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【摘要】通过列举物流仓储结构设计过程中出现的典型问题，结合实际工程案例，给出了这些典型问题的结构处理方法及对策，对保障和提高仓储结构设计质量具有现实意义并给予其他从事结构设计或工程管理等相关人员对于类似项目提供有价值的参考。
【关键词】物流仓储结构设计；典型问题；设计对策
近十年来是各类跨境购物兴起及电子商务领域的迅猛发展的时期。具体到建筑设计领域来说，是一股对于大体量、大面积存储型物流建筑的爆发式增长和需求。本文通过总结大型仓储类项目的设计中的问题，从而引发对该类项目结构设计的思考和解答。
1、结构设计典型问题及对策
1.1建筑結构选型及建议
在确定结构设计方案前，首先要明确业主对于该项物流建筑物的功能和使用的要求。确定建筑物的使用荷载、堆积货物的类型，和整体物流仓储的规模等，以便对结构设计起到总体指导性的建议。
存储型物流建筑项目单体主要包括以下几个内容：
1.1.1主体建筑
主要分为单层库房和多层库房两种。
单层库房是使用较普遍的一种库房类型之一，结构选型也多以单层轻钢结构为主，这不论是从经济性和满足库房大空间的合理性来说，都是最优方案。并且，钢结构相较于混凝土结构的自重小很多，对于基础设计也能节约不少投资造价。
多层库房，又分为高层库房（建筑物高度大于24m）和多层库房（建筑物高度不超过24m）。
一般来说，优先考虑的结构方案是采用底部多层采用混凝土框架结构，而到了顶层可通过抽柱并结合轻钢结构屋面形成大空间。这样设计的优点是即可以满足屋顶层更大开间使用要求，又减小了屋面结构自重。
而相较于多层库房，高层库房均需满足高层建筑设计规范。这在一定程度上加大了投资成本。由其在高烈度地区。因此建议在满足功能要求的情况下，优先选择多层库。
1.1.2装卸平台及坡道
由于货运吞吐量大，多层仓库会设置与各层配套的装卸平台及运输坡道以便于货运车辆直接到达各层仓库。装卸平台及坡道都是露天结构，宜考虑混凝土框架结构。
须注意的是运输坡道分缝的问题，建议将坡道分割成较短的多段。由于坡道是变高度的结构（基本可以参考城市高架道路的引桥部分），起坡部分柱子经常是短柱（柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱子）。在地震力作用下，往往造成扭转效应特别明显。
1.1.3配套及附属建筑物
与一般工业建筑项目一样，主要有门卫、户外楼梯、办公楼、水泵房等常规结构。其设计难度不大。
1.2各单体建筑结构设计难点及建议
1.2.1主体建筑
决定主体结构经济性的关键因素有两点：1荷载大小。2结构布置方案。
一般情况下，应根据《物流建筑设计规范》GB51157-2016 10. 2.1条物流建筑各种荷载和作用的取值应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009（以下简称《荷规》）的规定，并应符合下列规定：
（1）物品堆放对结构构件的作用，应按不同堆放高度、单侧堆放时与其他各种荷载的不利组合进行取值；
（2）应按不均匀堆载、运输车辆等对结构构件产生的不利组合进行取值；
（3）应计人输送设施吊挂荷载及机电设备、管线对结构构件的作用；
（4）不同类型的物流建筑楼面荷载及作用应根据工艺使用要求，采用等效均布荷载和不利组合。
也有仓库荷载的取值由业主方提根据用提供的。这里须注意的根据《抗规》5.1.3条中的要求，按实际情况计算的楼面荷载其地震力组合值系数为1.0。
结构布置中，建议采用次梁单向布置的结构方案。可根据开间大小，布置2～3道次梁，将楼划分成单向板（以便于根据《荷规》计算等效均布荷载。次梁建议选取长跨方向布置，搁置在短跨方向主梁上。
对于大体量仓储结构超长的问题，主次梁可考虑采用预应力混凝土梁，楼板设置温度后浇带，加大楼板配筋率等方法来解决。
1.2.2装卸平台及坡道
装卸平台及坡道的荷载取值在《荷规》中并没有明确给出。这里给出一个建议的荷载取值方法：根据车辆荷载来计算等效均布荷载。车辆荷载确定可参照《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）表4.3.1条汽车-超20级单辆重车荷载550kN来确定。
