某大吨位吊车厂房的结构设计

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1、某大吨位吊车厂房的结构设计　　[摘要]大吨位吊车钢结构厂房由于内部工艺复杂、每平米含钢量大、一次性投资多，在投标过程中越来越受到各钢构公司的青睐。本文结合具体工程介绍了大吨位吊车钢结构工业厂房的结构选型，格构柱设计，吊车梁制动系统设计。[关键词]大吨位，吊车，钢结构中图分类号：TU391文献标识码：A一、概述特别是门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS102-98)公布实行之后门式刚架轻型钢结构厂房以其经济、快速、高效的特点等优点而获得广泛的应用。在有些工程实例中会出现超过规范限值的大吨位吊车和轻型围护系统

2、的钢结构厂房的设计,设计人员无规可循对于钢结构设计初学者来说无所适从，如何进行大吨位吊车门式刚架钢结构厂房的结构设计,本文结合以下工程实例加以简单论述。二、结构设计1.工程概况项目名称：某船厂新建厂房建筑分类：单层工业厂房8该厂房平面尺寸为54mx153m，跨度方向24+30m，双脊双坡，屋面坡度5%，24m跨内设2台50TA5级空操吊车，轨顶标高12m，30m跨内设双层吊车，下层2台50t空操吊车，轨顶标高12m，上层1台300tA5级空操吊车，轨顶标高16m，每个屋脊上方考虑3m宽气楼剖面如下图1：图1结

3、构设计屋面恒载按0.25KN/m2考虑；屋面雪荷载按100年雪压考虑，为0.6KN/m2，基本风压：0.35KN/m2。2.结构选型从上表可以清楚地看到,随着柱距增大,刚架的用钢量明显减少,但同时吊车梁及维护结构的用钢量也有很大程度的增加，综上考虑经济柱距取12m。对一些刚度要求较高的厂房，尤其是单层的重型厂房宜采用刚接框架。随着屋面材料的轻型化，实腹梁正在取代桁（屋）架。以下三种体系对比体系适用情况优缺点桁架体系主要用于跨度比较大的情况桁架的纵横向的刚度均较好，配套的支撑系统较多网架体系适用吊挂荷载荷载较大

4、且分布没有规律下加工制作安装不方便实腹梁体系适用于跨度不大，屋面荷载比较小的情况加工制作方便，安装快捷，综合效益较高8综上特点本工程选用实腹梁体系3.柱的设计框架柱按截面形式可分为实腹式柱和格构式柱（1）.选择框架柱的截面尺寸时，应满足下列要求：a）：厂房刚度的要求：柱的截面尺寸应根据厂房的高度、跨数、柱距、吊车起重量及工作制度等因素来确定，以满足厂房刚度的要求。b）：构造上的要求：考虑框架纵向轴线的合理划分以及满足吊车跨度和吊车桥架外边缘净空尺寸的要求。如上段柱需要设置通行人孔时，尚应满足通行人孔的最小尺寸

5、要求。(人孔的净空尺寸一般为：宽度不小于400mm,高度不小于1800mm)（2）.对于钢管格构柱整体刚度较好，整体用钢量较省。但受施工质量影响较大加工制作方面，圆管柱加工要工要用到相贯线工艺，圆管格构柱的单价要高一部分。型钢格构技术较为成熟。具体选择:根据用材经济性及加工制作方便性，本工程24m跨50t单层吊车边跨采用实腹式柱，30m跨50t下层与300t上层组合吊车梁形式柱采用圆管格构柱的形式。对于格构柱的肩梁高度一般由计算决定，但在构造上要有一定的高度以保证上、下段柱连接成刚性整体，本项目采用箱肩梁。（

6、如下图2）（3）.钢柱柱脚构造要点8钢柱柱脚按刚接设计，在基础设计中,构造上应保证柱脚底能承受较大的弯矩和水平剪力,并保证基底不出现拉应力区。格构柱分支分别直接插入混泥土杯口基础内用二次浇灌层固定，即插入式柱脚。这种柱脚构造简单，节省钢材、安全可靠。（柱脚如下图3）4.规范选用与控制指标规范选用包括：门式钢架轻型房屋钢结构技术规程CECS102：2002（2012年版），钢结构设计规GB50017-2003，建筑抗震设计规范GB50011-2010，建筑结构荷载规范GB50009-2012。图2图3控制指标包

7、括：柱顶位移，吊车作用，局部稳定，钢梁挠度，长细比，性能设计。柱顶位移：“风荷载作用下：1/400地震作用下：1/250，考虑到吊机吨位比较大，虽然不是重级工作制，吊车工况下：横向控制1/1000，纵向控制1/2500”。钢梁控制指标：钢梁挠度，1/400，验算规范采用钢结构设计规范GB850017-2003钢规验算，用门式钢架轻型房屋钢结构技术规程CECS102：2002（2012年版）验算、复核轴力影响的结果梁柱、梁梁节点：建议根据实际情况下选择，抗震情况下建议选择栓焊式刚性连接，同时梁柱采用外伸牛腿；非

8、抗震情况下可以选择端板式半刚性连接，宜验算梁柱区域刚度，且加大跨中梁端的安全余度。本项目引发的一点思考是大吨位吊车厂房如何解决吊车运行时过大震动，采取什么样的构造措施？采取增强整个钢结构厂房的刚度的办法是总体思路，CECS102：2002的4.5.2第7条规定：设带有驾驶室且起重量超过15t，须在屋面设置纵向水平支撑。纵向水平支撑桁架可将各个平面钢架连接在一起共同承担吊车在局部作用的摇晃力，同时屋面