CN108360747A - 用于大吨位双层吊车厂房的钢管砼格构柱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于大吨位双层吊车厂房的钢管砼格构柱，包括下段为多肢钢管混凝土格构柱，多肢钢管混凝土格构柱包括四个呈矩形排列的柱肢，矩形的短边外侧设置有位于矩形中轴上的第五柱肢；多肢钢管混凝土格构柱顶部设置有下肩梁，下肩梁上设置有位于矩形柱肢上方的四肢钢管混凝土格构柱和位于第五柱肢上方的第一下层吊车梁置放区；四肢钢管混凝土格构柱顶部设置有上肩梁，上肩梁上设置有实腹式工字型钢柱和第一上层吊车梁置放区。本发明所述柱体整体刚度变化均匀，受力途径简单，肩梁受力计算较为清晰，消除了传统吊车荷载作用于悬挑牛腿产生偏心荷载对下柱造成的不利影响；其次，很好地控制了吊车运行时产生振动对厂房造成的影响。
Description
技术领域
本发明涉及双层吊车厂房建筑设计技术领域，尤其是涉及一种用于大吨位双层吊车厂房的钢管砼格构柱。
背景技术
随着国内加工制造业不断发展, 重型及超重型设备的需求逐年增加, 与之相应的超大设备加工机械也应运而生，促使厂房朝着大跨度、大柱距、大吨位吊车（特别是双层吊车）的方向发展。
对于下层吊车吨位小于300吨的双层吊车厂房，常规采用上柱为焊接工字形实腹钢梁柱和四肢钢管混凝土格构式下柱相结合的立柱，上层吊车梁支承于上柱与钢管混凝土格构式柱分界处的肩梁上，下层吊车梁支承于柱外悬挑牛腿处，由悬挑牛腿承担下层吊车的全部荷载。但是，对于下层吊车吨位大于300吨的双层吊车厂房，目前国内尚没有在建或已建成厂房，对于此种结构体系开展的研究也较少，完全没有使用悬挑牛腿支撑下层吊车全部荷载的实际工程经验，也没有相关规范作为结构设计的依据。假设采用现有低载荷双层吊车厂房的相关设计规范，不仅需要进行包括有限元数值分析等复杂的计算过程，还需要通过模型试验验证方案可行性，此外还不能准确预知悬挑牛腿支撑下层吊车的偏心荷载会对下柱产生何种程度的不利影响。
发明内容
本发明提供一种结构简单、受力明确、便于设计计算的用于大吨位双层吊车厂房的钢管砼格构柱。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的用于大吨位双层吊车厂房的钢管砼格构柱，包括柱体，所述柱体的下段为多肢钢管混凝土格构柱，所述多肢钢管混凝土格构柱包括四个呈矩形排列的柱肢，所述矩形的短边外侧设置有位于矩形中轴上的第五柱肢；多肢钢管混凝土格构柱顶部设置有下肩梁，所述下肩梁上设置有位于矩形柱肢上方的四肢钢管混凝土格构柱和位于所述第五柱肢上方的第一下层吊车梁置放区；所述四肢钢管混凝土格构柱顶部设置有上肩梁，所述上肩梁上设置有实腹式工字型钢柱和第一上层吊车梁置放区。
所述多肢钢管混凝土格构柱的另一侧矩形短边外侧设置有位于矩形中轴上的第六柱肢；所述下肩梁上还设置有位于所述第六柱肢上方的第二下层吊车梁置放区；所述上肩梁上还设置有第二上层吊车梁置放区，可用于建造相邻两跨均设置有大吨位双层吊车的重型厂房。
所述第五柱肢和第六柱肢均与相邻的矩形短边构成正三角形，可增强柱体的结构稳定性，提高其承压能力。
本发明提供的用于大吨位双层吊车厂房的钢管砼格构柱，包括依次相连的五/六肢格构柱、四肢格构柱和实腹式工字型钢柱，其整体刚度变化均匀，相邻柱段之间设置的肩梁直接承载上下层吊车载荷，并将吊车载荷传递给格构柱，其受力途径简单，肩梁受力计算较为清晰，可以很好地解决采用将吊车梁搁置于悬挑牛腿上的复杂计算分析过程，同时有效地消除了传统吊车荷载作用于悬挑牛腿产生偏心荷载对下柱造成的不利影响；其次，下柱采用五、六肢格构柱，刚度较大，很好地控制了吊车运行时产生振动对厂房造成的影响。
附图说明
图1是本发明的结构示意图一（下柱为五肢钢管混凝土格构柱）。
图2是图1中的A1- A1剖面图。
图3是图1中的A2-A2剖面图。
图4是本发明的结构示意图二（下柱为六肢钢管混凝土格构柱）。
图5是图4中的B1- B1剖面图。
图6是实施例中的整体厂房结构示意图。
具体实施方式
