一、物流建筑高層倉庫設計意義

（一）有助于促進倉庫容積率提升。

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輸業(yè)務持續(xù)增長的需求，所以為實現(xiàn)對倉庫容積的擴增，需積極開展物流倉庫建設工程。而物流倉庫容積率能否達到預期目標，受到物流倉庫結構設計的直接影響[1]。通常情況下，其物流倉庫存取能力受到物流周轉率的直接影響，倘若物流倉庫的周轉受到限制，會導致物流倉庫價值效益的創(chuàng)造產(chǎn)生限制。鑒于此，需結合實際物流倉儲要求的分析，重視對物流倉庫的優(yōu)化設計，進而為倉庫容積率的提升提供保障。（二）有助于增強貨物安全性。物流倉庫作為周轉貨物的主要存儲載體，其結構設計水平與貨物安全保障之間存在密切關聯(lián)。倘若倉庫結構設計出現(xiàn)問題或設計效果不理想，極易因結構問題出現(xiàn)導致貨物被壓壞、損壞。所以，需依據(jù)實際需求來優(yōu)化物流倉庫設計，進一步強化貨物安全保障。另外，倉庫結構的有效設計還可規(guī)避物流丟失問題的出現(xiàn)，進而保障物流企業(yè)的效益創(chuàng)造不受物流倉庫結構問題的影響[2]。

 

二、物流建筑高層倉庫結構設計要點

本文以某高層倉庫結構設計為例，結合對倉庫結構荷載、強度要求等方面的分析，最終采取混凝土框架結構，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）主體結構設計。

在我國物流運輸需求的持續(xù)增長背景下，物流倉庫建設面臨更為嚴格的標準與要求，再加上倉庫層數(shù)、面積的增多，使得當前高層倉庫結構設計難度增大。為保證其高層倉庫的結構穩(wěn)定性控制符合要求，在開展倉庫主體結構設計時，通常需將鋼框架或混凝土框架作為倉庫主要結構方案[3]。在實際設計過程中，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構形式，并判斷倉庫主體結構是否涉及裝配式施工、高度超過要求，在此基礎上制定科學設計方案。以該項目結構設計為例，結合對倉庫結構荷載、強度要求等方面的分析，最終采取混凝土框架結構，考慮到建筑結構需在符合樓面變形限值要求的同時，實現(xiàn)對建筑荷載的優(yōu)化控制，該項目借助預應力梁來優(yōu)化結構設計，實現(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)澆混凝土框架設計中，單向梁與井字梁體系的應用較為常見。結合對該項目建設要求、標準的分析，確定將井字梁體系作為主要結構方案，進而在加強結構變形控制的同時，確保結構受力呈現(xiàn)出均勻化、合理化的狀態(tài)。（二）基礎設計?；A結構設計是否合理關乎著物流倉庫能否實現(xiàn)穩(wěn)定、安全運行，所以需結合實際情況的分析，在充分考慮地質條件的前提下，制定契合實際建設要求的基礎設計方案[5]。例如在該項目基礎結構設計中，要求人員充分考慮到該項目現(xiàn)場分布素填土、中風化花崗巖等土層，結合對現(xiàn)場勘測與地質資料的分析，確定現(xiàn)場強風化花崗巖土層承載力符合該項目地基承載要求，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，在開展基礎結構設計工作時，設計師結合對工程效率控制、工程量控制的分析，以柱下獨立基礎作為該項目基礎結構主要方案，需依據(jù)對現(xiàn)場埋深情況的實際分析來確定柱的基礎埋深。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期控制標準，為避免因基礎設計不合理影響到高層倉庫的運行穩(wěn)定性，該項目以地坪標高為基準，將一層地框梁設置于室外，并以無樓板標準層為基準進行基礎頂面至地框梁標高的考量。為強化對基礎結構強度的控制，可適當增大對基礎頂面與地框梁連接處斷面尺寸的設計[6]。因底層截面控制無法達到上部嵌固端構造標準，設計人員需以基礎頂面為基準進行嵌固端的合理設計。（三）屋面鋼梁設計。為最大化體現(xiàn)出高層倉庫的功能與價值，該項目屋面設計以輕鋼屋面為主，為促進頂部存儲區(qū)的最大化利用，可結合抽柱工藝對頂層中間框架柱進行處理，考慮到倉庫結構的控制要求，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)階段高層倉庫設計中，單跨鋼梁的應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增大。同時因屋面截面的增大使得用鋼量超出預期要求。對于人字形鋼梁的應用，其柱頂會在豎向荷載的作用下形成相應的位移與推力，盡管會增大設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]。結合對該項目情況的分析，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計方案，即利用變截面對鋼梁截面進行優(yōu)化，且底板未按照變截面綱領要求進行做平處理，通過對兩種截面優(yōu)勢的結合來達到控制成本、加強剛度的目的。在實際設計過程中，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。并以相關規(guī)范標準為參照來控制腹板高厚比、鋼梁翼緣寬厚比限值。為進一步優(yōu)化屋面結構設計，可將加勁肋以橫向的形式設置于腹板高厚比或剪應力較大區(qū)域，并以梁高為基準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來確定屋面荷載取值，以0.3kn/m2為基準來確定屋面活載。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行取值輸入。對于鋼梁風荷載取值控制，因風荷載對該項目大跨屋面鋼梁的影響較大，所以需在參考相關標準規(guī)范的前提下，結合對應體形系數(shù)進行科學計算。在豎向荷載的作用下，兩側混凝土會在人字形鋼梁變形作用下產(chǎn)生外推力，并且外推力值受到混凝土柱側剛度、鋼梁坡度的直接影響，同時兩側邊框柱受到外推力的影響較大。鑒于此，設計師需依據(jù)計算模型來確定鋼梁對邊框柱的推力，并依據(jù)其結果來確定配筋量，以保證屋面鋼梁的設計符合預期要求。

 

三、物流建筑高層倉庫結構設計注意事項

為保證其倉庫結構設計符合實際物流業(yè)務開展需求，需在結構設計時注意以下幾點：（1）出入口與通道設計。要求人員在開展結構設計作業(yè)時，需以庫內(nèi)貨物、進深長度、主體結構、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，盡可能秉持著轉彎減少、路面平直的要求進行通道設計。（2）天花板高度設計。隨著我國物流業(yè)的機械化、現(xiàn)代化發(fā)展，促使倉庫天花板高度控制面臨更高標準。若用多端高門架設計工藝，則需將天花板高度控制在6m左右。（3）雜貨貨場貨區(qū)布置。需結合對貨物性質特點的分析，采取合理形式來優(yōu)化貨區(qū)布置設計，常用布置形式包括混合式、橫列式、縱列式等。以橫列式的應用為例，主要是以互相垂直的方式進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用有貨物取存便利、通道長寬、通風良好、機械化作業(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為基準來控制貨物長度，該設計方案在倉庫利用率方面存在優(yōu)勢，而缺點則是通風采光效果不佳、貨物存取不便捷等。在實際倉庫設計過程中，需結合實際倉儲需求的分析來合理選擇布置形式。

 

結束語：

綜上所述，高層倉庫結構設計是否合理直接影響到物流企業(yè)的業(yè)務開展，為避免因結構設計不合理導致物流高層倉庫運行受到影響，需在明確倉庫建筑設計意義的前提下，深入到高層倉庫建設標準、特點的分析中，并通過對結構設計要點的把控來提升結構設計合理性，在加強高層倉庫結構穩(wěn)定性、可靠性控制的同時，為后續(xù)倉庫建設施工的順利開展提供保障，以高質量倉庫結構設計來支撐物流業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。