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摘 要：本文主要以某工程为论述对象，对预制混凝土构件吊装系统的具体设计情况进行分析，并协助相关人员在施工中密切合作，从而确保设计与施工实现一体化的目的。对此，主要从吊装系统设计、主要构件计算进行分析，笔者依据多年实践经验总结合理化建议，提供给相关人士，旨在促进我国工业建筑行业的不断发展，为我国的经济建设做出贡献，供以借鉴。
关键词：预制混凝土构件吊装；设计；分析
某工业建筑的总体结构形式为多层剪刀墙-板柱结构，由于设备的因素要求提供大的空间，并且设备应当在上部完成吊装以后，相关人员就可以将上部的楼板做好相应的封闭工作，与此同时不允许在设备层上面放置心相应的工具。所以，相关人员需要采取预制盖板的方案设计。然而当使用该方案时，依然会存在一些不足之处，由于短边跨度在13.84米，而长边已经到达16.24米，与此同时上面依然具有一些楼层当作应用空间并且有着较大的荷载力，因此该方便又可以分成两种形式：一种是梁板体系的形式，主要使用钢结构，相关人员在钢梁上放置相应的钢板组合楼板，将剪力墙当作支撑系统，所采取的钢梁截面大概在0.8m～1.2m的范围内；而另一种是无梁体系，主要使用预制混凝土叠合楼板进行设计的。由于设备层相应要求，决定采取第二种方案。
1、吊装系统设计
1.1设计条件
由于工艺专业已经明确规定无法在设备层上开展湿作业，因此设备层的主要施工次序是：相关人员首先对设备层的地板进行安装，然后在对剪力墙进行安装，最后在对层顶板进行安装。相关人员通过对相应的顶板按双向板进行研究，当符合一定强度、挠度等有关规定时，板厚大概是0.5米，并使用适当尺寸的预制混凝土叠合板。为了符合计算假定及其施工具有可操作行的目的，采取叠合形式当作中间部分，并且楼板使用的板厚大概在0.5米，而四周叠合部分板厚采取0.16米，倘若周边的板厚不够，那么就需要进行二次浇筑，待吊装以后浇筑成型即可。
1.2吊装系统方案
本文中的吊装系统采取“梁板体系”方案，相关人员将钢梁的反面放置到预制混凝土板的上方，并利用钢梁悬挂预制板，这样做不仅将原本不足的空间加以解决，而且还在某种程度上协助了吊装无法完成的问题。而吊装系统主要包含诸多构件，如连接件、吊装耳板等，
2、主要构件计算
2.1.1吊装阶段
恒载主要包含以下两方面：一方面是预制板；另一方面是吊装系统构件自重，而吊装期间不将活载考虑在内，然而需要对动力系数进行考虑，依据相关规定，吊装动力系数应当为1.3。不管哪一块预制板的重量大概在70.4t左右，而且折算厚度通常在377mm的范围内，折算中相应的布恒载为9.5kN/m2。
对于预制板自身的重量来说，相关人员可以把预制板依据吊杆所在的地方分成适当的区域，假设5组中间吊杆所产生的负荷值应当在这5个区域内，而余下的两组所产生的负荷值应当在端部的地方。
中间区预制板自重：96.57kN；端部区预制板自重：110.62kN；预制板总重：704.09kN。
吊装系统自重。钢梁自重：钢梁，假定采用HN1000×300×21×40，g1=345kg/m；长度14.8m，2根，345×14.8×2=10212kg=102.12kN；考虑吊杆、垫梁、压杆、支撑、耳板及加劲肋等钢构件自重，预估吊装系统自重为：127.63kN。设计值=1459.66kN
2.1.2二次成型阶段
部分吊装系统构件仍然处在工作状态，恒载包括预制板、二次浇筑的混凝土和吊装系统构件自重，考虑部分区域需浇筑混凝土，活载取为2.0kN/m2，此阶段可不考虑动力系数。每块预制叠合板重约为93.4t，叠合板厚度为500mm，均布恒载为12.5kN/m2。
叠合板自重。二次成型后，混凝土板自重：934.20kN；其中中间区自重：124.88kN；端部区自重：154.91kN。叠合板活载。中间区活载：19.98kN；端部区活载：24.79kN；总活载：149.47kN。设计值：1579.95kN根据以上计算可知，二次成型阶段的总荷载设计值大于吊装阶段，因此对于第二类构件的计算应采用二次成型阶段荷载。
2.2构件计算
悬挂式吊架钢梁通过连接件下挂预制板，钢梁在吊装阶段，吊索拉力分别转化为竖向荷载和水平荷载，竖向荷载通过钢梁腹板抗剪，水平荷载通过钢梁翼缘和加劲肋传递给压杆；二次成型阶段，钢梁主要承受竖向荷载，包括预制板、二次浇筑区混凝土、吊装系统自重以及施工活载等，以上荷载全部由钢梁传递给梁端支座。
其中R2k=198.0kN，R2=258.0kN，R3k=163.1kN，R3=212.8kN。钢梁选用标准H型钢HN1000×300×21×40，查《热轧H型钢及部分T型钢》（GB/T11263-2010），截面特性：
