關于有吊車作用輕鋼廠房的結構設計方案的分析

付道穎

摘 要：為了滿足現階段輕鋼廠房的工作需要，進行吊車作用結構設計模塊的設計是必要的。這需要進行實例分析，更好的滿足輕鋼廠房的結構設計需要。

關鍵詞：有吊車 輕鋼廠 結構設計 存在問題

中圖分類號：TU392 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（a）-0097-01

1 引言

在工程實例分析中，本文對某一冷軋鋼板工程廠房為實例進行分析，該廠設計年產30萬 t冷軋薄板，其廠房長度在215 m左右，建筑的面積大約是一萬平方米，其吊車的軌頂標高大約是9.8 m。詳細的信息可以見圖1。在計算模型中，采用門架結構，柱腳采用錨栓連接，剛性柱腳。在該工程施工圖設計中，變截面H型鋼被應用在了剛架上。采用建研院開發的PKPM鋼結構模塊計算。

2 地下工程設計

為了滿足工作的需要，進行地質條件的分析是必要的。并且在實際工作過程中，業主需要盡可能的縮短工期。為了滿足業主的需要，預應力管樁被運用在了地基上，并選用粉質粘土作為持力層。樁進入持力層的深度約為1 m。其單樁的極限承載力為1000 kN。剛架柱受到吊車荷載的影響，柱腳彎矩很大，所以單柱必須采用兩個樁。該工程柱子最大軸力為1058 kN，彎矩為250.8 kN·m，水平剪力為40 kN，樁距取3.0 m，承臺高1.0 m。圍護墻傳到基礎上的荷載為4.2×3.8×6=98.8 kN，經計算可滿足抗沖、抗剪要求。

3 上部鋼結構設計

工程為了保證投產后生產的穩定性，必須進行精密嚴謹的計算，這也是為了滿足重級工作制吊車運行對廠房整體穩定性的需要。廠房柱距控制在6 m，門架的梁柱均采用變截面H型鋼，這種材料兼具截面特性好和用鋼量少的特點。為了滿足廠房的穩定性需要，必須選用最優的支撐體系；并在吊車梁系統設置制動板，既能起到制動桁架的作用，也能作為參觀走道使用，只有這樣才能保證整個廠房結構的穩定性。墻面和屋面選用重量輕并易安裝的彩色壓型鋼板。經過計算得出門架結構詳圖。

3.1 為了提升結構的安全穩定性，優化支撐的設置是必須的

這樣就可以避免剛架出現晃動的情況，更有利于進行安全的控制。因鋼材量較小的H型鋼被應用到了柱子上，必須通過設置系梁來降低柱子平面外計算長度，也需要設置十字交叉的柱間支撐，選材為角鋼。在廠房的第一跨和最好一跨設置柱間支撐，并只設置在吊車梁以上，中間跨每隔約30 m設置一道，吊車梁上下均打撐。對應柱間支撐跨設置屋面水平支撐，為能更好傳遞山墻風荷載，屋架結構體系中在屋脊和檐口處設置水平剛性系桿。

3.2 為了提升工程的穩定性，進行抗震計算是必要的

經過了解，可以針對輕型鋼材的結構特點，進行抗震構造模塊的優化，進行螺栓連接模塊的優化，進行設備的整體穩定性的控制，為了達到這一目標，因此在檐口位置，剛架斜梁與柱內翼緣交接點附近的檁條和墻梁處，各設置一對隅撐。在斜梁下翼緣受壓區隔一檁條設隅撐，并使其間距不大于相應受壓翼緣寬度的16倍，見圖2。

3.3 選甲摩擦型高強螺栓

由于輕型剛維護結構的自重很輕，所以屋面荷載比較小，變截面斜梁端部與柱子端部采用主要承受彎矩作用，剪力相對較很小，高強螺栓以受拉為主。剪力由端板間的摩擦力傳遞。該工程建筑大量采用陽光板，開窗面積少，風順力減少，相應剪力也小，所以選用摩擦型高強螺栓。

