吊車梁(中級工作制)增設(shè)制動梁經(jīng)濟分析

焦峙煒 郭 菂 李林根

(山西航天清華裝備有限責(zé)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(shè)制動梁是當(dāng)下一個爭論的話題。我國GB 50017—2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第8.5.9條中規(guī)定[1]：“當(dāng)?shù)踯囪旒芎椭丶壒ぷ髦频踯嚵嚎缍鹊扔诨虼笥?2 m，或輕、中級工作制吊車梁跨度等于或大于18 m時，宜設(shè)置輔助桁架和下翼緣(下弦)水平支撐系統(tǒng)?！睂τ谥屑壒ぷ髦魄闆r下，吊車梁是否需要增設(shè)制動結(jié)構(gòu)，則由結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)實際情況酌情決定。因此，在實際工程中，常常出現(xiàn)以下情況：不少業(yè)主為減少工程造價，以規(guī)范未做明確規(guī)定，強行要求設(shè)計師取消吊車梁制動結(jié)構(gòu)；部分施工單位，本著對項目負(fù)責(zé)的精神，根據(jù)以往實際施工經(jīng)驗，要求業(yè)主增設(shè)吊車梁制動結(jié)構(gòu)。為此，本文通過工程實例，使用凈現(xiàn)值法，對此問題做出分析。

2 工程實例

某工業(yè)廠房跨度24 m(單跨)，柱距為7.5 m，內(nèi)部設(shè)有兩臺相同吊車，采用門式剛架結(jié)構(gòu)，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(nèi)地面7 m，具體規(guī)格如表1[2]所示。

表1 吊車參數(shù)表

根據(jù)實際情況，業(yè)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(shè)制動梁；一種是按施工單位所提建議，增設(shè)制動梁。當(dāng)?shù)踯嚵翰辉O(shè)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(dāng)?shù)踯嚵涸鲈O(shè)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(xiàn)行規(guī)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(shè)制動結(jié)構(gòu)，則需比原有方案多投入：

249.39×60×2=29 926.8元。

根據(jù)以往實際經(jīng)驗，當(dāng)未增設(shè)制動結(jié)構(gòu)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(diào)直軌道處理、局部焊縫補強，設(shè)備停產(chǎn)損失等)；當(dāng)增設(shè)制動結(jié)構(gòu)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(jīng)驗，每年所需費用如表3所示。

表3 現(xiàn)金流量表 萬元

方案一與方案二的現(xiàn)金流量圖如圖5,圖6所示。

則方案一的凈現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)值小于方案一，即業(yè)主投資較少。故選擇方案二，即吊車梁增設(shè)制動梁結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)語

1)通過計算可以得出，若以廠房周期15年計算，基準(zhǔn)收益率為8%，則增設(shè)制動梁的經(jīng)濟效益要好于未增設(shè)制動梁的方案。隨著時間周期的增加(例如20年)，此種經(jīng)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(cè)向剛度，承受吊車橫向水平荷載及由于其他因素所產(chǎn)生的水平力，還能保證吊車梁(或吊車桁架)的側(cè)向穩(wěn)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(xù)廠房維護提供便利條件。