关于有吊车作用轻钢厂房的结构设计方案的分析

付道颖

摘 要：为了满足现阶段轻钢厂房的工作需要，进行吊车作用结构设计模块的设计是必要的。这需要进行实例分析，更好的满足轻钢厂房的结构设计需要。

关键词：有吊车 轻钢厂 结构设计 存在问题

中图分类号：TU392 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（a）-0097-01

1 引言

在工程实例分析中，本文对某一冷轧钢板工程厂房为实例进行分析，该厂设计年产30万 t冷轧薄板，其厂房长度在215 m左右，建筑的面积大约是一万平方米，其吊车的轨顶标高大约是9.8 m。详细的信息可以见图1。在计算模型中，采用门架结构，柱脚采用锚栓连接，刚性柱脚。在该工程施工图设计中，变截面H型钢被应用在了刚架上。采用建研院开发的PKPM钢结构模块计算。

2 地下工程设计

为了满足工作的需要，进行地质条件的分析是必要的。并且在实际工作过程中，业主需要尽可能的缩短工期。为了满足业主的需要，预应力管桩被运用在了地基上，并选用粉质粘土作为持力层。桩进入持力层的深度约为1 m。其单桩的极限承载力为1000 kN。刚架柱受到吊车荷载的影响，柱脚弯矩很大，所以单柱必须采用两个桩。该工程柱子最大轴力为1058 kN，弯矩为250.8 kN·m，水平剪力为40 kN，桩距取3.0 m，承台高1.0 m。围护墙传到基础上的荷载为4.2×3.8×6=98.8 kN，经计算可满足抗冲、抗剪要求。

3 上部钢结构设计

工程为了保证投产后生产的稳定性，必须进行精密严谨的计算，这也是为了满足重级工作制吊车运行对厂房整体稳定性的需要。厂房柱距控制在6 m，门架的梁柱均采用变截面H型钢，这种材料兼具截面特性好和用钢量少的特点。为了满足厂房的稳定性需要，必须选用最优的支撑体系；并在吊车梁系统设置制动板，既能起到制动桁架的作用，也能作为参观走道使用，只有这样才能保证整个厂房结构的稳定性。墙面和屋面选用重量轻并易安装的彩色压型钢板。经过计算得出门架结构详图。

3.1 为了提升结构的安全稳定性，优化支撑的设置是必须的

这样就可以避免刚架出现晃动的情况，更有利于进行安全的控制。因钢材量较小的H型钢被应用到了柱子上，必须通过设置系梁来降低柱子平面外计算长度，也需要设置十字交叉的柱间支撑，选材为角钢。在厂房的第一跨和最好一跨设置柱间支撑，并只设置在吊车梁以上，中间跨每隔约30 m设置一道，吊车梁上下均打撑。对应柱间支撑跨设置屋面水平支撑，为能更好传递山墙风荷载，屋架结构体系中在屋脊和檐口处设置水平刚性系杆。

3.2 为了提升工程的稳定性，进行抗震计算是必要的

经过了解，可以针对轻型钢材的结构特点，进行抗震构造模块的优化，进行螺栓连接模块的优化，进行设备的整体稳定性的控制，为了达到这一目标，因此在檐口位置，刚架斜梁与柱内翼缘交接点附近的檩条和墙梁处，各设置一对隅撑。在斜梁下翼缘受压区隔一檩条设隅撑，并使其间距不大于相应受压翼缘宽度的16倍，见图2。

3.3 选甲摩擦型高强螺栓

由于轻型刚维护结构的自重很轻，所以屋面荷载比较小，变截面斜梁端部与柱子端部采用主要承受弯矩作用，剪力相对较很小，高强螺栓以受拉为主。剪力由端板间的摩擦力传递。该工程建筑大量采用阳光板，开窗面积少，风顺力减少，相应剪力也小，所以选用摩擦型高强螺栓。

3.4 檩条的设计计算是最为困难的

首先，在目前设计规范或规程中尚无简单实用的计算公式供设计人员采用，其次，为节省钢材，轻钢结构中的檩条除用于承担梁的功能外往往兼作支撑体系中的压杆，同时还通过隅撑对门式刚架的梁和柱提供侧向支承。如果考虑门式刚架房屋中的蒙皮效应，则檩条的构造和受力计算更为复杂。

