［摘要］悬挂在楼层梁下的运输设备轨道，由于楼层梁在荷载作用下会产生挠度变形，造成悬挂轨道的支承点不再为固定铰支点，因而对轨道的变形及承载能力产生影响。文章结合某一核电常规岛厂房中悬挂运输设备轨道设计实例，采用楼层梁与轨道结构整体计算模型，对影响轨道支承点刚度的吊杆位置和楼面荷载进行分析，提出轨道吊杆的优化布置方式和设计建议，可供类似工程参考。
［关键词］弹性支座；轨道；设计
［作者简介］赖桂香，广东省电力设计研究院工程师，研究方向：结构设计，广东广州，510663
［中图分类号］ TM621 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2012）01-0033-0003
一、前言
悬挂运输设备是指车轮悬挂在单根轨道工字钢下翼缘上与手拉葫芦等配套使用的手动单轨小车、电动葫芦等，也是指悬挂在两个或多根轨道工字钢下翼缘上的手动梁式悬挂起重机（习惯上称为手动单梁悬挂起重机）、电动单梁悬挂起重机和多点悬挂起重机等。其轨道称为悬挂运输设备轨道（以下简称轨道）。
在电厂中，很多时候因为空间和造价等各种原因，轨道是通过吊杆与楼面梁连成一体，形成类似桁架结构。由于楼层梁在荷载作用下会产生挠度变形，造成悬挂轨道的支承点不再为固定铰支点，因而对轨道的变形及承载能力产生影响。现结合某一核电常规岛厂房中轨道的设计实例，从吊点位置的布置、楼面梁刚度及楼面活载对轨道的影响来研究其对吊轨弯矩的影响。
二、工程概况
吊车参数如下：吊车，32/5t；整机重量G＝14.5t；跨度4m；最大轮压P=60kN，大车每侧轮数8组。吊车工作级别为A4级，中级工作制。
从左至右轮距分别为（表1）：
三、各模型对比计算
（一）吊点位置的布置对轨道梁的影响
1.在设计当中，工程师往往认为吊杆布置在楼面横向框架梁处是最合适的，初始布置方式如图1，轨道梁截面为H600×300×12×30，吊杆截面为HW250×250。
运用SAP2000软件，采用刚性支座点的方式建模，轨道弯矩图影响线如下（图2）：
结合实际，把楼面次梁（次梁截面为H800×400×20×30）与轨道整体建模，并输入楼面荷载，计算得出弯矩图为（图3）：
2.第二种布置方式是吊杆避开横向框架梁，只布置在楼面次梁处（如图4）所示：
把楼面次梁（次梁截面为H800×400×20×30）与轨道整体建模，并输入楼面荷载，计算得出弯矩图为（图5）：
（二）支座梁刚度对轨道的影响
支座梁的刚度对轨道的内力有非常大的影响，将图4中的楼面次梁截面改为H1200×400×20×30，计算得出弯矩图为（图6）：
（三）楼面活载对轨道的影响
在考虑轨道的荷载时，楼面恒载对轨道产生的影响可以忽略（因为考虑到徐变的原因），但不能忽略楼面活载对轨道产生的影响。楼面次梁的间距为2m，楼面的面荷载按4.0KN/m2考虑。按照模型三的布置并增加8.0KN/m的线荷载，计算得出弯矩图为（图7）：
各模型轨道弯矩对比：
通过以上的对比，在最后的实际工程设计中，采用模型五的布置和荷载设计模式。
四、结论和建议
从以上的分析可以看出以下结论：
如果在吊轨梁的设计中不考虑楼面梁刚度的影响，即模型一中按固定支座模拟固定端，则吊轨的弯矩明显偏小，带来工程隐患。
从图1和图4及对应的模型二、三中可以看出吊轨的吊点布置对轨道的弯矩影响很大，吊杆应避开框架横梁的中部支座，在中部支座两侧布置吊杆。
从模型三和模型四的对比可以看出，在设计吊轨时，楼面梁的截面大小及刚度对吊轨的弯矩影响很大。
从模型三和模型五的对比可以得出，施工顺序和楼面活载会对吊轨的弯矩内力产生影响，建议在楼面梁上部设备安装完毕后再安装吊轨。
看似简单的吊车轨道设计，在不同的情况下弯矩变化非常大。因此，在实际工程设计中应合理布置吊点位置，建立合理的计算模型，提高设计安全水平，减少设计风险。
［参考文献］
［1］包头钢铁设计研究总院，中国钢结构协会房屋建筑钢结构协会.钢结构设计与计算［M］.北京：机械工业出版社,2006.
［2］中华人民共和国国家标准. 钢结构设计规范(GB50017-2003)［S］.北京：中国计划出版社,2003.
［3］中华人民共和国国家标准 .建筑结构荷载规范(GB50009-2001)（2006年版）［S］.北京：中国建筑工业出版社,2002.