中国中元国际工程有限公司 北京 100089
摘要：近年来，随着我国对民用机场建设的投资力度加大，作为机场配套建筑的配餐生产楼建设也越来越多。本文以某配餐生产楼工程为实例，结合此类建筑的特点，分析关于配餐生产楼的结构设计要点。
关键词：航空配餐楼；结构设计要点
航空配餐生产楼是为航班提供机上餐饮的食品工业厂房，具有食品加工质量卫生高、工艺流程功能复杂等特点。因此结合各种工艺设备要求，结构专业会出现功能房间荷载大、降板区域多变、设置局部地下室及结构夹层、对于不规则结构不能设防震缝等结构设计问题。本文将结合实际项目，具体分析各种问题及设计注意事项。
一、结构平面规则性设计
配餐楼通常为钢筋混凝土框架结构。根据工艺建筑的需求，平面柱网尺寸通常为7~10米。根据规模分类，小型配餐楼的总长总宽通常为50~80米之间，大型配餐楼的总长总宽为80~160米之间。如果没有用地要求，配餐楼通常设置为矩形，以便于工艺使用。但是如果有地块建设限制，平面只能设计为L型。
以本项目为例，平面尺寸见图。根据《建筑抗震设计规范》，平面凹进的尺寸大于相应投影方向尺寸的30%，L型平面属于平面不规则。对于这一不规则项，一般做法是设置防震缝，将L型建筑分为两个矩形建筑。但是对于配餐生产楼来说，工艺不允许结构专业设置防震缝。因为食品加工生产需要设置许多排水沟以及冷库等。根据既往使用经验，即使在防震缝处采取了建筑防水做法，但是经过水长期侵泡，或者是材料未达标、施工未做好的情况下，都会出现在防震缝渗水漏水，滋生霉菌蚊虫等现象，对后续使用造成很大困扰。
.png)
不设置防震防，L型结构会出现地震扭转效应，为了实现周期比小于0.9，可以采取以下措施。增大远端角部的刚度，减小中心刚度，通过调整框架柱截面，分区域将调整框架柱截面。比如本项目A区框架柱截面为x向800/ y向600，A区框架柱截面为x向600/ y向800，C区x向y向均600。另外需注意连接处C区角部的应力集中，设计时需要对此处的梁板柱采取加强措施。
二、局部地下室及夹层板设置
在竖向上，考虑航空限高要求及使用需求，配餐楼通常设置地上两层，局部三层，以及局部地下室。首层主要为收发货及库房层，层高通常为6米；二层主要为生产加工层，层高为5.5米；局部三层主要为办公或机房层，层高4米；局部地下室，地下室层高5米左右。地下室的主要功能为水泵房、消防水池、锅炉房、制冷机房等。地下室不设置整层的原因是，地下空间无论是从洁净要求上还是方便使用上，都不利于食品的生产加工。而且受于建筑面积及工程造价的限制，地下室往往只设置几跨，不超过本层平面的1/3左右，因此基础设计需要注意，对有无地下室的区域都尽量采取相同基础形式，以及采用相同的地基形式，避免产生过大的沉降差。
.png)
由于工艺流程的限制，建筑功能房间平面调整受限，配餐楼经常会出现有水房间位于机房、变配电室上方，造成消防安全隐患。或者是有水房间位于消防水池上方，造成使用检修不便。因此只能通过做结构夹层板来消除这些问题。如本项目见图，在变配电室上方设置结构夹层板，夹层净高850mm，夹层做法为每个网格取消次梁设置大板，并设置一个人孔，以便后期对夹层漏水进行清理。夹层施工时，由于净高受限，在模板的选用及拆模问题上需要和施工单位做好交底工作。
三、楼板主次梁布置及屋面结构找坡