3.4 檁條的設計計算是最為困難的

首先，在目前設計規范或規程中尚無簡單實用的計算公式供設計人員采用，其次，為節省鋼材，輕鋼結構中的檁條除用于承擔梁的功能外往往兼作支撐體系中的壓桿，同時還通過隅撐對門式剛架的梁和柱提供側向支承。如果考慮門式剛架房屋中的蒙皮效應，則檁條的構造和受力計算更為復雜。

Z型連續檁條由于其自身的良好性能而得到廣泛的應用，其截面局部穩定性能較好，受力均衡，且質量輕，以便于制作、運輸及其安裝等工作。該項目采用了Q235B材質的Z型檁條，為更好的進行內力的計算，提升其應用效能，滿足荷載的靈活應用需要。光按50%活載均勻滿布得到一個效應值S1，再用50%活荷載按最不利隔跨分布得到一個效應S2。兩者相加即為最不利活荷載所產生的效應S。另外再考慮在支座處因搭接嵌套松動所產生的彎矩釋放10%。在風載的負壓作用下，圍護結構中檁條的自由側容易產生側向失穩，所以必須對檁條自由側翼緣進行穩定計算。如果檁條強度不大而穩定應力超限時，可以采用一些常用的構造手段來解決這個超限問題，主要有：加寬檁條翼緣寬度的方法；設置雙層拉條的方法等。

4 結語

輕鋼結構是一種比較常用的結構形式，其有利于進行重量控制，有利于提升鋼材的效能。由于其較好的安裝運輸性能，更有利于其工期的控制。本工程采用剛接柱腳和Q345鋼使用鋼量減少了許多，經對比驗算采用Q345鋼的用鋼量比采用Q235鋼的用鋼量下降16%左右，采用較平緩坡度（1/10）的門式剛度也可節約鋼材。為了進行鋼耗的控制，進行成本的優化，進行現代性的預應力技術的應用是必要的。若能在檁條中張拉板材可以防止風吸力下的局部失穩和提高彈性受力幅值，將可大大減少檁條的用鋼量。為此，在謀求改進方面希望本文能起到拋磚引玉的作用，同時我們期待著與專家同行的合作。

參考文獻

[1] 陸賜麟.輕鋼結構的重量應該更輕[J].建筑結構，2003（10）.

[2] 鋼結構設計規范.GB50017-2003[S].

[3] 門式剛架輕型技術規程CECS102[S].2002.

[4] 陳友泉，魏潮文，郭立湘.輕鋼結構中Z型號連續檁條設計問題的探討[J]，建筑結構，2003（7）.endprint

摘 要：為了滿足現階段輕鋼廠房的工作需要，進行吊車作用結構設計模塊的設計是必要的。這需要進行實例分析，更好的滿足輕鋼廠房的結構設計需要。

關鍵詞：有吊車 輕鋼廠 結構設計 存在問題

中圖分類號：TU392 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（a）-0097-01

1 引言

在工程實例分析中，本文對某一冷軋鋼板工程廠房為實例進行分析，該廠設計年產30萬 t冷軋薄板，其廠房長度在215 m左右，建筑的面積大約是一萬平方米，其吊車的軌頂標高大約是9.8 m。詳細的信息可以見圖1。在計算模型中，采用門架結構，柱腳采用錨栓連接，剛性柱腳。在該工程施工圖設計中，變截面H型鋼被應用在了剛架上。采用建研院開發的PKPM鋼結構模塊計算。

2 地下工程設計

為了滿足工作的需要，進行地質條件的分析是必要的。并且在實際工作過程中，業主需要盡可能的縮短工期。為了滿足業主的需要，預應力管樁被運用在了地基上，并選用粉質粘土作為持力層。樁進入持力層的深度約為1 m。其單樁的極限承載力為1000 kN。剛架柱受到吊車荷載的影響，柱腳彎矩很大，所以單柱必須采用兩個樁。該工程柱子最大軸力為1058 kN，彎矩為250.8 kN·m，水平剪力為40 kN，樁距取3.0 m，承臺高1.0 m。圍護墻傳到基礎上的荷載為4.2×3.8×6=98.8 kN，經計算可滿足抗沖、抗剪要求。

