摘要：針對泰富重工港口礦山成套設備生產(chǎn)制造基地的廠房建設項目，分析了基本情況和要求，分別計算了吊車柱距為9米和12米時，國產(chǎn)吊車和歐式吊車的每平方米用鋼量，通過比較，確定了從用鋼量的角度提高廠房建設經(jīng)濟性的結(jié)論。

關鍵詞：泰富重工，擬建廠房，經(jīng)濟性，比較

1工程概況

本項目為泰富重工港口礦山成套設備生產(chǎn)制造基地，位于湘潭市九華工業(yè)園內(nèi)，廠房的建筑面積約12萬平方米，設置在廠區(qū)中南部。由南往北依次設計為金屬結(jié)構(gòu)車間、部裝車間、總裝車間、表面處理車間。三個車間共同圍合為U型，并在其中部設置一成品調(diào)試場。廠房東西向長度398米，南北向長度526米。所有廠房均為三連跨設計，總跨度102米。

2 結(jié)構(gòu)設計

2.2材料

鋼架，吊車梁，抗風柱均采用Q345B鋼；

檁條：當柱距9米時，屋面和墻面采用C型鍍鋅檁條。當柱距12米時，屋面和墻面采用Z型鍍鋅檁條。鍍鋅量為275g，基材強度：鋼材最小屈服強度345kN/mm2；

柱間支撐，系桿，拉條鋼套管均采用Q235B鋼；

水平支撐采用HPB235。

3 用鋼量的計算結(jié)果

3.1 計算內(nèi)容

根據(jù)以上基本情況，開始進行相關的計算，而廠房的結(jié)構(gòu)設計計算涉及的內(nèi)容相對較多。由于篇幅有限本文只對用鋼量進行計算。

用鋼量的多少，和廠房內(nèi)的吊車類型、跨距大小、廠房高度、吊車起吊高度等不同的因素都有關系。

一般地，廠房吊車有國產(chǎn)吊車和歐式吊車兩種。這兩種類型的吊車各有特點。與國產(chǎn)吊車相比，歐式吊車自重輕，能耗較低，結(jié)構(gòu)輕便，輪壓小，吊鉤至墻面的極限距離最小，凈空高度最低，更能貼近作業(yè)面，而起升的高度相對卻可以更高，這就相當于增加了有效工作空間。

另外，由于較長的鋼構(gòu)件的穩(wěn)定及剛度相對較差，經(jīng)常會在強度沒有達到允許應力時就會失穩(wěn)、破壞或出現(xiàn)變形過大，這就需要增加用鋼量來避免這些問題，也使比較研究的準確性受到影響。因此實際操作時應盡量改善構(gòu)件的受力性能及約束環(huán)境，使穩(wěn)定應力與強度容許值接近，同時撓度又不致過大。

對于吊車梁，同時存在著豎向的輪壓和橫向的水平摩擦制動力，所以，需將吊車的梁截面在高度及上、下翼緣的寬度適當進行了調(diào)整，在強度和穩(wěn)定、剛度、繞度等各方面都能滿足計算要求下達到最省截面。在框架梁柱上，同時具有平面內(nèi)和空間內(nèi)的穩(wěn)定性問題。在平面內(nèi)，采用了加高構(gòu)件截面，去改善受力性能和穩(wěn)定性，同時，又對還有利于廠房的側(cè)向剛度，同時，還要避免因加寬構(gòu)件翼緣帶來的材料。當框架的平面外截面出現(xiàn)特性很弱的情況時，長徑比過大，單純依靠在構(gòu)件翼緣處加寬來增加平面外的穩(wěn)定性，效果并不好。這時候，就要適當采用柱間支撐或屋面支撐，實現(xiàn)控制長細比過大的目的。在本設計中，把安裝吊車的吊車梁當作柱間支撐的系桿進行計算，從而減小柱平面外計算長度，加上在屋面兩端所設置的支撐，和屋面的檁條一起形成了一個拉桿體系，使整個廠房的框架平面外穩(wěn)定性得到了有力的保證，還同時節(jié)省了一部分耗材。

本設計按照《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》、《建筑抗震設計規(guī)范》以及《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》等相關標準及規(guī)范進行設計，采用PKPM-STS鋼結(jié)構(gòu)設計工具箱，根據(jù)吊車規(guī)格設計出用鋼量較小的吊車梁截面形式、尺寸，求出吊車梁系統(tǒng)用鋼量。

具體過程如下：針對9米和12米的吊車距，運行PK菜單，網(wǎng)絡輸入-建立平面模型-初定義梁截面形式和尺寸-布置梁柱-設置計算長度-定義鉸接構(gòu)件-布置永久和可變栽荷-設計參數(shù)輸入-設置支座-計算簡圖校核-結(jié)構(gòu)計算-輸出結(jié)果。根據(jù)計算結(jié)果，多次調(diào)整截面參數(shù)，直到滿足最小用鋼條件為止。

4 結(jié)論

相同荷載條件下，主鋼部分柱距9米比柱距12米用鋼量大約少2.5kg/m2，相當于節(jié)省造價20元/m2。整個廠房鋼結(jié)構(gòu)部分節(jié)約造價約228萬。但由于9米柱距基礎承臺及樁數(shù)增加，將增加造價約100萬元。綜合整體工程造價來看，9米柱距比12米柱距結(jié)構(gòu)造價大約節(jié)省128萬?？紤]到12米柱距布置，廠房顯得更寬敞、設備布置更靈活、大門及過跨更便捷，我們建議采用12米柱距。

按20T+50T+20T吊車計算，歐式吊車比國產(chǎn)吊車每平方米用鋼量節(jié)省3.75kg/m2，相對于節(jié)省造價30元。整個廠房鋼結(jié)構(gòu)部分節(jié)約造價約342萬元。本項目采用何種吊車，還需要比較吊車價格及維修價格。

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