框排架结构厂房设计分析

　　关键词：框排架结构，柱计算长度，初参数法

 

　　在工业厂房中经常遇见带平台的工业厂房，常见于轻工业厂房及火力发电厂主厂房，此类结构的基本特征为上部为带吊车的排架结构，下部平台为框架结构，常称为框排架结构，其结构基本形式图。

 

　　设计此类结构时，对于结构纵向，结构的基本形式是框架结构，按常规框架计算方法即可实现，而对于结构横向，结构形式为框架和排架两种结构形式的组合，设计时问题就比较复杂，需进行仔细考虑，下文主要就横向框架的计算进行说明。

 

　　本文按以下简图(图3，图4)进行说明，H1，H2为下部框架的层高，H3为上部排架的下柱的高度，H4为上部排架的上柱高度，本文中把两个边柱称为排架柱，内部柱称为框架柱，实际工程中，有平台梁和排架柱刚接和铰接两种情况，所以给出两种情况下的简图。

　　图3 计算简图一图4 计算简图二

　　各种荷载的取值在规范中有比较明确的说明，对于一般设计人员不存在问题，按照弹性方法计算内力，现在的计算机普及，常规设计软件也都可以比较准确的实现。

　　有了内力计算配筋时，对于排架和框架，梁配筋的计算一致的，而混凝土结构柱的设计现在都基本都习惯再按η-l0法计算，η-l0法在计算时需要设计人员确定各段柱计算长度。混凝土规范明确给出了排架结构和框架结构中柱计算长度的确定方法，两种结构为不同的方法，对于排架和框架组合在一起的结构形式规范则没有给出确定方法，所以计算长度的设计就成为框排架结构设计的关键。

 

　　内部框架柱，由于结构形式为规则的框架结构，计算长度按照混凝土结构设计规范《GB50010-2002》的7.3.11条有关框架柱的规定确定取值即可，下面主要说明两边排架柱的计算长度确定，按梁和柱两种不同的连接方式分别进行说明（图3，图4）。

　　 2.1平台梁与排架柱刚接，简图一（图3）

　　此时排架柱的H1和H2段，可以认为是底部框架的一部分，可依照混凝土结构设计规范7.3.11条有关框架柱规定进行取值。 

　　 对于上部排架，混凝土结构设计规范《GB50010-2002》仅规定了单层厂房排架柱的计算长度，对于本文所讨论的排架柱在使用条件上显然不合适，文献4中对框排架结构，按初参数法对上部排架柱的计算长度进行了计算，最终分析结果建议上柱取3.0，下柱可取2.0。在参考文献3中，对于初参数法，进一步分析，修正了初参数法在理论上的缺陷，认为按原初参数法计算的柱的计算长度上柱偏大，综合这两篇文献，设计时建议下柱取2.0，上柱取2.0，排架柱的各段具体计算长度见表1。