3 上部鋼結構設計

工程為了保證投產后生產的穩定性，必須進行精密嚴謹的計算，這也是為了滿足重級工作制吊車運行對廠房整體穩定性的需要。廠房柱距控制在6 m，門架的梁柱均采用變截面H型鋼，這種材料兼具截面特性好和用鋼量少的特點。為了滿足廠房的穩定性需要，必須選用最優的支撐體系；并在吊車梁系統設置制動板，既能起到制動桁架的作用，也能作為參觀走道使用，只有這樣才能保證整個廠房結構的穩定性。墻面和屋面選用重量輕并易安裝的彩色壓型鋼板。經過計算得出門架結構詳圖。

3.1 為了提升結構的安全穩定性，優化支撐的設置是必須的

這樣就可以避免剛架出現晃動的情況，更有利于進行安全的控制。因鋼材量較小的H型鋼被應用到了柱子上，必須通過設置系梁來降低柱子平面外計算長度，也需要設置十字交叉的柱間支撐，選材為角鋼。在廠房的第一跨和最好一跨設置柱間支撐，并只設置在吊車梁以上，中間跨每隔約30 m設置一道，吊車梁上下均打撐。對應柱間支撐跨設置屋面水平支撐，為能更好傳遞山墻風荷載，屋架結構體系中在屋脊和檐口處設置水平剛性系桿。

3.2 為了提升工程的穩定性，進行抗震計算是必要的

經過了解，可以針對輕型鋼材的結構特點，進行抗震構造模塊的優化，進行螺栓連接模塊的優化，進行設備的整體穩定性的控制，為了達到這一目標，因此在檐口位置，剛架斜梁與柱內翼緣交接點附近的檁條和墻梁處，各設置一對隅撐。在斜梁下翼緣受壓區隔一檁條設隅撐，并使其間距不大于相應受壓翼緣寬度的16倍，見圖2。

3.3 選甲摩擦型高強螺栓

由于輕型剛維護結構的自重很輕，所以屋面荷載比較小，變截面斜梁端部與柱子端部采用主要承受彎矩作用，剪力相對較很小，高強螺栓以受拉為主。剪力由端板間的摩擦力傳遞。該工程建筑大量采用陽光板，開窗面積少，風順力減少，相應剪力也小，所以選用摩擦型高強螺栓。

3.4 檁條的設計計算是最為困難的

首先，在目前設計規范或規程中尚無簡單實用的計算公式供設計人員采用，其次，為節省鋼材，輕鋼結構中的檁條除用于承擔梁的功能外往往兼作支撐體系中的壓桿，同時還通過隅撐對門式剛架的梁和柱提供側向支承。如果考慮門式剛架房屋中的蒙皮效應，則檁條的構造和受力計算更為復雜。

Z型連續檁條由于其自身的良好性能而得到廣泛的應用，其截面局部穩定性能較好，受力均衡，且質量輕，以便于制作、運輸及其安裝等工作。該項目采用了Q235B材質的Z型檁條，為更好的進行內力的計算，提升其應用效能，滿足荷載的靈活應用需要。光按50%活載均勻滿布得到一個效應值S1，再用50%活荷載按最不利隔跨分布得到一個效應S2。兩者相加即為最不利活荷載所產生的效應S。另外再考慮在支座處因搭接嵌套松動所產生的彎矩釋放10%。在風載的負壓作用下，圍護結構中檁條的自由側容易產生側向失穩，所以必須對檁條自由側翼緣進行穩定計算。如果檁條強度不大而穩定應力超限時，可以采用一些常用的構造手段來解決這個超限問題，主要有：加寬檁條翼緣寬度的方法；設置雙層拉條的方法等。