Z型连续檩条由于其自身的良好性能而得到广泛的应用，其截面局部稳定性能较好，受力均衡，且质量轻，以便于制作、运输及其安装等工作。该项目采用了Q235B材质的Z型檩条，为更好的进行内力的计算，提升其应用效能，满足荷载的灵活应用需要。光按50%活载均匀满布得到一个效应值S1，再用50%活荷载按最不利隔跨分布得到一个效应S2。两者相加即为最不利活荷载所产生的效应S。另外再考虑在支座处因搭接嵌套松动所产生的弯矩释放10%。在风载的负压作用下，围护结构中檩条的自由侧容易产生侧向失稳，所以必须对檩条自由侧翼缘进行稳定计算。如果檩条强度不大而稳定应力超限时，可以采用一些常用的构造手段来解决这个超限问题，主要有：加宽檩条翼缘宽度的方法；设置双层拉条的方法等。

4 结语

轻钢结构是一种比较常用的结构形式，其有利于进行重量控制，有利于提升钢材的效能。由于其较好的安装运输性能，更有利于其工期的控制。本工程采用刚接柱脚和Q345钢使用钢量减少了许多，经对比验算采用Q345钢的用钢量比采用Q235钢的用钢量下降16%左右，采用较平缓坡度（1/10）的门式刚度也可节约钢材。为了进行钢耗的控制，进行成本的优化，进行现代性的预应力技术的应用是必要的。若能在檩条中张拉板材可以防止风吸力下的局部失稳和提高弹性受力幅值，将可大大减少檩条的用钢量。为此，在谋求改进方面希望本文能起到抛砖引玉的作用，同时我们期待着与专家同行的合作。

参考文献

[1] 陆赐麟.轻钢结构的重量应该更轻[J].建筑结构，2003（10）.

[2] 钢结构设计规范.GB50017-2003[S].

[3] 门式刚架轻型技术规程CECS102[S].2002.

[4] 陈友泉，魏潮文，郭立湘.轻钢结构中Z型号连续檩条设计问题的探讨[J]，建筑结构，2003（7）.endprint

摘 要：为了满足现阶段轻钢厂房的工作需要，进行吊车作用结构设计模块的设计是必要的。这需要进行实例分析，更好的满足轻钢厂房的结构设计需要。

关键词：有吊车 轻钢厂 结构设计 存在问题

中图分类号：TU392 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（a）-0097-01

1 引言

在工程实例分析中，本文对某一冷轧钢板工程厂房为实例进行分析，该厂设计年产30万 t冷轧薄板，其厂房长度在215 m左右，建筑的面积大约是一万平方米，其吊车的轨顶标高大约是9.8 m。详细的信息可以见图1。在计算模型中，采用门架结构，柱脚采用锚栓连接，刚性柱脚。在该工程施工图设计中，变截面H型钢被应用在了刚架上。采用建研院开发的PKPM钢结构模块计算。

2 地下工程设计

为了满足工作的需要，进行地质条件的分析是必要的。并且在实际工作过程中，业主需要尽可能的缩短工期。为了满足业主的需要，预应力管桩被运用在了地基上，并选用粉质粘土作为持力层。桩进入持力层的深度约为1 m。其单桩的极限承载力为1000 kN。刚架柱受到吊车荷载的影响，柱脚弯矩很大，所以单柱必须采用两个桩。该工程柱子最大轴力为1058 kN，弯矩为250.8 kN·m，水平剪力为40 kN，桩距取3.0 m，承台高1.0 m。围护墙传到基础上的荷载为4.2×3.8×6=98.8 kN，经计算可满足抗冲、抗剪要求。

3 上部钢结构设计

工程为了保证投产后生产的稳定性，必须进行精密严谨的计算，这也是为了满足重级工作制吊车运行对厂房整体稳定性的需要。厂房柱距控制在6 m，门架的梁柱均采用变截面H型钢，这种材料兼具截面特性好和用钢量少的特点。为了满足厂房的稳定性需要，必须选用最优的支撑体系；并在吊车梁系统设置制动板，既能起到制动桁架的作用，也能作为参观走道使用，只有这样才能保证整个厂房结构的稳定性。墙面和屋面选用重量轻并易安装的彩色压型钢板。经过计算得出门架结构详图。

3.1 为了提升结构的安全稳定性，优化支撑的设置是必须的

这样就可以避免刚架出现晃动的情况，更有利于进行安全的控制。因钢材量较小的H型钢被应用到了柱子上，必须通过设置系梁来降低柱子平面外计算长度，也需要设置十字交叉的柱间支撑，选材为角钢。在厂房的第一跨和最好一跨设置柱间支撑，并只设置在吊车梁以上，中间跨每隔约30 m设置一道，吊车梁上下均打撑。对应柱间支撑跨设置屋面水平支撑，为能更好传递山墙风荷载，屋架结构体系中在屋脊和檐口处设置水平刚性系杆。

3.2 为了提升工程的稳定性，进行抗震计算是必要的

经过了解，可以针对轻型钢材的结构特点，进行抗震构造模块的优化，进行螺栓连接模块的优化，进行设备的整体稳定性的控制，为了达到这一目标，因此在檐口位置，刚架斜梁与柱内翼缘交接点附近的檩条和墙梁处，各设置一对隅撑。在斜梁下翼缘受压区隔一檩条设隅撑，并使其间距不大于相应受压翼缘宽度的16倍，见图2。

