身份证：32098119880922XXXX 上海锦都建设（集团）有限公司
摘要：随着我国居民生活水平不断提高，电商的飞速发展。大型物流园区也越来越多，各种物流仓库种类及数量也越来越多，建筑结构形式也呈现多样化发展趋势。混凝土结构、单层钢结构、装配式等形式建筑工程中应用。
关键词：等效 仓库 荷载。
引言：由于交通体系的完善，电商和物流业也随之越来越发达，各种类型的物流仓库也越来越多。
1.主要物流仓库的种类和荷载特点：
在现有物流仓库主要为双层或三层仓库，主要为下部混凝土屋顶轻钢结构，物流仓库的主要特点：现在的多层物流仓库有以下特点：跨度大（一般为10m~13m）；层高高（一般为9m~13m）；楼面荷载大（一般为15KN/m2~30KN/m2），两层仓库总高度小于24M。些外还要求室内外高差要有1.3M，地坪沉降要求不能大于100mm。
2.在以往的设计过程中，我们的荷载取值主要来自于业主给的设计资
料，随着设计项目的不断增多和对物流仓库的进一步研究。我们认为仓库的楼面荷载可以采用荷载等效的方式来确定。
3.为了尽可能使仓库的设计合理经济。本文主要研究二层楼面的荷载如果等效取值的问题。本文以一实际项目——福建泉州某项目流仓库讨论荷载在设计过程中的取值情况。
主要设计参数
要结构设计信息：梁板柱混凝土强度为C40，屋面钢结构为Q345B焊接钢。
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抗震设防烈度为7度（0.1g），地为III类。场地土特征周期为0.65s；基本风压：0.45kN/m2 主要要楼面活荷载：地面荷载为30KN/m2，结构计算层高12.90+10.45M。二层采用预应力框架结构。柱距为12X12M。柱截面分为两种：中柱截面850X850mm，边柱截面900X900mm.主受力框架梁截面750X1200mm。垂直于主框架梁截面400X1000mm。次梁截面为400X1000mm，屋面为钢结构。
一、楼面等效均布活荷载取值：
货架：标准货架尺寸，通常仓库货架标准尺寸是针对轻型货架和中型货架来说的，往往仓库货架是指每层货架层承量在300kg左右，现在市场上生产货架的企业众多，每一个货架厂家都有自己的生产标准，正常货架生产标准分为以下几个环节：
1.货架立柱 立柱规格为55*47*1.5mm，这种货架立配承重可以达到1500kg/组货架，通常货架立柱高度为2000mm，也有高度为1500mm，1800mm，或2500mm.立柱正面孔形为六边开孔，也叫菱形孔，该孔形特点是与横梁配合间隙小，牢固。
2.货架横梁 仓库中型货架横梁尺寸规格常见的有60*40*1.5mm，50*30*1.5mm，80*50*1.5mm.设计货架横梁尺寸时如果说横梁下料长度越长，那么承载能力就会越小。
3.货架层板 仓库货架层板是加工成C形，底部配有加强筋，往往说货架的承重能力大小并不是说层板越厚就一定能承重大，而是同时也要看加强筋的形式和数量。加工好的货架层板直接铺在货架横梁上使用的。
现取仓库净高为9M，货架高度为1.5M，货架平面尺寸1.2 mx2.4m，货架上5层，地上堆载1层，总计6层，每层放置1.0*1.0米托盘2个，每个托盘重1T，货架上总计10T，货架自重按货物的10%考虑。连续货架的单柱轴力10/2*1.1=5.5T，货架背靠背放置间距为200mm，多层货架的满载折减系数暂不考虑。
在以往的设计过程中荷载主要考虑如下：业主的荷载主要是来源平均荷载，即以层高10.8M净高9M为计算，12*12米轴网内，全部货架共20个，地面托盘40个托盘，共计20X2X5+40=240（个），故每跨共有120X10=2400KN，每平方荷载为：2400/（12*12）=16.7KN/m2，其中又考虑有叉车，每跨有两个通道，每个通道有2台叉车同时工作，共有4台叉车。叉车为诺力，型号选2.5吨、堆高8m的叉车，叉车的面荷载为14.65KN/m2。故在以前的设计过程中简单的取成16.7+14.65=31.35KN/M2，考虑到荷载不会满布的情况，取30KN/M2。在计算梁板柱时，均取30KN/M2。这种取值方式，太过于简单，不能符合实际情况。
1板等效均布荷载分析