可以看出车辆轮压分布是不均的，计算主次梁及楼板时应按最不利情况考虑。即按后轮最大轮压P=140kN，并根据《荷规》5.6.2条考虑动荷载系数1.3。再根据《荷规》附录C按单向板计算等效均布荷载qe。注意计算的等效荷载qe≥35 kN/m2。（考虑平台及坡道可以通行消防车）
按这种方式计算的等效qe值是偏于保守的。应考虑到实际情况进行折减（例如计算荷载是按楼板满布考虑的，没有考虑前后车辆间距）。折减系数取值建议参考《荷规》5.1.2条第1条第三项汽车通道和汽车库的梁折减系数，按次梁折减0.8，主梁折减0.6。计算基础柱及基础时，qe值可不考虑动力系数（《荷规》5.6.2条动力荷载只传至楼板和梁），并按《荷规》5.1.2条第2条第三项折减系数取0.5。特别注意的是该活荷载折减不与地震力活荷载组合值系数同时考虑。
1.3户外场地及道路设计
有鉴于仓库的对于运输和堆载的较高要求，各种不良地质情况会使道路和场区发生局部不均匀沉降，使场地和道路难以使用。因此结构设计也应对场地给出设计方案。
针对不同的要求大致可以分成以下几种方式来处理软土路基和场地。
第一，预压法。采用大面积堆载，并结合布置砂井或排水带等，使欠固结土层加速固结，以此达到满足场地使用要求。该方法施工简单，施工措施费用较少。缺点是施工周期较长。 第二，水泥土搅拌桩法。利用水泥等材料作为固化剂通过机械搅拌，将软土和固化剂强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土。该方法施工速度较快，对于处理10～20米以内的软土层可以优先考虑。
第三，刚性复合地基处理法。即利用水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂石搅拌成的高粘结强度桩（CFG桩）或直接采用素混凝土，采用满堂布置的方式，挤密加固软土。使桩、桩间土、褥垫层一起形成复合地基。该方法优点是处理深度较大，处理效果明显。对于20米以上的深厚软土层可以有效处理，且处理后的地基承载力较大。缺点是，相较于其他二种方法，施工费用较高。对于淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。
第四，桩网复合地基法。由刚性桩、桩帽、加筋层、垫层構成。可用于处理填土路堤、柔性面层的堆场等。其刚性桩一般采用预制桩或灌注桩，因此能提供较大的地基承载力且场地的沉降量较小。其缺点在于过分依赖于加筋层的作用。加筋层以下的土层是未处理的原状土。加筋层一旦破坏，局部将会发生较大沉降。
2、工程实例
某大型物流企业用仓库，建设场地位于浙江省宁波市。建筑单体由三个仓库，两个坡道构成。三个仓库通过露天的装卸平台联系在一起。
结构设计存在的不利因素是场地普遍存在25～30米的淤泥质土层。
考虑到较深厚软土对于基础的不利影响，在基础设计时对于建筑物外墙处的桩考虑了负摩阻的桩基承载力对桩基承载力进行了折减。由于后期使用荷载较大，为防止不均匀沉降，将一层地坪设计为结构地坪。仓库局部基础平面图见图2.1，在地坪层设置了小柱子以减小地坪层梁跨度。标准层采用的预应力混凝土结构。以减少结构超长产生的温缩变形等。顶层采用抽柱的方式，即隔一垮取消一个框架柱，使顶层产生更大的空间。便于堆放更大型的货物。屋顶采用了钢结构屋顶。
户外道路堆场等区域均采用了预制桩加固处理。预制桩间距2.7mx2.7m，正方形布置。桩径400mm。
结语：
仓储结构设计对结构工程师的知识要求较全面，需将各类设计规范灵活应用到设计中。本文通过列举各个单体结构设计，户外场区等设计过程中出现的典型问题，结合实际工程案例，给出了这些典型问题的结构处理方法和对策，为类似的工程提供了一种借鉴和参考。
参考文献：
[1]《物流建筑设计规范》GB51157-2016中国建筑工业出版社，2016
[2]《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2015人民交通出版社股份有限公司2015