3.3 选甲摩擦型高强螺栓

由于轻型刚维护结构的自重很轻，所以屋面荷载比较小，变截面斜梁端部与柱子端部采用主要承受弯矩作用，剪力相对较很小，高强螺栓以受拉为主。剪力由端板间的摩擦力传递。该工程建筑大量采用阳光板，开窗面积少，风顺力减少，相应剪力也小，所以选用摩擦型高强螺栓。

3.4 檩条的设计计算是最为困难的

首先，在目前设计规范或规程中尚无简单实用的计算公式供设计人员采用，其次，为节省钢材，轻钢结构中的檩条除用于承担梁的功能外往往兼作支撑体系中的压杆，同时还通过隅撑对门式刚架的梁和柱提供侧向支承。如果考虑门式刚架房屋中的蒙皮效应，则檩条的构造和受力计算更为复杂。

Z型连续檩条由于其自身的良好性能而得到广泛的应用，其截面局部稳定性能较好，受力均衡，且质量轻，以便于制作、运输及其安装等工作。该项目采用了Q235B材质的Z型檩条，为更好的进行内力的计算，提升其应用效能，满足荷载的灵活应用需要。光按50%活载均匀满布得到一个效应值S1，再用50%活荷载按最不利隔跨分布得到一个效应S2。两者相加即为最不利活荷载所产生的效应S。另外再考虑在支座处因搭接嵌套松动所产生的弯矩释放10%。在风载的负压作用下，围护结构中檩条的自由侧容易产生侧向失稳，所以必须对檩条自由侧翼缘进行稳定计算。如果檩条强度不大而稳定应力超限时，可以采用一些常用的构造手段来解决这个超限问题，主要有：加宽檩条翼缘宽度的方法；设置双层拉条的方法等。

4 结语

轻钢结构是一种比较常用的结构形式，其有利于进行重量控制，有利于提升钢材的效能。由于其较好的安装运输性能，更有利于其工期的控制。本工程采用刚接柱脚和Q345钢使用钢量减少了许多，经对比验算采用Q345钢的用钢量比采用Q235钢的用钢量下降16%左右，采用较平缓坡度（1/10）的门式刚度也可节约钢材。为了进行钢耗的控制，进行成本的优化，进行现代性的预应力技术的应用是必要的。若能在檩条中张拉板材可以防止风吸力下的局部失稳和提高弹性受力幅值，将可大大减少檩条的用钢量。为此，在谋求改进方面希望本文能起到抛砖引玉的作用，同时我们期待着与专家同行的合作。

参考文献

[1] 陆赐麟.轻钢结构的重量应该更轻[J].建筑结构，2003（10）.

[2] 钢结构设计规范.GB50017-2003[S].

[3] 门式刚架轻型技术规程CECS102[S].2002.

[4] 陈友泉，魏潮文，郭立湘.轻钢结构中Z型号连续檩条设计问题的探讨[J]，建筑结构，2003（7）.endprint

摘 要：为了满足现阶段轻钢厂房的工作需要，进行吊车作用结构设计模块的设计是必要的。这需要进行实例分析，更好的满足轻钢厂房的结构设计需要。

关键词：有吊车 轻钢厂 结构设计 存在问题

中图分类号：TU392 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（a）-0097-01

1 引言

在工程实例分析中，本文对某一冷轧钢板工程厂房为实例进行分析，该厂设计年产30万 t冷轧薄板，其厂房长度在215 m左右，建筑的面积大约是一万平方米，其吊车的轨顶标高大约是9.8 m。详细的信息可以见图1。在计算模型中，采用门架结构，柱脚采用锚栓连接，刚性柱脚。在该工程施工图设计中，变截面H型钢被应用在了刚架上。采用建研院开发的PKPM钢结构模块计算。

2 地下工程设计

为了满足工作的需要，进行地质条件的分析是必要的。并且在实际工作过程中，业主需要尽可能的缩短工期。为了满足业主的需要，预应力管桩被运用在了地基上，并选用粉质粘土作为持力层。桩进入持力层的深度约为1 m。其单桩的极限承载力为1000 kN。刚架柱受到吊车荷载的影响，柱脚弯矩很大，所以单柱必须采用两个桩。该工程柱子最大轴力为1058 kN，弯矩为250.8 kN·m，水平剪力为40 kN，桩距取3.0 m，承台高1.0 m。围护墙传到基础上的荷载为4.2×3.8×6=98.8 kN，经计算可满足抗冲、抗剪要求。