4 結語

輕鋼結構是一種比較常用的結構形式，其有利于進行重量控制，有利于提升鋼材的效能。由于其較好的安裝運輸性能，更有利于其工期的控制。本工程采用剛接柱腳和Q345鋼使用鋼量減少了許多，經對比驗算采用Q345鋼的用鋼量比采用Q235鋼的用鋼量下降16%左右，采用較平緩坡度（1/10）的門式剛度也可節約鋼材。為了進行鋼耗的控制，進行成本的優化，進行現代性的預應力技術的應用是必要的。若能在檁條中張拉板材可以防止風吸力下的局部失穩和提高彈性受力幅值，將可大大減少檁條的用鋼量。為此，在謀求改進方面希望本文能起到拋磚引玉的作用，同時我們期待著與專家同行的合作。

參考文獻

[1] 陸賜麟.輕鋼結構的重量應該更輕[J].建筑結構，2003（10）.

[2] 鋼結構設計規范.GB50017-2003[S].

[3] 門式剛架輕型技術規程CECS102[S].2002.

[4] 陳友泉，魏潮文，郭立湘.輕鋼結構中Z型號連續檁條設計問題的探討[J]，建筑結構，2003（7）.endprint

摘 要：為了滿足現階段輕鋼廠房的工作需要，進行吊車作用結構設計模塊的設計是必要的。這需要進行實例分析，更好的滿足輕鋼廠房的結構設計需要。

關鍵詞：有吊車 輕鋼廠 結構設計 存在問題

中圖分類號：TU392 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（a）-0097-01

1 引言

在工程實例分析中，本文對某一冷軋鋼板工程廠房為實例進行分析，該廠設計年產30萬 t冷軋薄板，其廠房長度在215 m左右，建筑的面積大約是一萬平方米，其吊車的軌頂標高大約是9.8 m。詳細的信息可以見圖1。在計算模型中，采用門架結構，柱腳采用錨栓連接，剛性柱腳。在該工程施工圖設計中，變截面H型鋼被應用在了剛架上。采用建研院開發的PKPM鋼結構模塊計算。

2 地下工程設計

為了滿足工作的需要，進行地質條件的分析是必要的。并且在實際工作過程中，業主需要盡可能的縮短工期。為了滿足業主的需要，預應力管樁被運用在了地基上，并選用粉質粘土作為持力層。樁進入持力層的深度約為1 m。其單樁的極限承載力為1000 kN。剛架柱受到吊車荷載的影響，柱腳彎矩很大，所以單柱必須采用兩個樁。該工程柱子最大軸力為1058 kN，彎矩為250.8 kN·m，水平剪力為40 kN，樁距取3.0 m，承臺高1.0 m。圍護墻傳到基礎上的荷載為4.2×3.8×6=98.8 kN，經計算可滿足抗沖、抗剪要求。

3 上部鋼結構設計

工程為了保證投產后生產的穩定性，必須進行精密嚴謹的計算，這也是為了滿足重級工作制吊車運行對廠房整體穩定性的需要。廠房柱距控制在6 m，門架的梁柱均采用變截面H型鋼，這種材料兼具截面特性好和用鋼量少的特點。為了滿足廠房的穩定性需要，必須選用最優的支撐體系；并在吊車梁系統設置制動板，既能起到制動桁架的作用，也能作為參觀走道使用，只有這樣才能保證整個廠房結構的穩定性。墻面和屋面選用重量輕并易安裝的彩色壓型鋼板。經過計算得出門架結構詳圖。

