吊车梁(中级工作制)增设制动梁经济分析

焦峙炜 郭 菂 李林根

(山西航天清华装备有限责任公司，山西 长治 046012)

1 概述

目前，中级工作制吊车梁是否增设制动梁是当下一个争论的话题。我国GB 50017—2003钢结构设计规范第8.5.9条中规定[1]：“当吊车桁架和重级工作制吊车梁跨度等于或大于12 m，或轻、中级工作制吊车梁跨度等于或大于18 m时，宜设置辅助桁架和下翼缘(下弦)水平支撑系统。”对于中级工作制情况下，吊车梁是否需要增设制动结构，则由结构工程师根据实际情况酌情决定。因此，在实际工程中，常常出现以下情况：不少业主为减少工程造价，以规范未做明确规定，强行要求设计师取消吊车梁制动结构；部分施工单位，本着对项目负责的精神，根据以往实际施工经验，要求业主增设吊车梁制动结构。为此，本文通过工程实例，使用净现值法，对此问题做出分析。

2 工程实例

某工业厂房跨度24 m(单跨)，柱距为7.5 m，内部设有两台相同吊车，采用门式刚架结构，如图1所示。

吊车形式采用DSQD型5 t～125 t吊钩起重机(大连重工起重集团有限公司2003年资料)，吊车梁顶部高度距室内地面7 m，具体规格如表1[2]所示。

表1 吊车参数表

根据实际情况，业主方可以有两种选择方案：一种是按照原图纸进行施工，不增设制动梁；一种是按施工单位所提建议，增设制动梁。当吊车梁不设制动梁时，通过计算，选定吊车截面为焊接H型钢，强度等级为Q235B，其截面尺寸为H600×360×320×8×14，如图2所示。

当吊车梁增设制动梁时，其吊车梁截面为H600×340×300×6×12，具体如图3,图4所示。

方案一与方案二均满足现行规范要求。对其进行成本分析，具体如表2所示。

表2 成本分析表

通过表2可知，方案二比方案一将会多投入249.39 m/元，则若要增设制动结构，则需比原有方案多投入：

249.39×60×2=29 926.8元。

根据以往实际经验，当未增设制动结构时，5年以后，每年需对吊车梁上部轨道进行维护处理，每年维护费用约为90元/m(包括调直轨道处理、局部焊缝补强，设备停产损失等)；当增设制动结构时，5年以后，每年的维护费用约为15元/m。通过专家分析及相似项目经验，每年所需费用如表3所示。

表3 现金流量表 万元

方案一与方案二的现金流量图如图5,图6所示。

则方案一的净现值NPV1为：

NPV1=7.58+1.08×(P/A,i,n1)×(P/F,i,n2)=

7.58+1.08×6.710 1×0.680 6=12.52万元。

方案二的净现值NPV2为：

NPV2=10.57+0.18×(P/A,i,n1)×(P/F,i,n2)=10.57+

0.18×6.710 1×0.680 6=11.39万元。

其中,n1=10,n2=5,i=8%,故：NPV1>NPV2。

方案二的投资净现值小于方案一，即业主投资较少。故选择方案二，即吊车梁增设制动梁结构。

3 结语

1)通过计算可以得出，若以厂房周期15年计算，基准收益率为8%，则增设制动梁的经济效益要好于未增设制动梁的方案。随着时间周期的增加(例如20年)，此种经济效益会越来越大。

2)制动梁不仅仅能够增加吊车梁(或吊车桁架)的侧向刚度，承受吊车横向水平荷载及由于其他因素所产生的水平力，还能保证吊车梁(或吊车桁架)的侧向稳定性，减小钢吊车梁的截面面积(方案二吊车梁截面面积小于方案一)。同时制动梁还可以作为检修吊车及轨道的操作平台和行走道，为后续厂房维护提供便利条件。