机械工业厂房结构设计规范 GB50906-2013

9.4.1 钢筋混凝土结构厂房，柱距小于7.5m、起重机工作级别为A1～A5时，起重机梁的选用应符合下列规定：
    1 起重量大于等于150t时，应采用钢结构；
    2 起重量为50t～125t时，宜采用钢结构，可采用预应力混凝土结构；
    3 起重量小于等于32t时，宜采用钢结构或预应力混凝土结构，可采用钢筋混凝土结构。

9.4.2 钢筋混凝土结构厂房，柱距小于7.5m、起重机工作级别为A6～A8时，起重机梁的选用应符合下列规定：
    1 起重量大于等于125t时，应采用钢结构；
    2 起重量为32t～100t时，宜采用钢结构，可采用预应力混凝土结构；
    3 起重量小于等于16t时，宜采用钢结构或预应力混凝土结构，可采用钢筋混凝土结构。

9.4.3 钢筋混凝土结构厂房，柱距为7.5m～12m、起重机工作级别为A1～A5时，起重机梁的选用应符合下列规定：
    1 起重量大于等于125t时，应采用钢结构；
    2 起重量为50t～100t时，宜采用钢结构，可采用预应力混凝土结构；
    3 起重量小于等于32t时，宜采用钢结构或预应力混凝土结构，可采用钢筋混凝土结构。

9.4.4 钢筋混凝土结构厂房，柱距为7.5m～12m、起重机工作级别为A6～A8时，起重机梁的选用应符合下列规定：
    1 起重量大于等于75t时，应采用钢结构；
    2 起重量为10t～50t时，宜采用钢结构，可采用预应力混凝土结构；
    3 起重量小于等于5t时，宜采用钢结构或预应力混凝土结构，可采用钢筋混凝土结构。

9.4.5 钢结构厂房，起重机梁宜采用钢结构。

9.4.6 厂房柱距大于12m、厂房设有硬钩起重机或壁行起重机和直接承受间歇性辐射热影响，起重机梁表面温度经常大于150℃且有隔热措施时，应采用钢起重机梁。

9.4.7 钢起重机梁的形式，应符合下列规定：
    1 一般起重机可选用等截面焊接工字形起重机梁；
    2 跨度小于或等于6m、起重量小于等于10t的工作级别为A1～A5的起重机，以及悬挂单梁起重机，可采用型钢起重机梁或加强型钢起重机梁；
    3 跨度和轮压均较大时，可选用焊接箱形起重机梁；
    4 跨度大于等于18m，以及起重量小于等于75t的工作级别为A1～A5的起重机，或起重量小于等于32t的工作级别为A6～A7的软钩起重机，可采用桁架式起重机梁；
    5 壁行起重机梁宜采用分离式，当支承壁行起重机的柱距大于等于12m时，可采用整体式壁行起重机梁。

9.4.8 钢起重机梁的截面尺寸应由计算确定，其高度可按下列规定确定：
    1 实腹式焊接钢起重机梁的高度，可按计算的经济高度、容许挠度和建筑净空要求确定；
    2 箱形焊接起重机梁的高度可取梁跨度的1／8～1／12；
    3 桁架式起重机梁的高度，当跨度为12m～18m时，可取跨度的1／5～1／7；当跨度为24m～36m时，可取跨度的1／8～1／10，并宜与建筑净空要求相协调。

9.4.9 钢筋混凝土或预应力混凝土起重机梁，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定验算强度、裂缝、挠度和疲劳。
    钢起重机梁应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定验算梁的强度、整体稳定、局部稳定、疲劳、变形以及轮压处腹板的局部压应力。

9.4.10 计算起重机梁的强度和稳定时，应采用荷载效应的基本组合，其荷载效应应按作用在跨间内荷载效应最大的两台起重机确定；计算疲劳和变形时，应采用荷载效应的标准组合，其荷载效应应按作用在跨间内最大的一台起重机确定，且其动力荷载标准值可不乘以动力系数。

9.4.11 桁架式钢起重机梁的内力计算，上弦除应计算起重机轮压作用下的轴力外，尚应计算起重机轮压作用在节间引起的局部弯矩、起重机横向水平荷载对其产生的轴力和弯矩、因桁架变形引起的次弯矩和腹杆交点对上弦偏心产生的弯矩。