钢梁强度：Mx/γx Wx=205N/mm2< 265N/mm2，满足要求。
2.2.2连接件
主要连接件包括吊杆、垫梁。吊杆仅考虑受拉，采用Q345圆钢加工成直径20mm的螺栓，二次成型阶段为不利工况，取不利区端部区的吊杆荷载计算，荷载包括预制板（含后浇叠合区）自重、吊装系统自重以及施工活载，可推导出荷载设计值T=61kN，则吊杆拉应力为：
吊杆拉力传至垫梁，垫梁以钢梁翼缘作为支座，计算简图如图3。垫梁弯矩：Mx=TL=61×（0.2-0.15）=3.05kN-m；需要提供的截面模量：Wx=Mx/f=3.05×106/215=14186mm3=14.2cm3；选取[20a，Wx=178.0cm3。
2.2.3水平压杆
水平压杆仅在吊装阶段承受压力，二次成型阶段起钢梁平外面稳定作用。共4个受力点，每个受力点通过2根钢索连接耳板与平衡梁，则每个受力点竖向力F=1459.66/4=365.0kN，傳递至水平压杆的轴力为F/2=182.5kN，初选压杆为Q235热轧无缝钢管O245×8，长度l0=2.1m，截面面积A=59.56cm2，截面特性I=4186.87cm4，W=341.79cm3，i=8.38cm。
则压杆强度为：σ=F/2An=30.6N/mm2<215N/mm2，满足要求；长细比：λ=l0/i=2.1×102/8.38=25.1<150；查《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录C，ψ=0.972；稳定性：F/2ψAn=182.5×103/0.972×59.56×102=31.5N/mm2<295N/mm2，满足要求。
2.2.4吊装耳板
吊装耳板采用Q345钢板，板厚30mm。开孔处为最不利截面，净截面面积为：Ae=4500mm2，则不利截面剪应力：τ=F/2Ae=40.6N/mm2<170N/mm2，满足要求。
3、结语
通过上述论述，可以得知：相关人员在对吊装系统进行设计的过程中，需要对概念设计引起必要的重视，距离计算假定以及力学模型实现统一的效果。不同工程中所具有的荷载取值、相应的组合系数、安全系数等都应当符合相关施工要求，并且需要结合具体的施工情况进行恰到的设计，只有这样才能够从整体上促进我国工业建筑行业的不断进步，从而为我国的经济建设做出贡献。
参考文献
[1]徐波，彭毅勃，王凡.装配整体式混凝土结构预制剪力墙安装施工技术[J].建材与装饰.2016（33）
[2]许杰峰，鲍玲玲，马恩成，夏绪勇，姜立.基于BIM的预制装配建筑体系应用技术[J].土木建筑工程信息技术.2016（04）
关键词：预制混凝土构件吊装；设计；分析
某工业建筑的总体结构形式为多层剪刀墙-板柱结构，由于设备的因素要求提供大的空间，并且设备应当在上部完成吊装以后，相关人员就可以将上部的楼板做好相应的封闭工作，与此同时不允许在设备层上面放置心相应的工具。所以，相关人员需要采取预制盖板的方案设计。然而当使用该方案时，依然会存在一些不足之处，由于短边跨度在13.84米，而长边已经到达16.24米，与此同时上面依然具有一些楼层当作应用空间并且有着较大的荷载力，因此该方便又可以分成两种形式：一种是梁板体系的形式，主要使用钢结构，相关人员在钢梁上放置相应的钢板组合楼板，将剪力墙当作支撑系统，所采取的钢梁截面大概在0.8m～1.2m的范围内；而另一种是无梁体系，主要使用预制混凝土叠合楼板进行设计的。由于设备层相应要求，决定采取第二种方案。
1、吊装系统设计
1.1设计条件
由于工艺专业已经明确规定无法在设备层上开展湿作业，因此设备层的主要施工次序是：相关人员首先对设备层的地板进行安装，然后在对剪力墙进行安装，最后在对层顶板进行安装。相关人员通过对相应的顶板按双向板进行研究，当符合一定强度、挠度等有关规定时，板厚大概是0.5米，并使用适当尺寸的预制混凝土叠合板。为了符合计算假定及其施工具有可操作行的目的，采取叠合形式当作中间部分，并且楼板使用的板厚大概在0.5米，而四周叠合部分板厚采取0.16米，倘若周边的板厚不够，那么就需要进行二次浇筑，待吊装以后浇筑成型即可。
1.2吊装系统方案
本文中的吊装系统采取“梁板体系”方案，相关人员将钢梁的反面放置到预制混凝土板的上方，并利用钢梁悬挂预制板，这样做不仅将原本不足的空间加以解决，而且还在某种程度上协助了吊装无法完成的问题。而吊装系统主要包含诸多构件，如连接件、吊装耳板等，
2、主要构件计算
2.1.1吊装阶段
恒载主要包含以下两方面：一方面是预制板；另一方面是吊装系统构件自重，而吊装期间不将活载考虑在内，然而需要对动力系数进行考虑，依据相关规定，吊装动力系数应当为1.3。不管哪一块预制板的重量大概在70.4t左右，而且折算厚度通常在377mm的范围内，折算中相应的布恒载为9.5kN/m2。
