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物流建筑高層倉庫的結構設計研究

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物流建筑高層倉庫的結構設計研究

摘要:隨著經濟全球化進程的加快,世界政治、文化、經濟等領域的聯系愈加緊密,而英語在這一過程中起著至關重要的作用。作為社會人才培養的重要場所,高校的英語教學水平將在很大程度上影響社會人才的質量,進而影響社會的發展。高校教育改革創新向縱深發展,英語教學中融入民族傳統文化彌足重要。中國的茶文化博大精深,是中國傳統文化的重要組成部分。本文以文化自信視角下高校英語教學中茶文化的導入為研究內容,通過對當前高校英語教學中存在的問題進行深入分析,從更新教育理念、豐富教學內容、創新教學模式、強化師資力量等方面探索了如何將傳統茶文化融入高校英語教學過程中,從而豐富教學內涵,提升大學生文化自信,促進高校英語教學整體發展。

關鍵詞:文化自信;高校英語教學;茶文化

文化是一種意識形態,“能夠通過吸引力而非威逼或利誘達到目標”,在當前國與國之間的競爭中,文化逐漸成為了各國發展的重點。十八大后,黨中央和政府基于教育現實以及國家、社會發展的方向目標,提出了文化強國、文化自信的發展戰略。而茶文化是中華傳統文化的優秀代表,將其融入高校教育能夠有效實現這一目標。

1工程概況

物流園區項目位于廣州市,總建筑面積約17萬m2。園區內布置3棟物流建筑高層倉庫,通過2層高架平臺連接,并設置2層螺旋形坡道供上下行車。本園區1#倉庫地上3層,無地下室;標準層層高10.65m,檐口結構標高31.30m,屋脊結構標高32.875m,屋面坡度2.6°,室內外高差1.3m,房屋物流建筑高層倉庫的結構設計張克普(上海同建強華建筑設計有限公司,上海201107)高度32.6m;平面長向192.9m,短向70m,平面未設結構縫;倉庫主體結構為豎向框排架結構形式[1],即下部為鋼筋混凝土框架,上部頂層為排架的結構形式。1#倉庫整樓三維計算模型如圖1所示。本地區抗震設防烈度6度(0.05g),設計地震分組第一組,場地類別2類,特征周期0.35s。本地區50a一遇基本風壓0.50kN/m2,地面粗糙度類別B類;本地區基本雪壓為0kN/m2。本工程建筑結構安全等級2級,建筑抗震設防類別為標準設防類。本倉庫框架抗震等級3級,屋面鋼結構抗震等級為非抗震。

2結構分析

2.1結構布置倉庫主要柱跨12m×12m,頂層柱隔一抽一,屋面為不上人鋼屋面;倉庫樓面次梁主要間距為3m,主要板厚為150mm。樓面活荷載根據貨架規格、承重及布置方式進行等效均布計算,相應于樓面主梁、次梁及樓板計算時的均布活荷載取值分別為20kN/m2、25kN/m2及43kN/m2。倉庫樓面活載大,各部位構件根據其特點選用合適的形式,柱子為現澆鋼筋混凝土柱,樓面主受力框梁為預應力梁,次受力框梁為鋼筋混凝土梁,次梁為鋼與混凝土組合梁,樓板為鋼筋桁架樓承板。倉庫屋面采用壓型鋼板有檁體系鋼屋面,圍護結構屋面板及墻面板采用鍍鋅壓型鋼板,屋面檁條及墻梁采用冷彎薄壁型鋼。

2.2組合梁倉庫樓面次梁采用鋼與混凝土組合梁[2],以栓釘作為抗剪連接件。鋼梁采用不對稱截面H型鋼,主要規格為H800×200(280)×10×12(14),括號內分別為下翼緣的寬度和厚度,材質為Q355B。上窄下寬截面形式的H型鋼,使得塑性中和軸明顯下移,增大內力臂,減小截面從而節約鋼材。鋼次梁相較混凝土梁自重小,可減輕主體結構重量。鋼次梁與主框梁之間采用鋼梁企口與混凝土主梁豁口搭設的方式進行連接,鋼次梁通過端頭對拉錨栓方式進行施工階段的固定。鋼梁安裝完成后,主梁豁口采用高一等級的細石混凝土進行二次澆筑封堵。鋼梁企口與混凝土主梁豁口連接節點如圖3所示。相較梁側預埋件高強螺栓連接板連接,此節點無需預埋件、連接板及高強螺栓,因而可節省材料,同時也避免了簡支梁僅腹板與相鄰構件相連而存在的受扭強度弱的問題。但此節點的主梁豁口處應進行施工階段受剪承載力復核,鋼梁企口處也應進行使用階段的受剪承載力復核。施工時鋼梁下不設支撐,施工階段的撓度將與使用階段的相疊加,因此鋼梁加工需預起拱,以抵消施工階段的撓度。為保證施工階段鋼梁的整體穩定性,經計算,樓板混凝土澆筑時,鋼梁腹板兩側面應設置臨時支撐,支撐間距不大于4m,支撐中心距上鋼梁翼緣200mm。

2.3鋼筋桁架樓承板鋼筋桁架樓承板是指樓板中鋼筋通過電阻點焊連接成鋼筋桁架,并將鋼筋桁架與鋼底模連接成整體的組合承重板[3]。鋼筋桁架樓承板構造示意圖如圖4所示。鋼筋形成桁架以承受施工期間荷載,底模用于托住濕混凝土,因此該技術可以免去模板工程的工序及費用,同時本倉庫標準層層高大于8m,模板工程屬高支模,采用鋼筋桁架樓承板技術更為適宜。鋼筋桁架用鋼量大,施工階段可承擔的無支撐跨度大,使用階段可承擔的使用荷載大。本倉庫選用的TD7-120(12-5.5-12)型576mm寬的鋼筋桁架樓承板,施工階段可承擔的最大簡支跨度為4m、最大連續跨度為4.8m,且使用階段樓板荷載特別大,故工程適宜采用鋼筋桁架樓承板。鋼筋桁架的上弦鋼筋在支座處斷開,其負彎矩需通過搭接筋連接傳遞,此搭接鋼筋接頭面積百分率為100%,搭接長度應不小于1.6La。