配餐楼的楼板板厚取决于使用要求及荷载。首层地面荷载为10~15 KN/m2，二层地面荷载为7~10 KN/m2。由于食品加工生产的特殊性，对水暖专业的需求也比其他民用项目高，热厨中的抽烟通风设备吊挂荷载较大，食品制作及加工所用的如冰箱、炒灶、储米缸等设备荷载较大，建筑屋面也几乎布满楼各种设备基础。因此各楼层板厚度为130~140mm才能满足承载力及设备冲切要求。柱网8米以下梁布置方案为十字梁，柱网9米以上梁布置方案为井字梁。梁高控制在1/12~1/14跨度左右。
.png)
由于工艺专业对于食品加工的洁净要求，不能在建筑物内设置落水管，因此屋面排水方式常使用有组织外排水。建筑专业通过找坡2%实现有组织排水，做法为最薄30厚LC7.5轻骨料混凝土找坡，但是配餐生产楼的平面较大，使得找坡厚度要达到1米左右，轻骨料混凝土的找坡荷载对结构影响也很大。因此配餐项目的屋面找坡，一般由结构找坡实现，结构在设计中需调整好柱顶高度，并计入结构计算影响。
四、结构荷载及楼板降板
配餐楼首层功能为收发货站台、机供品库、待发冷库、机车清洗间等，还有载货叉车运行，荷载较大。在收发货站台处，与室外高差为1.5米左右。因此将正负零楼板设计为结构架空层，按照主次梁结构设计。这样设计的好处是，满足室外高差需求，避免房心回填土压实不好导致地面在大荷载作用下开裂，同时架空层下方设置设备管道维修方便。
.png)
配餐楼二层主要为食品生产层，功能为热厨、冷拼摆间、加工间、冷库。工艺繁琐，生产设备多，因此会设置许多带水沟的有水房间，以及设备基坑等。并且后期厨房等深化设计会调整水沟及设备的平面布置，因此水沟不能用结构板设计，通常设置在建筑面层中，这些房间需要做结构降板处理。冷库做法是由厂家将冷库板现场拼接安装，冷库需设置底板，为方便使用，完成面需与冷库外标高相平，因此冷库区域也需要结构降板。在结构设计时，就要根据建筑及工艺布置，对降板标高及区域进行合理归并，同时还要考虑到未来的调整。
.png)
五、超长结构温度裂缝控制措施
因工艺需求，配餐生产楼的平面总长总宽均较大，且根据使用功能不允许设置伸缩缝，因此大大超过了规范规定的最大伸缩间距55m的限值。同时配餐楼在使用过程中长期处于潮湿工作环境，因此对裂缝控制的要求比一般的民用项目高。为了有效消除温度应力，需采取多项措施对裂缝进行防控。
以本项目为例，采取以下措施。1、每隔30～40米，避开有水房间设置宽800mm施工后浇带，X向Y向各设置两道。且在两侧混凝土浇筑两个月后用提高一级强度的微膨胀混凝土浇筑；2、利用盈建科计算软件计算温度应力对结构的影响，取季节平均温度与混凝土终凝温度的差值作为结构计算时的荷载值。通过计算，最大应力为0.5MPA左右，适当增加温度钢筋抵抗应力裂缝。3、提高板面钢筋配筋率，XY双向通长配置„8@150。提高各层外边梁配筋率并适当加密腰筋间距。4、对施工单位做好施工要求，施工段不应过长，建议分段长度少于30m，采用跳仓法。严格控制混凝土入模温度，加强施工养护等。
结语
航空配餐生产楼属于生产厂房类工程，具有平面体型大、荷载大、工艺流程复杂等特点。在结构设计中，需多与工艺、建筑、设备设计师沟通，了解以往项目经验，尽量满足其他专业需求，为其他专业做好服务工作。同时也要结合后期使用要求，进行充分的结构方案的对比分析，确定合理的构件截面，确保结构的安全性及经济性。
参考文献：
[1]徐荣年、徐欣磊.工程结构裂缝控制．中国建筑工业出版社
[2]混凝土结构设计规范（GB 50010-2010）中国建筑工业出版社