本钢结构工程是东南沿海某铝箔公司高精铝板带工程热轧车间1号厂房。厂房横向宽123 m，纵向长303 m，平面呈“L”型，建筑面积为23 653 mz。①一⑥轴区域厂房横向为五跨连续(24+30+20+24+25)m。檐口高度18 m；⑩一◎轴区域厂房横向为两跨(24+25)m，檐口高度18 m。厂房纵向标准柱距为12 m，因为工艺布置要求，纵向还有8，10，11，14，18，19 m柱距；局部抽柱形成24 m开问。厂房内设有3台32 t桥式吊车(A7级)，1台20 t电动智能硬钩桥式吊车(A8级)，1台100／50 t桥式吊车(A5级)，1台50／20 t桥式吊车(A5级)，1台70／16 t桥式吊车(A5级)，1台20／5 t桥式吊车(A5级)，吊车轨顶标高复杂多样，分别有8．0，8．5，9．O，10．5，12．5 m．

2  结构设计

2．1主要构件截面

    刚架采用“H”型实腹式屋面梁及双肢格构式变阶柱。30 m跨屋面梁高1 000 mm，其余跨屋面梁高800 mm。边跨格构柱高1 000 mm，上阶“H”型实腹柱高600 mm；中间跨格构柱高2 000 mm，上阶“H”型实腹柱高800 mm。吊车梁采用焊接实腹式工字型梁，吊车梁最大截面高度为3 000 mm。

2．2  支撑布置

    由于厂房平面呈“L”型，屋面结构布置详见图l，因此在⑩轴处设置了伸缩缝，将厂房分成两个规则的矩形单体。每个温度区段均设置了完整的屋面纵横向水平支撑及柱间支撑，形成稳定的结构体系。

    屋面支撑设计时有两点需要注意：

    首先，厂房标准柱距为12 m(因为工艺要求，尚有柱距达到14，18，19 m，山墙抗风柱标准柱距为8 m)，屋面若按常规采用“十”字交叉支撑，为满足长细比要求，支撑截面会很大。而且支撑构件最大长度超过20 m，这对制作、运输、安装都是个考验。此外，支撑在自重作用下将产生较大变形，会影响支撑体系的受力。为改善这种情况，先在交叉支撑的中部交点处设置一根刚性系杆，在18，19 m开间处系杆采用H450×200×5×10，其余开间采用}-1300×150×5×6，然后屋面永平支撑在交叉处断开，并与此系杆连接，这样系杆就可以作为屋面水平支撑的平面外支点，使屋面支撑的计算长度减小一半。水平支撑采用经济高效的焊接钢管夺140×4．5。

    其次，这类工业厂房屋面一般会有较多比较大的洞口。遇到这种情况，首先应当同建筑、暖通等其他专业沟通，让其调整洞口的位置，以免与屋面支撑冲突。本工程在⑩一⑨轴开间屋面上有一个夺l 900的洞口，暖通专业的管道经此洞口穿出屋面，使得洞口处无法布置横向水平支撑杆件。经与暖通专业沟通，无法调整洞口位置。最终在相邻的⑨一⑩轴开间，洞口两侧3个抗风柱柱距范围内补充设置了横向水平支撑，从而使屋面纵向地震作用及山墙传来的纵向风荷载可以有效地通过这部分支撑传递给柱间支撑，保证了荷载作用传递路线的可靠与完整。

2．3  吊车系统的设计及优化

2．3．1  吊车梁截面形式的选择

    钢结构工业厂房的柱网一般是由工艺布置决定的。工艺布置决定了厂房纵向柱距复杂多样。厂房纵向标准柱距为12 m，同时还有8，10，11，14，18，19 m柱距，此外还有局部抽柱形成的24 m大开间。这为吊车梁的设计带来了困难。经权衡，对同一柱列上不同跨度的吊车梁，在经济合理的前提下，尽量减少不同截面高度的种类，同时采用梁端直角阶形变高度的吊车梁，从而尽可能使各轴线上格构式变阶柱的肩梁位于同一标高，以简化连接节点的种类，同时

2．3．2  吊车梁制动结构上的开洞处理

    通常在吊车梁制动板上开设上吊车检修人孑L和通风管道洞口时，洞口宽度要小于制动板宽的2／3；也便于  钢结构工厂加工制作。

    如图2所示，梁端变高度吊车梁的做法有3种：第1种采用梁端部逐渐变化高度的形式(即楔形变截面)，第2种采用端部圆弧变截面，第3种采用端部直角阶形变截面。第1种吊车梁因为下翼缘弯折处与腹板的焊接困难，易开裂，所以已经较少采用。

第2种吊车梁加工制作复杂，耗钢量大，而且端部腹板圆弧过渡处应力集中严重，疲劳强度低口]。某炼钢厂车间曾采用这种端部构造的吊车梁，投产10余年后即出现疲劳裂缝，经加固后使用不久仍继续开裂，不得巳只能更换新梁叩]。第3种吊车梁是将端部下翼缘开槽插入腹板后焊接(对于重级工作制吊车梁，腹板可以在下翼缘插入的端部开止裂孔，孑L壁必须打磨光滑)，并在梁的下部加封头板。试验研究证明矗茎种端部构造加工制作方便，受力性能也较令人满意_2]。同时对其端部变截面处进行构造设计，优化其几何尺寸，可以大大减小变截面处的应力突变，提高吊车梁的疲劳强度。具体构造措施详见文献[1]。当采用制动桁架时，可以改变某一腹杆的布置方法

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