[3]《复合地基技术规范》GB/T50783-2012中国计划出版社，2012
作者简介：
朱鉴，上海勘测设计研究院有限公司建筑市政院，上海。
【关键词】物流仓储结构设计；典型问题；设计对策
近十年来是各类跨境购物兴起及电子商务领域的迅猛发展的时期。具体到建筑设计领域来说，是一股对于大体量、大面积存储型物流建筑的爆发式增长和需求。本文通过总结大型仓储类项目的设计中的问题，从而引发对该类项目结构设计的思考和解答。
1、结构设计典型问题及对策
1.1建筑結构选型及建议
在确定结构设计方案前，首先要明确业主对于该项物流建筑物的功能和使用的要求。确定建筑物的使用荷载、堆积货物的类型，和整体物流仓储的规模等，以便对结构设计起到总体指导性的建议。
存储型物流建筑项目单体主要包括以下几个内容：
1.1.1主体建筑
主要分为单层库房和多层库房两种。
单层库房是使用较普遍的一种库房类型之一，结构选型也多以单层轻钢结构为主，这不论是从经济性和满足库房大空间的合理性来说，都是最优方案。并且，钢结构相较于混凝土结构的自重小很多，对于基础设计也能节约不少投资造价。
多层库房，又分为高层库房（建筑物高度大于24m）和多层库房（建筑物高度不超过24m）。
一般来说，优先考虑的结构方案是采用底部多层采用混凝土框架结构，而到了顶层可通过抽柱并结合轻钢结构屋面形成大空间。这样设计的优点是即可以满足屋顶层更大开间使用要求，又减小了屋面结构自重。
而相较于多层库房，高层库房均需满足高层建筑设计规范。这在一定程度上加大了投资成本。由其在高烈度地区。因此建议在满足功能要求的情况下，优先选择多层库。
1.1.2装卸平台及坡道
由于货运吞吐量大，多层仓库会设置与各层配套的装卸平台及运输坡道以便于货运车辆直接到达各层仓库。装卸平台及坡道都是露天结构，宜考虑混凝土框架结构。
须注意的是运输坡道分缝的问题，建议将坡道分割成较短的多段。由于坡道是变高度的结构（基本可以参考城市高架道路的引桥部分），起坡部分柱子经常是短柱（柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱子）。在地震力作用下，往往造成扭转效应特别明显。
1.1.3配套及附属建筑物
与一般工业建筑项目一样，主要有门卫、户外楼梯、办公楼、水泵房等常规结构。其设计难度不大。
1.2各单体建筑结构设计难点及建议
1.2.1主体建筑
决定主体结构经济性的关键因素有两点：1荷载大小。2结构布置方案。
一般情况下，应根据《物流建筑设计规范》GB51157-2016 10. 2.1条物流建筑各种荷载和作用的取值应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009（以下简称《荷规》）的规定，并应符合下列规定：
（1）物品堆放对结构构件的作用，应按不同堆放高度、单侧堆放时与其他各种荷载的不利组合进行取值；
（2）应按不均匀堆载、运输车辆等对结构构件产生的不利组合进行取值；
（3）应计人输送设施吊挂荷载及机电设备、管线对结构构件的作用；
（4）不同类型的物流建筑楼面荷载及作用应根据工艺使用要求，采用等效均布荷载和不利组合。
也有仓库荷载的取值由业主方提根据用提供的。这里须注意的根据《抗规》5.1.3条中的要求，按实际情况计算的楼面荷载其地震力组合值系数为1.0。
结构布置中，建议采用次梁单向布置的结构方案。可根据开间大小，布置2～3道次梁，将楼划分成单向板（以便于根据《荷规》计算等效均布荷载。次梁建议选取长跨方向布置，搁置在短跨方向主梁上。
对于大体量仓储结构超长的问题，主次梁可考虑采用预应力混凝土梁，楼板设置温度后浇带，加大楼板配筋率等方法来解决。
1.2.2装卸平台及坡道
装卸平台及坡道的荷载取值在《荷规》中并没有明确给出。这里给出一个建议的荷载取值方法：根据车辆荷载来计算等效均布荷载。车辆荷载确定可参照《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）表4.3.1条汽车-超20级单辆重车荷载550kN来确定。