2.4鋼屋面倉庫房屋高度超過24m,為高層倉庫;頂層柱隔一抽一后形成大跨,跨度24m,屋面梁采用鋼梁。倉庫鋼屋面參考單層鋼結構房屋門式剛架的二維計算方式,但應采用包絡設計方法,即同時按單榀二維及整體三維模型進行分別計算,并取兩者計算結果的大值;頂層混凝土框架柱設計也需取兩者結果的大值。高層倉庫結構的二維設計與門式剛架的二維設計相較,在結構設計方面主要有以下3點不同:(1)頂層混凝土柱與屋面鋼梁采用柱頂鉸接連接,形成框排架結構。(2)屋面鋼梁寬厚比限值應滿足《高層民用建筑鋼結構技術規程》(JGJ99—2015)第7.4.1條[4]的規定,大致相當于S2級的要求。(3)屋面鋼梁的平面外計算長度按圓管支撐間距考慮,鋼梁面外不再設置隅撐。倉庫輕鋼屋面按不同計算方式進行包絡設計,保證了結構的可靠性。

2.5屋面檁條與墻梁倉庫房屋高度超過24m,為高層倉庫,其圍護結構的屋面檁條與墻梁承受風荷載,可參考門式剛架的計算方式,但應采用包絡設計方法,即按《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規范》(GB51022—2015)(以下簡稱“門剛規范”)第4.2節[5]與《建筑結構荷載規范》(GB50009—2012)(以下簡稱“荷載規范”)第8章[6]分別計算風荷載,兩者取大值進行圍護結構構件設計。倉庫屋面坡度α=2.6°<5°,封閉式房屋,以距室外地面25m高度處中間區墻面構件為例進行計算,墻梁間距1m,跨度12m,受荷面積12m2。按門剛規范計算時,風壓調整系數β=1.5,風壓高度變化系數μz=1.31,基本風壓w0=0.50kN/m2。考慮混凝土徐變的有利影響乘以0.3的折減系數,經計算可得,溫度應力較大處主要集中于樓面長方向中間及樓面洞口處,其溫度作用下混凝土樓板在樓面長方向中間位置的拉應力約為1.22MPa,小于混凝土抗拉強度設計值1.71MPa,其它位置僅樓梯間開洞處最大值1.74MPa,略大于限值。影響溫度應力的原因很多,溫度應力不能僅僅通過計算分析進行控制,尤其是后澆帶合攏時間更是難以準確估計,因此結構構造措施和施工措施格外重要。結構構造措施方面,倉庫樓面板厚不小于150mm,長方向板筋不小于C8@150雙層拉通,雙層配筋率0.46%。樓面混凝土梁的頂筋通長設置,且配筋率不小于0.25%,腰筋按間距不大于150mm,且單側不小于0.15%設置,并要求在支座處按受拉錨固。根據溫度應力計算結果,對結構洞口等溫度應力集中的位置進行針對性加強配筋。全樓每隔30m~40m設置溫度后澆帶。施工措施方面,要求材料選用低熱水泥品種,拌合用水量不大于180kg/m3,并添加減水劑等;要求混凝土澆筑低溫入模,溫度控制在25℃以下;要求混凝土澆筑后,立即用塑料薄膜和保溫材料覆蓋,養護期不得小于14d。

3結語

本物流園區項目,其1#倉庫為物流建筑高層倉庫,通過前述分析可以得出以下結論:(1)采用豎向框排架結構形式合理,倉庫樓面荷載大,各部位構件根據其特點選用合適的形式。(2)樓面次梁采用鋼與混凝土組合梁,并采用不對稱截面H型鋼以節約鋼材,鋼梁企口連接相較預埋件連接更節省材料。(3)樓面板采用鋼筋桁架樓承板,特別適用于倉庫的大荷載情況,且節省高支模費用,施工方便快捷。(4)屋面鋼結構同時按二維及三維模型計算,進行抗震設計時的包絡設計,結構可靠性滿足要求。(5)圍護結構的屋面檁條及墻梁同時按門剛規范與荷載規范進行風荷載下的包絡設計,結構可靠性滿足要求。(6)倉庫為超長結構,采用彈性膜方式計算溫度應力,采取結構構造措施和施工措施方面的多種方式進行溫度應力控制,使結構滿足正常使用要求。綜上所述,本工程物流建筑高層倉庫選取了合理的結構體系,各部位構件選用了合適的形式,進行了充分的計算,采取了有效的措施,結構設計做到了安全適用、經濟合理,滿足現行標準的要求。

參考文獻

[1]建筑抗震設計規范:GB50011—2010[S].2016年版.北京:中國建筑工業出版社,2016.

[2]鋼結構設計標準:GB50017—2017[S].北京:中國建筑工業出版社,2017.

[3]鋼筋桁架樓承板:JG/T368—2012[S].北京:中國質檢出版社,2012.

[4]高層民用建筑鋼結構技術規程:JGJ99—2015[S].北京:中國建筑工業出版社,2015.

[5]門式剛架輕型房屋鋼結構技術規范:GB51022—2015[S].北京:中國建筑工業出版社,2015.

[6]建筑結構荷載規范:GB50009—2012[S].北京:中國建筑工業出版社,2012.37

作者:張克普 單位:上海同建強華建筑設計有限公司

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