3.1 為了提升結構的安全穩定性，優化支撐的設置是必須的

這樣就可以避免剛架出現晃動的情況，更有利于進行安全的控制。因鋼材量較小的H型鋼被應用到了柱子上，必須通過設置系梁來降低柱子平面外計算長度，也需要設置十字交叉的柱間支撐，選材為角鋼。在廠房的第一跨和最好一跨設置柱間支撐，并只設置在吊車梁以上，中間跨每隔約30 m設置一道，吊車梁上下均打撐。對應柱間支撐跨設置屋面水平支撐，為能更好傳遞山墻風荷載，屋架結構體系中在屋脊和檐口處設置水平剛性系桿。

3.2 為了提升工程的穩定性，進行抗震計算是必要的

經過了解，可以針對輕型鋼材的結構特點，進行抗震構造模塊的優化，進行螺栓連接模塊的優化，進行設備的整體穩定性的控制，為了達到這一目標，因此在檐口位置，剛架斜梁與柱內翼緣交接點附近的檁條和墻梁處，各設置一對隅撐。在斜梁下翼緣受壓區隔一檁條設隅撐，并使其間距不大于相應受壓翼緣寬度的16倍，見圖2。

3.3 選甲摩擦型高強螺栓

由于輕型剛維護結構的自重很輕，所以屋面荷載比較小，變截面斜梁端部與柱子端部采用主要承受彎矩作用，剪力相對較很小，高強螺栓以受拉為主。剪力由端板間的摩擦力傳遞。該工程建筑大量采用陽光板，開窗面積少，風順力減少，相應剪力也小，所以選用摩擦型高強螺栓。

3.4 檁條的設計計算是最為困難的

首先，在目前設計規范或規程中尚無簡單實用的計算公式供設計人員采用，其次，為節省鋼材，輕鋼結構中的檁條除用于承擔梁的功能外往往兼作支撐體系中的壓桿，同時還通過隅撐對門式剛架的梁和柱提供側向支承。如果考慮門式剛架房屋中的蒙皮效應，則檁條的構造和受力計算更為復雜。

Z型連續檁條由于其自身的良好性能而得到廣泛的應用，其截面局部穩定性能較好，受力均衡，且質量輕，以便于制作、運輸及其安裝等工作。該項目采用了Q235B材質的Z型檁條，為更好的進行內力的計算，提升其應用效能，滿足荷載的靈活應用需要。光按50%活載均勻滿布得到一個效應值S1，再用50%活荷載按最不利隔跨分布得到一個效應S2。兩者相加即為最不利活荷載所產生的效應S。另外再考慮在支座處因搭接嵌套松動所產生的彎矩釋放10%。在風載的負壓作用下，圍護結構中檁條的自由側容易產生側向失穩，所以必須對檁條自由側翼緣進行穩定計算。如果檁條強度不大而穩定應力超限時，可以采用一些常用的構造手段來解決這個超限問題，主要有：加寬檁條翼緣寬度的方法；設置雙層拉條的方法等。

4 結語

輕鋼結構是一種比較常用的結構形式，其有利于進行重量控制，有利于提升鋼材的效能。由于其較好的安裝運輸性能，更有利于其工期的控制。本工程采用剛接柱腳和Q345鋼使用鋼量減少了許多，經對比驗算采用Q345鋼的用鋼量比采用Q235鋼的用鋼量下降16%左右，采用較平緩坡度（1/10）的門式剛度也可節約鋼材。為了進行鋼耗的控制，進行成本的優化，進行現代性的預應力技術的應用是必要的。若能在檁條中張拉板材可以防止風吸力下的局部失穩和提高彈性受力幅值，將可大大減少檁條的用鋼量。為此，在謀求改進方面希望本文能起到拋磚引玉的作用，同時我們期待著與專家同行的合作。

參考文獻

[1] 陸賜麟.輕鋼結構的重量應該更輕[J].建筑結構，2003（10）.

[2] 鋼結構設計規范.GB50017-2003[S].

[3] 門式剛架輕型技術規程CECS102[S].2002.

[4] 陳友泉，魏潮文，郭立湘.輕鋼結構中Z型號連續檁條設計問題的探討[J]，建筑結構，2003（7）.endprint