醫藥行業高架庫鋼結構設計分析

姜軍強

（山西省工業設備安裝集團有限公司 山西太原 030000）

在現階段的庫房建設中，由于醫藥產品的復雜性和多樣性，為提高生產效率，降低人工成本，一些規模較大的藥廠開始采用全自動或半自動化的工業化廠房倉庫。而單高層的鋼結構廠房由于其投資省、施工周期短、適用性強等特點，無疑是其中經濟合理的選擇之一。但醫藥廠房的相關設計不完全同其它的設計，設計人員必須根據自身項目的實際情況，進行合理的選擇與設計，這樣才能更好的滿足建筑物本身的安全與使用要求。

1 單層工業廠房的結構類型

1.1 主要剛架結構

剛架結構是現在工業廠房設計中常見的一種鋼結構類型，同時也是一種很重要的結構類型。剛架結構主要是指結構的橫向由鋼柱與橫梁剛體拼接成一個構件，另與基礎或剛接或鉸接；縱向靠支撐、系桿、檁條、墻梁等相互組合而成的一種結構體系。剛架的優點是梁柱合一，構件種類少，制作較簡單方便，且結構輕巧，便于施工。

1.2 屋蓋體系

屋蓋結構主要是指由檁條、拉條、撐桿、屋面板等部分相互作用組合而成的結構。屋蓋結構體系也是現階段廠房在鋼結構廠房設計和建設中非常重要的一種類型，對整個廠房結構的穩定性和安全性具有非常重要的影響和作用。屋蓋結構在實際應用過程中，其主要的目的就是為了對陽光、雨水等侵蝕問題發揮有效的保護作用，保證建筑物的正常使用。同時，屋蓋結構還可以將屋蓋下的全部荷載進行有效的承載、傳遞，保證結構的整體性，這樣有利于促使工業廠房在實際生產過程中的個性化需求能夠得到有效的滿足。

1.3 支撐體系

支撐體系在單層鋼結構的結構設計中具有非常重要的作用，同時也是其中非常重要的一部分。支撐體系在實際設計過程中，其最主要的意義就是可以為廠房結構提供有效的側向支撐，保證結構在使用時具有非常良好的穩定性和可靠性。支撐體系在應用時，其主要是通過其自身與柱相互之間的有效結合，形成空間體系，這樣可以為廠房的縱向提供有效的水平支撐力，保證其承載效果，同時也可以保證結構的整個功能作用能夠有效的落實到實處。通過支撐體系在設計中的合理利用，可以為廠房內的一系列構件比如梁、柱等提供安全保障，形成空間穩定體系。

2 高架庫結構設計要點分析

2.1 廠房位置的選擇

由于自動化立體倉庫的特殊性，為了保證工程的質量，節約工程造價，前期廠房位置的選擇對后期地基的處理和基礎的設計就顯得極為重要，尤其當建筑物處在土質不均勻的場地上時。在設計工作的具體開展過程中，設計人員應提前對高架庫及整個廠區的地質情況有所了解并了解廠區內各個建筑物的具體荷載情況和變形要求，對整個廠區的建筑進行具體合理的分析，在滿足建筑防火間距、工藝流程等的前提前，保證建筑物布置的合理性，為將來的合理設計、建筑物的安全打下堅實的基礎。

2.2 材料的選擇

醫藥廠區的高架庫里面存放的一般都是醫用藥品，對防塵、防微生物污染都有較高的要求，所以在結構的設計過程中，為保證滿足工藝的要求，屋面及其它的結構構件會采取一些比一般工業建筑更高的防塵、防腐保護措施，比如屋面檁條應采用熱浸鍍鋅防腐，鍍層標準為A級，鍍鋅量不小于275g/m2；屋面彩板的鍍鋅量不小于275g/m2等等，以避免積塵、生銹情況等對儲存藥品造成污染。

2.3 地面全自動化貨架與屋面懸掛荷載的考慮

在高架庫的設計房中，貨架和堆垛機是其中的核心設備且荷載較大。其中貨架區：平均地面堆載荷達到3～5t/m2；貨架支腿點最大集中載荷可達到6～10t且間距較密；堆垛機的單機重量約為10t左右；另外，為滿足藥品的特殊儲存要求如溫度、濕度等，廠房屋面上的通風、凈化風管還有消防水管的荷載也是不能忽視的，局部荷載可以達到2～3kN/m2，且為防止屋面變形對將來使用造成損失，設計人員在剛架和檁條的設計中都需要考慮預留適當的余量，以應對荷載的不均勻布置給建筑帶來的安全和變形問題，滿足建筑物將來的使用要求。

2.4 柱腳及基礎設計的考慮

柱腳是設計中主體結構與基礎的重要節點，是決定重要建筑穩定性和安全性的重要因素之一，在結構設計中起著傳遞柱身承載力的作用。尤其是單高層的工業廠房，在考慮風荷載或地震荷載的設計情況中，可能會在柱腳產生較大的上拔力和水平剪力，這對于采用外露式柱腳中由普通鋼材制成的錨栓是相當不利的，所以設計人員必須認真考慮剛架柱腳的設計，以決定采用外露式或者外包式等設計方式，保證設計的安全性。

基礎設計時，高架庫中的貨架、物品等物件的堆載一方面會產生很大的水平推力，同時也會給室內地坪施加很大的豎向荷載，并且貨架的自身結構對地基基礎的變形要求是比較嚴格的，一般約為1/1000，因此在建筑物的基礎設計過程當中，設計人員應結合實際情況綜合考慮、全面衡量，建議采取整體性較好的基礎形式并采用合理的基礎埋深，保證建筑物基礎設計的合理性與安全性。

2.5 結構體系中支撐的設計

為保證廠房主體骨架的整體穩定和縱行剛度，提高廠房骨架的空間協同工作性能，減少振動、扭轉等不利因素的影響，結構體系中的支撐體系設計及其重要。在實際的結構設計當中，考慮到風管等振動的不利影響以及高架庫廠房的高寬比較大，設計人員應盡量采用整體性較好、存在較多贅余度的支撐系統，保證在面對一些突發狀況時的結構的抵抗能力能夠得到很好的加強，滿足建筑物的安全性要求。

3 結束語

在當前社會技術高速發展的形勢下，工業廠房的設計也會不斷有新的要求出現，在保證建筑物安全的前提下，設計人員應該根據工程的實際情況，舉一反三，采取經濟合理的結構措施，保證結構的整體性和可靠性，這樣才能不斷完善自己的結構設計，滿足社會發展的不同需求。