，需在結(jié)構(gòu)設(shè)計時注意以下幾點(diǎn)：（1）出入口與通道設(shè)計。要求人員在開展結(jié)構(gòu)設(shè)計作業(yè)時，需以庫內(nèi)貨物、進(jìn)深長度、主體結(jié)構(gòu)、作業(yè)流程、倉庫開建長度、出入庫次數(shù)、叉車種類、保管貨物尺寸等因素為前提，對其入口數(shù)量與位置加以確定。對于庫內(nèi)通道的設(shè)計，則需以庫內(nèi)順暢作業(yè)為前提，并保證每個貨位能夠與通道相連接。同時，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。（2）天花板高度設(shè)計。隨著我國物流業(yè)的機(jī)械化、現(xiàn)代化發(fā)展，促使倉庫天花板高度控制面臨更高標(biāo)準(zhǔn)。若用多端高門架設(shè)計工藝，則需將天花板高度控制在6m左右。（3）雜貨貨場貨區(qū)布置。需結(jié)合對貨物性質(zhì)特點(diǎn)的分析，采取合理形式來優(yōu)化貨區(qū)布置設(shè)計，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、通道長寬、通風(fēng)良好、機(jī)械化作業(yè)便捷等優(yōu)勢。而缺陷則體現(xiàn)為貨場面積無法做到最大化利用，且通道在倉庫總面積中占比較大。而縱列式布置形式則是以貨場長度方向?yàn)榛鶞?zhǔn)來控制貨物長度，該設(shè)計方案在倉庫利用率方面存在優(yōu)勢，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)際倉庫設(shè)計過程中，需結(jié)合實(shí)際倉儲需求的分析來合理選擇布置形式。

 

結(jié)束語：

綜上所述，高層倉庫結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理直接影響到物流企業(yè)的業(yè)務(wù)開展，為避免因結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理導(dǎo)致物流高層倉庫運(yùn)行受到影響，需在明確倉庫建筑設(shè)計意義的前提下，深入到高層倉庫建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、特點(diǎn)的分析中，并通過對結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)的把控來提升結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性，在加強(qiáng)高層倉庫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、可靠性控制的同時，為后續(xù)倉庫建設(shè)施工的順利開展提供保障，以高質(zhì)量倉庫結(jié)構(gòu)設(shè)計來支撐物流業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。