1.1货架的等效均布荷载
在设计过程中通过对比研究发现，跨度为12*12M时物流仓库的梁布置方式取单向板设计比较经济，本文主要讨论间向板按3.0m跨度的单向简支板（板厚h=150mm）进行等效均布活荷载的计算。按建筑结构荷载规范GB50009-2012附录C的规定，单向板的等效均布活荷载依据简支板的绝对最大弯矩等值来确定。
荷载作用面平行于板跨的计算宽度：bcx=btx+2s+h
荷载作用面垂直于板跨的计算宽度：bcy=bty+2s+h 式中，
btx——荷载作用面平行于板跨的宽度；
bty——荷载作用面垂直于板跨的宽度；
s——垫层厚度；
h——板的厚度
1.1.1当货架垂直于次梁布置时
仓库内货架与叉车按下图位置布置，可按如下图例计算板受力示意：
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a.计算板时等效均布荷载，按单向板考虑时。
计算由连续货架每个立柱轴力 F=5*2*10/2*（1+0.1））=55 kn，每个立柱下钢板尺寸200mmx200mmx5mm。
货架内立柱引起的弯矩 Mk=1/4ML=1/4*55*3.0=41.25（kn*m）
按荷载规范（GB50009-2012）附录C
btx=bty=200 bcx=bcy=200+150+10=360 因bcx=bcy，bcy<0.6l，bcx<l
所以b=bcy+0.7*l=360+0.7*3000=2460
a）当仅考虑内侧两个柱脚集中荷载互相影响时：e=200
M=Mk=41.25 b’=（2460+200）/2=1330
内立柱下板等效均布荷载：
Qek=8M/b’l²=8*41.25/（1.33*3²）=27.57 kn/m²
又附加地面上有托盘2*10 kn/m²，共计20KN。面积1.2*2.4，则折算活载是20/（1.2*2.4）=7 kn/m²
合计Qek1’=27.57+7=34.57 kn/m²
b）当同时考虑4个柱脚集中荷载互相影响时：
MK'=4*Mk=4*41.25=165 kn-m
荷载影响范围b'=2600+2460=5060
Qek=8M/b’l²=8*165/（5.06*3²）=28.99 kn/m²
附加地面荷载7 kn/m²
合计Qek2’=28.99+7=35.99 kn/m²
1.1.2当货架平行于次梁布置时
仓库内货架与叉车按下图位置布置，可按如下图例计算板受力示意：
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a.计算板时等效均布荷载，按单向板考虑时。
计算由连续货架每个立柱轴力 F=5*2*10/2*（1+0.1））=55 kn，每个立柱下钢板尺寸200mmx200mmx5mm。
货架内立柱引起的弯矩 Mk=1/4ML=1/4*55*3.0=41.25（kn*m）
按荷载规范（GB50009-2012）附录C
btx=bty=200 bcx=bcy=200+150+10=360 因bcx=bcy，bcy<0.6l，bcx<l
所以b=bcy+0.7*l=360+0.7*3000=2460
a) 当仅考虑内侧两个柱脚集中荷载互相影响时：e=2400，e<b所以要考虑局部荷载折减系数。
M=Mk=41.25 b’=（2460+2400）/2=2430
内立柱下板等效均布荷载：
Qek=8M/b’l²=8*41.25/（2.43*3²）=15.09 kn/m²
又附加地面上有托盘2*10 kn/m²，共计20KN。面积1.2*2.4，则折算活载是20/（1.2*2.4）=7 kn/m²
合计Qek1’=15.09+7=19.09kn/m²
b）当同时考虑5个柱脚集中荷载互相影响时：
MK'=5*Mk=5*41.25=206.25 kn-m
荷载影响范围b'=4*2400+2460=12060
Qek=8M/b’l²=8*206.25/（12.06*3²）=15.20kn/m²
附加地面荷载7 kn/m²
合计Qek2’=15.20+7=22.20 kn/m²
综上，在货架垂直于次梁布置时，由立柱和地面托盘引起的活荷载按等效均布荷载最大值35.99kn/m²。
叉车等效均布荷载