本发明所述的用于大吨位双层吊车厂房的钢管砼格构柱，包括如图1所示的下柱为五肢钢管混凝土格构柱的柱体，具体地，该柱体的下段为五肢钢管混凝土格构柱1a，即包括四个呈矩形排列的柱肢1.1、1.2、1.3、1.4，上述矩形的短边外侧设置有位于矩形中轴上的第五柱肢1.5（见图2）；五肢钢管混凝土格构柱1a顶部设置有下肩梁2，下肩梁2上设置有位于矩形柱肢1.1、1.2、1.3、1.4上方的四肢钢管混凝土格构柱3（见图3）和位于第五柱肢1.5上方的第一下层吊车梁置放区4.1；四肢钢管混凝土格构柱3顶部设置有上肩梁5，上肩梁5上设置有实腹式工字型钢柱6和第一上层吊车梁置放区7.1。该柱体可用于建造单跨设置有大吨位双层吊车的重型厂房。
上述用于大吨位双层吊车厂房的钢管砼格构柱，还可以是如图4所示的下柱为六肢钢管混凝土格构柱的柱体，其与上述下柱为五肢钢管混凝土格构柱的柱体主要在于下柱不同，具体地，在五肢钢管混凝土格构柱1a的另一侧矩形短边外侧还设置有位于矩形中轴上的第六柱肢1.6，从而构成六肢钢管混凝土格构柱1b（见图5）；然后，如图4所示，在下肩梁2上还设置有位于第六柱肢1.6上方的第二下层吊车梁置放区4.2，在上肩梁5上还对称于第一上层吊车梁置放区7.1设置有第二上层吊车梁置放区7.2，其余相同。该柱体可用于建造相邻两跨均设置有大吨位双层吊车的重型厂房。
为了提高下柱的承压能力，增强柱体结构的整体稳定性，上述第五柱肢1.5和第六柱肢1.6均以与相邻的矩形短边构成正三角形的位置进行布置。
以下以某集团公司的大型石化容器制造基地项目的某联合厂房为例，来说明本发明的具体应用。
如图6所示，该主厂房部分为从西至东C1～C7七联跨厂房，跨度均为36m，厂房总长408m，标准柱距18m。其中，西侧四跨均设单层吊车，轨顶标高18m，C1跨吊车最大起重量100t；C2、C3跨吊车最大起重量250t；C4跨吊车最大起重量200t；C5跨吊车最大起重量300t。东侧C6、C7跨则为大型容器装配跨，均设双层吊车，上层吊车轨顶标高28m，下层吊车规顶标高18m，其中C6跨上层吊车D1最大起重量为500t，下层吊车D2最大起重量300t；C7跨上层吊车D3最大起重量为500+400t，下层吊车D4最大起重量500t。以上吊车工作等级均为A5。
由于C6、C7跨厂房设计布置双层吊车，且吊车载荷在500吨以上，因此，C6跨厂房西侧立柱、C7跨厂房东侧立柱均采用本发明所述的下柱为五肢钢管混凝土格构柱的三段式柱体，而C6、C7跨厂房交界处的立柱则采用本发明所述的下柱为六肢钢管混凝土格构柱的三段式柱体，上层吊车D1、D3的吊车梁直接搁置于上柱和中柱之间的上肩梁上，下层吊车D2、D4的吊车梁直接搁置于中柱和下柱之间的下肩梁上，使下层吊车荷载受力方式与上层吊车一样，均可以通过受力途径明确、受力方式简单的格构柱整体承受，避免了采用传统使用悬挑牛腿支撑下层吊车全部荷载的情况。由于肩梁的计算方式比较成熟，因此大大简化了该方案的设计计算过程，提高了厂房整体结构稳定性，有效消除了传统吊车荷载作用于立柱悬挑牛腿产生偏心荷载对下柱造成的不利影响。
Claims (3)
1.一种用于大吨位双层吊车厂房的钢管砼格构柱，包括柱体，其特征在于：所述柱体的下段为多肢钢管混凝土格构柱，所述多肢钢管混凝土格构柱包括四个呈矩形排列的柱肢，所述矩形的短边外侧设置有位于矩形中轴上的第五柱肢；多肢钢管混凝土格构柱顶部设置有下肩梁，所述下肩梁上设置有位于矩形柱肢上方的四肢钢管混凝土格构柱和位于所述第五柱肢上方的第一下层吊车梁置放区；所述四肢钢管混凝土格构柱顶部设置有上肩梁，所述上肩梁上设置有实腹式工字型钢柱和第一上层吊车梁置放区。
2.根据权利要求1所述的用于大吨位双层吊车厂房的钢管砼格构柱，其特征在于：所述多肢钢管混凝土格构柱的另一侧矩形短边外侧设置有位于矩形中轴上的第六柱肢；所述下肩梁上还设置有位于所述第六柱肢上方的第二下层吊车梁置放区；所述上肩梁上还设置有第二上层吊车梁置放区。
3.根据权利要求1或2所述的用于大吨位双层吊车厂房的钢管砼格构柱，其特征在于：所述第五柱肢和第六柱肢均与相邻的矩形短边构成正三角形。
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