9.4.12 钢起重机梁的挠度应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定；当工艺无特殊要求时，壁行起重机梁的挠度应符合下列规定：
    1 上梁和下梁的水平挠度、下梁竖向挠度不宜超过上梁和下梁跨度的1／1000～1／1200；
    2 上梁和下梁间相对竖向挠度差限值不宜超过3mm～5mm。

9.4.13 符合下列情况之一的钢起重机梁，宜设置制动结构、辅助桁架及其支撑系统(图9.4.13)：
    1 起重机工作级别为A6～A8；
    2 起重机梁跨度大于等于12m；
    3 桁架式起重机梁。

 
图9.4.13 制动结构组成示意
1-制动板或制动桁架腹杆；2-下翼缘水平支撑；3-起重机梁；
4-边梁；5-辅助桁架；6-垂直支撑；7-走道；8-栏杆

9.4.14 位于中柱的起重机梁，当相邻的起重机梁高度相同且轨高一致时，制动结构可由两起重机梁的上翼缘或起重机桁架的上弦杆和制动板或腹杆系统组成；当相邻起重机梁的高度不等且轨高相差较大时，可按位于边柱的起重机梁处理。

9.4.15 起重机工作级别为A8的起重机梁，制动结构应采用梁式；起重量大于等于150t、工作级别为A6、A7的起重机梁，当跨度大于等于12m或制动结构的宽度小于1.2m时，制动结构宜采用梁式；其他情况下，制动结构宜采用桁架式。

9.4.16 起重机梁制动系统及其相互之间的连接应通过计算确定。制动结构与起重机梁的连接形式宜采用高强螺栓连接，对于起重量小于等于32t，工作级别为A6、A7的起重机及起重量小于200t、工作级别为A4、A5的起重机梁，可采用焊接或普通螺栓连接。采用焊接连接时，可采用焊脚尺寸不小于6mm的间断焊，净距不应超过制动板板厚的15倍。

9.4.17 制动结构边梁、辅助桁架的竖向挠度不应大于跨度的1／400。工作级别为A6～A8的起重机梁的制动结构及与墙架有连接的制动结构，其水平挠度不应大于跨度的1／2200。

9.4.18 起重机梁上应设置车挡，并应进行强度验算。

9.4.19 钢起重机梁相邻端部应设填板或连接板连接，其尺寸及连接用螺栓的直径和数量，可按起重机纵向刹车力和山墙传来的风荷载计算确定。填板或连接板宜设在梁高度中部，梁高度大于1.5m、起重量较大或工作级别为A6～A8的起重机梁，填板的位置宜设在梁高底部1／3处。

9.4.20 起重机梁端与柱的连接，应符合下列要求：
    1 起重机梁端顶部应分别采用独立连接板与柱连接，连接板截面应根据横向刹车力由计算确定；
    2 起重机梁端底部与柱的连接，对于钢起重机梁在无柱间支撑范围，可采用普通螺栓或焊接构造连接；在有柱间支撑处的钢起重机梁及所有柱间的混凝土起重机梁，其连接应根据纵向刹车力和山墙传来的风荷载由计算确定；
    3 对于钢起重机梁，梁高度大于1.5m、起重量较大或工作级别为A6～A8的起重机梁，梁端应增设垂直隔板连接填板和柱。

9.4.21 当利用起重机梁或起重机梁制动系统作为柱子侧向支点时，起重机梁或起重机梁制动系统与柱子应有可靠连接。

9.4.22 钢起重机梁的构造除应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定外，尚应符合下列要求：
    1 对桁架式起重机梁，宜采取防止其上弦因轨道偏心而发生扭转的构造措施；
    2 宜采用抗弯和抗扭刚度较大的轨道，并宜采用焊接长轨；有条件时，宜在轨道与梁上翼缘间铺设弹性垫；
    3 跨度大于等于18m的起重机梁，宜按跨度的1／1000起拱。
 