叉车：选2.5吨、堆高8m的叉车，性能指标如表
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叉车按一个通道并排只通行一台考虑，每格柱网内考虑同时有四台叉车作业。
叉车如上图位置时梁受力最不利：
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计算等效均布荷载
按荷载规范（GB50009-2012）附录C计算叉车的楼面等效活荷载如下：
btx=bty=190 bcx=bcy=190+150=340
b=bcy+0.7*l=340+0.7*3000=2440 >970，需考虑两个轮子互相影响。
b’=2440+970=3410
Mk=1.3*1/4*57.64*3.0=56.199 kn-m （1.3为动力系数，57.64为前轴重）
Qek=8M/b’l²=8*56.199/（3.41*3²）=14.65 kn/m²
3、板等效均布荷载取值
综上，板等效荷载按货架和叉车取大值，实际取值为36kn/m²
二、次梁等效均布荷载分析
1、当货架垂直于次梁或平行于次梁时，布置图如下：
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a.计算板时等效均布荷载，按单向板考虑时。
计算由连续货架每个立柱轴力 F=5*2*10/2*（1+0.1））=55 kn，每个立柱下钢板尺寸200mmx200mmx10mm。
货架内立柱引起的弯矩 Mk=1/4ML=1/4*55*3.0=41.25（kn*m）
按荷载规范（GB50009-2012）附录C
2、弯矩计算
货架垂直次梁时，次梁的弯矩计算值：Mk=1284（kN*m）
货架平行次梁时，次梁的弯矩计算值：Mk=1202（kN*m）
3、等效均布荷载
货架垂直次梁时
qek=8*Mk/b*l²=8*1425/3/12²=23.8 kn/m²
货架平行次梁时
qek=8*Mk/b*l²=8*1202/3/12²=22.3 kn/m²
综上，次梁等效均布活载实际取24（Kn/m²）
三、主梁等效均布荷载分析
1、计算依据
根据附录C.08，主梁的等效均布荷载可由全部荷载总和除以全部受荷面积。在12*12米轴网内全部货架共20个，地面托盘40个，叉车4台。合计重量：20*100*1.1+40*10+4*66=2864KN等效活载：2864/（12*12）=19.8 kn/m²
2、主梁的承载能力
所以在计算主梁强度控制时：主梁能承载的均布荷载为20 kn/m²
四、分析仓库楼面等效活荷载时，是根据实际货架形式、柱跨，次梁间距实际计算。本文主要是研究一种货架的排布方式，如柱距不同时，有可能柱脚支点直接落到板上，因而造成板的等效荷载偏大。例如：就板而言，计算参数：单个支脚最大荷载为55kN，两个货架背靠背布置于板跨中时最不利，此时集中荷载为55x2=110 kN，单个柱脚钢垫块按0.15mx0.15m。（对应的货架大小为1.00mx2.80m，货架间距0.2m，底层地面+5层货架，每层2个托盘，每个托盘不大于1000kg，货架按货物重量的10%考虑）
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按单向板考虑时：
均布荷载下：Mmax1=0.125*qe*bl2
集中荷载下：Mmax2=0.25*110*2.75+55*0.275=90.75kN.m
相邻货架柱脚的间距e=2.80m
btx= bty=0.15m；h=0.18m；s=0；L=2.75m
bcx= bcy =btx+2s+h=0.15+0.18=0.33m
b= bcy +0.7L=0.33+0.7x2.75=2.255m<e，
按Mmax1= Mmax2有，
qe=90.75/（0.125x2.75x2.75x2.255）=42.57kN/m2
如考虑地面层的货物20/（1m*2.8m）=7.15kN/m2，qeM=42.57+7.15=49.72kN/m2
上述计算同前计算相差较大，主要是板等效荷载差距较大。故实际设计计算过程中需要按实际情况等效计算，以确定楼面的等效活荷载。