3 上部钢结构设计

工程为了保证投产后生产的稳定性，必须进行精密严谨的计算，这也是为了满足重级工作制吊车运行对厂房整体稳定性的需要。厂房柱距控制在6 m，门架的梁柱均采用变截面H型钢，这种材料兼具截面特性好和用钢量少的特点。为了满足厂房的稳定性需要，必须选用最优的支撑体系；并在吊车梁系统设置制动板，既能起到制动桁架的作用，也能作为参观走道使用，只有这样才能保证整个厂房结构的稳定性。墙面和屋面选用重量轻并易安装的彩色压型钢板。经过计算得出门架结构详图。

3.1 为了提升结构的安全稳定性，优化支撑的设置是必须的

这样就可以避免刚架出现晃动的情况，更有利于进行安全的控制。因钢材量较小的H型钢被应用到了柱子上，必须通过设置系梁来降低柱子平面外计算长度，也需要设置十字交叉的柱间支撑，选材为角钢。在厂房的第一跨和最好一跨设置柱间支撑，并只设置在吊车梁以上，中间跨每隔约30 m设置一道，吊车梁上下均打撑。对应柱间支撑跨设置屋面水平支撑，为能更好传递山墙风荷载，屋架结构体系中在屋脊和檐口处设置水平刚性系杆。

3.2 为了提升工程的稳定性，进行抗震计算是必要的

经过了解，可以针对轻型钢材的结构特点，进行抗震构造模块的优化，进行螺栓连接模块的优化，进行设备的整体稳定性的控制，为了达到这一目标，因此在檐口位置，刚架斜梁与柱内翼缘交接点附近的檩条和墙梁处，各设置一对隅撑。在斜梁下翼缘受压区隔一檩条设隅撑，并使其间距不大于相应受压翼缘宽度的16倍，见图2。

3.3 选甲摩擦型高强螺栓

由于轻型刚维护结构的自重很轻，所以屋面荷载比较小，变截面斜梁端部与柱子端部采用主要承受弯矩作用，剪力相对较很小，高强螺栓以受拉为主。剪力由端板间的摩擦力传递。该工程建筑大量采用阳光板，开窗面积少，风顺力减少，相应剪力也小，所以选用摩擦型高强螺栓。

3.4 檩条的设计计算是最为困难的

首先，在目前设计规范或规程中尚无简单实用的计算公式供设计人员采用，其次，为节省钢材，轻钢结构中的檩条除用于承担梁的功能外往往兼作支撑体系中的压杆，同时还通过隅撑对门式刚架的梁和柱提供侧向支承。如果考虑门式刚架房屋中的蒙皮效应，则檩条的构造和受力计算更为复杂。

Z型连续檩条由于其自身的良好性能而得到广泛的应用，其截面局部稳定性能较好，受力均衡，且质量轻，以便于制作、运输及其安装等工作。该项目采用了Q235B材质的Z型檩条，为更好的进行内力的计算，提升其应用效能，满足荷载的灵活应用需要。光按50%活载均匀满布得到一个效应值S1，再用50%活荷载按最不利隔跨分布得到一个效应S2。两者相加即为最不利活荷载所产生的效应S。另外再考虑在支座处因搭接嵌套松动所产生的弯矩释放10%。在风载的负压作用下，围护结构中檩条的自由侧容易产生侧向失稳，所以必须对檩条自由侧翼缘进行稳定计算。如果檩条强度不大而稳定应力超限时，可以采用一些常用的构造手段来解决这个超限问题，主要有：加宽檩条翼缘宽度的方法；设置双层拉条的方法等。

4 结语

轻钢结构是一种比较常用的结构形式，其有利于进行重量控制，有利于提升钢材的效能。由于其较好的安装运输性能，更有利于其工期的控制。本工程采用刚接柱脚和Q345钢使用钢量减少了许多，经对比验算采用Q345钢的用钢量比采用Q235钢的用钢量下降16%左右，采用较平缓坡度（1/10）的门式刚度也可节约钢材。为了进行钢耗的控制，进行成本的优化，进行现代性的预应力技术的应用是必要的。若能在檩条中张拉板材可以防止风吸力下的局部失稳和提高弹性受力幅值，将可大大减少檩条的用钢量。为此，在谋求改进方面希望本文能起到抛砖引玉的作用，同时我们期待着与专家同行的合作。

参考文献

[1] 陆赐麟.轻钢结构的重量应该更轻[J].建筑结构，2003（10）.

[2] 钢结构设计规范.GB50017-2003[S].

[3] 门式刚架轻型技术规程CECS102[S].2002.

[4] 陈友泉，魏潮文，郭立湘.轻钢结构中Z型号连续檩条设计问题的探讨[J]，建筑结构，2003（7）.endprint