条文说明

9.4 起重机梁

9.4.1～9.4.5 结合近年来工程经验、我国钢结构发展情况，对起重机梁的选型给出新规定，主要加宽了钢起重机梁的适用范围。

9.4.6 本条给出几种应使用钢起重机梁的情况。其中，对直接承受间歇性辐射热影响，当不采取隔热措施，起重机梁表面温度经常大于150℃的情况，除了应采用钢起重机梁外，还应采取有效的隔热措施方可使用。

9.4.7、9.4.8 机械工业厂房柱距变化较大，采用的起重机起重量、工作级别种类很多，起重机形式多样，为方便设计，对钢起重机梁选型和截面尺寸作了规定。
    机械工厂中的冶炼、铸造、重型金工车间(厂房)，常设有壁行起重机，第9.4.7条第5款特别提出宜采用分离式壁行起重机梁，这种形式的壁行起重机梁构造简单、受力明确。只有当壁行起重机梁支承在柱上，且柱距大于等于12m以及上下梁的挠度差太大，控制上水平梁的挠度限制有困难时，可采用整体式壁行起重机梁，即箱形梁。

9.4.9、9.4.10 分别给出混凝土起重机梁、钢起重机梁结构设计计算内容，包括荷载取值及组合规定。大柱距(18m、24m)的厂房，有时会有起重机共抬工件的情况，且位置较固定，此时计算疲劳和变形时参加组合的起重机台数，可征求工艺设计人员的意见，根据可能产生的情况确定。

9.4.11 桁架式钢起重机梁内力计算时，除了满足本条规定外，尚应根据实际情况决定是否考虑下弦杆件因桁架变形引起的次弯矩和腹杆交点对下弦偏心产生的弯矩。

9.4.12 本条根据工程经验，给出钢起重机梁竖向挠度控制要求。对于有制动结构的起重机梁，其水平挠度控制标准在第9.4.17条给出；对于无制动结构的起重机梁，设计时应保证梁水平抗弯刚度，以防使用中出现卡轨、脱轨或水平向晃动问题。
    对于壁行钢起重机梁，其竖向、水平挠度控制限值选用，对较小跨度起重机梁宜采用较严限值。另外，由于其上梁的刚度较小，尚应控制上下梁相对竖向挠度差，以保证起重机轮不卡轨或脱轨。

9.4.13～9.4.17 提出了对起重机梁制动结构和辅助桁架的选型、截面设计和连接构造要求。
    为防止因起重机梁翘曲影响使用，特别对制动结构边梁、辅助桁架的竖向挠度提出控制要求。

9.4.18 对于混凝土起重机梁和钢起重机梁，车挡可采用不同构造形式；其承担的水平撞击力可参考有关标准或起重机技术参数确定；车挡安装时应与起重机梁对中。

9.4.19、9.4.20 分别给出起重机梁体相互连接要求、起重机梁端与柱的连接要求，以保证起重机横向刹车力、纵向刹车力的有效传递。
    条文规定无柱间支撑处钢起重机梁支座与柱可构造地采用螺栓连接或焊接连接，是基于钢起重机梁相互间在纵向有可靠的连接，若无连接则应按纵向刹车力和风荷载计算确定。
    对于钢筋混凝土起重机梁，基于安全考虑，每根混凝土起重机梁底部与柱的连接均按全部纵向刹车力和风荷载计算。

9.4.22 A7工作级别(重级工作制)起重机，特别是硬钩A8工作级别(特重级)起重机，在使用过程中常见有集中在梁的上部区域的破损和缺陷，原因是梁的上部受力非常复杂，许多因素在设计中无法考虑。设计与构造上，有时将相邻简支梁的支座沿纵向将上翼缘或腹板用连接板相连，造成梁的实际工作与计算假定不一致，翼缘与连接处产生附加应力；轨道偏心以及轨道与上翼缘的不均匀接触，轮压的偏心作用以及梁本身平面外的初始弯曲，是梁承受偏心扭矩作用，导致梁的上部区域产生疲劳裂缝；轨道刚度不够、接头处不平，造成轮压的动力影响超过设计采用的动力系数值。为防止或减少这些破损和缺陷现象，条文对所有起重机梁提出了三条措施，对于A7级以下的起重机梁，设计可根据具体情况酌情处理。