吊車梁(中級工作制)增設制動梁經濟分析

焦峙煒 郭 菂 李林根

(山西航天清華裝備有限責任公司，山西 長治 046012)

1 概述

目前，中級工作制吊車梁是否增設制動梁是當下一個爭論的話題。我國GB 50017—2003鋼結構設計規范第8.5.9條中規定[1]：“當吊車桁架和重級工作制吊車梁跨度等于或大于12 m，或輕、中級工作制吊車梁跨度等于或大于18 m時，宜設置輔助桁架和下翼緣(下弦)水平支撐系統。”對于中級工作制情況下，吊車梁是否需要增設制動結構，則由結構工程師根據實際情況酌情決定。因此，在實際工程中，常常出現以下情況：不少業主為減少工程造價，以規范未做明確規定，強行要求設計師取消吊車梁制動結構；部分施工單位，本著對項目負責的精神，根據以往實際施工經驗，要求業主增設吊車梁制動結構。為此，本文通過工程實例，使用凈現值法，對此問題做出分析。

2 工程實例

某工業廠房跨度24 m(單跨)，柱距為7.5 m，內部設有兩臺相同吊車，采用門式剛架結構，如圖1所示。

吊車形式采用DSQD型5 t～125 t吊鉤起重機(大連重工起重集團有限公司2003年資料)，吊車梁頂部高度距室內地面7 m，具體規格如表1[2]所示。

表1 吊車參數表

根據實際情況，業主方可以有兩種選擇方案：一種是按照原圖紙進行施工，不增設制動梁；一種是按施工單位所提建議，增設制動梁。當吊車梁不設制動梁時，通過計算，選定吊車截面為焊接H型鋼，強度等級為Q235B，其截面尺寸為H600×360×320×8×14，如圖2所示。

當吊車梁增設制動梁時，其吊車梁截面為H600×340×300×6×12，具體如圖3,圖4所示。

方案一與方案二均滿足現行規范要求。對其進行成本分析，具體如表2所示。

表2 成本分析表

通過表2可知，方案二比方案一將會多投入249.39 m/元，則若要增設制動結構，則需比原有方案多投入：

249.39×60×2=29 926.8元。

根據以往實際經驗，當未增設制動結構時，5年以后，每年需對吊車梁上部軌道進行維護處理，每年維護費用約為90元/m(包括調直軌道處理、局部焊縫補強，設備停產損失等)；當增設制動結構時，5年以后，每年的維護費用約為15元/m。通過專家分析及相似項目經驗，每年所需費用如表3所示。

表3 現金流量表 萬元

方案一與方案二的現金流量圖如圖5,圖6所示。

則方案一的凈現值NPV1為：

NPV1=7.58+1.08×(P/A,i,n1)×(P/F,i,n2)=

7.58+1.08×6.710 1×0.680 6=12.52萬元。

方案二的凈現值NPV2為：

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

0.18×6.710 1×0.680 6=11.39萬元。

其中,n1=10,n2=5,i=8%,故：NPV1>NPV2。

方案二的投資凈現值小于方案一，即業主投資較少。故選擇方案二，即吊車梁增設制動梁結構。

3 結語

1)通過計算可以得出，若以廠房周期15年計算，基準收益率為8%，則增設制動梁的經濟效益要好于未增設制動梁的方案。隨著時間周期的增加(例如20年)，此種經濟效益會越來越大。

2)制動梁不僅僅能夠增加吊車梁(或吊車桁架)的側向剛度，承受吊車橫向水平荷載及由于其他因素所產生的水平力，還能保證吊車梁(或吊車桁架)的側向穩定性，減小鋼吊車梁的截面面積(方案二吊車梁截面面積小于方案一)。同時制動梁還可以作為檢修吊車及軌道的操作平臺和行走道，為后續廠房維護提供便利條件。