对于预制板自身的重量来说，相关人员可以把预制板依据吊杆所在的地方分成适当的区域，假设5组中间吊杆所产生的负荷值应当在这5个区域内，而余下的两组所产生的负荷值应当在端部的地方。
中间区预制板自重：96.57kN；端部区预制板自重：110.62kN；预制板总重：704.09kN。
吊装系统自重。钢梁自重：钢梁，假定采用HN1000×300×21×40，g1=345kg/m；长度14.8m，2根，345×14.8×2=10212kg=102.12kN；考虑吊杆、垫梁、压杆、支撑、耳板及加劲肋等钢构件自重，预估吊装系统自重为：127.63kN。设计值=1459.66kN
2.1.2二次成型阶段
部分吊装系统构件仍然处在工作状态，恒载包括预制板、二次浇筑的混凝土和吊装系统构件自重，考虑部分区域需浇筑混凝土，活载取为2.0kN/m2，此阶段可不考虑动力系数。每块预制叠合板重约为93.4t，叠合板厚度为500mm，均布恒载为12.5kN/m2。
叠合板自重。二次成型后，混凝土板自重：934.20kN；其中中间区自重：124.88kN；端部区自重：154.91kN。叠合板活载。中间区活载：19.98kN；端部区活载：24.79kN；总活载：149.47kN。设计值：1579.95kN根据以上计算可知，二次成型阶段的总荷载设计值大于吊装阶段，因此对于第二类构件的计算应采用二次成型阶段荷载。
2.2构件计算
悬挂式吊架钢梁通过连接件下挂预制板，钢梁在吊装阶段，吊索拉力分别转化为竖向荷载和水平荷载，竖向荷载通过钢梁腹板抗剪，水平荷载通过钢梁翼缘和加劲肋传递给压杆；二次成型阶段，钢梁主要承受竖向荷载，包括预制板、二次浇筑区混凝土、吊装系统自重以及施工活载等，以上荷载全部由钢梁传递给梁端支座。
其中R2k=198.0kN，R2=258.0kN，R3k=163.1kN，R3=212.8kN。钢梁选用标准H型钢HN1000×300×21×40，查《热轧H型钢及部分T型钢》（GB/T11263-2010），截面特性：
钢梁强度：Mx/γx Wx=205N/mm2< 265N/mm2，满足要求。
2.2.2连接件
主要连接件包括吊杆、垫梁。吊杆仅考虑受拉，采用Q345圆钢加工成直径20mm的螺栓，二次成型阶段为不利工况，取不利区端部区的吊杆荷载计算，荷载包括预制板（含后浇叠合区）自重、吊装系统自重以及施工活载，可推导出荷载设计值T=61kN，则吊杆拉应力为：
吊杆拉力传至垫梁，垫梁以钢梁翼缘作为支座，计算简图如图3。垫梁弯矩：Mx=TL=61×（0.2-0.15）=3.05kN-m；需要提供的截面模量：Wx=Mx/f=3.05×106/215=14186mm3=14.2cm3；选取[20a，Wx=178.0cm3。
2.2.3水平压杆
水平压杆仅在吊装阶段承受压力，二次成型阶段起钢梁平外面稳定作用。共4个受力点，每个受力点通过2根钢索连接耳板与平衡梁，则每个受力点竖向力F=1459.66/4=365.0kN，傳递至水平压杆的轴力为F/2=182.5kN，初选压杆为Q235热轧无缝钢管O245×8，长度l0=2.1m，截面面积A=59.56cm2，截面特性I=4186.87cm4，W=341.79cm3，i=8.38cm。
则压杆强度为：σ=F/2An=30.6N/mm2<215N/mm2，满足要求；长细比：λ=l0/i=2.1×102/8.38=25.1<150；查《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录C，ψ=0.972；稳定性：F/2ψAn=182.5×103/0.972×59.56×102=31.5N/mm2<295N/mm2，满足要求。
2.2.4吊装耳板
吊装耳板采用Q345钢板，板厚30mm。开孔处为最不利截面，净截面面积为：Ae=4500mm2，则不利截面剪应力：τ=F/2Ae=40.6N/mm2<170N/mm2，满足要求。
3、结语
通过上述论述，可以得知：相关人员在对吊装系统进行设计的过程中，需要对概念设计引起必要的重视，距离计算假定以及力学模型实现统一的效果。不同工程中所具有的荷载取值、相应的组合系数、安全系数等都应当符合相关施工要求，并且需要结合具体的施工情况进行恰到的设计，只有这样才能够从整体上促进我国工业建筑行业的不断进步，从而为我国的经济建设做出贡献。
参考文献
[1]徐波，彭毅勃，王凡.装配整体式混凝土结构预制剪力墙安装施工技术[J].建材与装饰.2016（33）
[2]许杰峰，鲍玲玲，马恩成，夏绪勇，姜立.基于BIM的预制装配建筑体系应用技术[J].土木建筑工程信息技术.2016（04）