可以看出车辆轮压分布是不均的，计算主次梁及楼板时应按最不利情况考虑。即按后轮最大轮压P=140kN，并根据《荷规》5.6.2条考虑动荷载系数1.3。再根据《荷规》附录C按单向板计算等效均布荷载qe。注意计算的等效荷载qe≥35 kN/m2。（考虑平台及坡道可以通行消防车）
按这种方式计算的等效qe值是偏于保守的。应考虑到实际情况进行折减（例如计算荷载是按楼板满布考虑的，没有考虑前后车辆间距）。折减系数取值建议参考《荷规》5.1.2条第1条第三项汽车通道和汽车库的梁折减系数，按次梁折减0.8，主梁折减0.6。计算基础柱及基础时，qe值可不考虑动力系数（《荷规》5.6.2条动力荷载只传至楼板和梁），并按《荷规》5.1.2条第2条第三项折减系数取0.5。特别注意的是该活荷载折减不与地震力活荷载组合值系数同时考虑。
1.3户外场地及道路设计
有鉴于仓库的对于运输和堆载的较高要求，各种不良地质情况会使道路和场区发生局部不均匀沉降，使场地和道路难以使用。因此结构设计也应对场地给出设计方案。
针对不同的要求大致可以分成以下几种方式来处理软土路基和场地。
第一，预压法。采用大面积堆载，并结合布置砂井或排水带等，使欠固结土层加速固结，以此达到满足场地使用要求。该方法施工简单，施工措施费用较少。缺点是施工周期较长。 第二，水泥土搅拌桩法。利用水泥等材料作为固化剂通过机械搅拌，将软土和固化剂强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土。该方法施工速度较快，对于处理10～20米以内的软土层可以优先考虑。
第三，刚性复合地基处理法。即利用水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂石搅拌成的高粘结强度桩（CFG桩）或直接采用素混凝土，采用满堂布置的方式，挤密加固软土。使桩、桩间土、褥垫层一起形成复合地基。该方法优点是处理深度较大，处理效果明显。对于20米以上的深厚软土层可以有效处理，且处理后的地基承载力较大。缺点是，相较于其他二种方法，施工费用较高。对于淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。
第四，桩网复合地基法。由刚性桩、桩帽、加筋层、垫层構成。可用于处理填土路堤、柔性面层的堆场等。其刚性桩一般采用预制桩或灌注桩，因此能提供较大的地基承载力且场地的沉降量较小。其缺点在于过分依赖于加筋层的作用。加筋层以下的土层是未处理的原状土。加筋层一旦破坏，局部将会发生较大沉降。
2、工程实例
某大型物流企业用仓库，建设场地位于浙江省宁波市。建筑单体由三个仓库，两个坡道构成。三个仓库通过露天的装卸平台联系在一起。
结构设计存在的不利因素是场地普遍存在25～30米的淤泥质土层。
考虑到较深厚软土对于基础的不利影响，在基础设计时对于建筑物外墙处的桩考虑了负摩阻的桩基承载力对桩基承载力进行了折减。由于后期使用荷载较大，为防止不均匀沉降，将一层地坪设计为结构地坪。仓库局部基础平面图见图2.1，在地坪层设置了小柱子以减小地坪层梁跨度。标准层采用的预应力混凝土结构。以减少结构超长产生的温缩变形等。顶层采用抽柱的方式，即隔一垮取消一个框架柱，使顶层产生更大的空间。便于堆放更大型的货物。屋顶采用了钢结构屋顶。
户外道路堆场等区域均采用了预制桩加固处理。预制桩间距2.7mx2.7m，正方形布置。桩径400mm。
结语：
仓储结构设计对结构工程师的知识要求较全面，需将各类设计规范灵活应用到设计中。本文通过列举各个单体结构设计，户外场区等设计过程中出现的典型问题，结合实际工程案例，给出了这些典型问题的结构处理方法和对策，为类似的工程提供了一种借鉴和参考。
参考文献：
[1]《物流建筑设计规范》GB51157-2016中国建筑工业出版社，2016
[2]《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2015人民交通出版社股份有限公司2015
[3]《复合地基技术规范》GB/T50783-2012中国计划出版社，2012
作者简介：
朱鉴，上海勘测设计研究院有限公司建筑市政院，上海。