汽车制造厂冲压车间钢结构厂房设计
汽车制工厂钢结构厂房设计探析
关键词：汽车制造厂；钢结构；厂房设计根据汽车制造工厂钢结构厂房的实际情况及设计要求，落实具体的分析工作，合理运用不同的建议，能够使钢结构厂房设计更合理、科学，更好地促进汽车制造工厂发展，实现钢结构厂房科学设计目标。
因此，在对汽车制造工厂钢结构厂房进行深入研究时，需要明确相应的设计要点，注重符合实际要求的建议提出及运用，实现对内涵丰富的钢结构厂房的科学应用，为汽车制造工厂建设效果增强及生产活动高效开展等提供科学保障。
1钢结构厂房设计特点、优势及现状分析1.1设计特点为了完成钢结构厂房设计工作，获取丰富的研究成果，需要对其设计特点有所了解。
（1）钢结构跨度较大。
可满足厂房建设中的结构稳定性要求，更好地促进汽车制造业发展。
（2）纵向柱距大。
通过对钢结构功能特性及厂房实际情况的综合考虑，合理运用钢结构，实施切实有效的设计工作计划，有利于体现钢结构在厂房应用中的纵向空间优势，满足厂房结构性能可靠性及合理布局要求。
（3）吊车作业量及承重构件截面积大。
汽车制造工厂建设过程中考虑使用钢结构时，需要通过吊车完成较大的作业量。
在截面积较大的承重构件作用下，能够使钢结构应用中的承载性能更可靠，延长厂房使用年限，拓宽其科学设计工作思路。
1.2设计优势为了使钢结构厂房设计工作能够落实到位，则需要了解其设计优势。
（1）安装速度快。
钢结构较为轻便，相关的开孔、焊接等技术较为成熟，在良好的设计方案支持下，能够较快地完成钢结构的安装作业，增强其在厂房中的应用效果。
（2）抗震性能强。
由于钢结构的基底反力会随钢结构较轻的自重而减少，产生一定的缓冲作用，厂房设计中通过钢结构的科学应用，优化自身的抗震性能，为汽车制造工厂建设效果增强提供科学保障。
（3）强度大，成本低。
与其他材料相比，钢结构应用的强度较大，所需的费用少，因此，在满足厂房结构设计成本经济性要求时，需要关注钢结构的应用，避免出现材料浪费现象。
1.3设计现状对钢结构厂房设计方面进行深入探讨时，需要关注其设计现状。
轿车冲压车间设计规划
轿车冲压车间设计规划轿车冲压车间设计规划现代冲压厂房设计思路开阔,凸显功能清晰性,物流顺畅性及追求价值最大化,本文主要介绍年产20万辆轿车冲压车间总体规划设计思路,主要包括冲压车间任务和设计原则,工艺方案,产能核算和工艺设备,厂房设计及车间工艺平面布置,车间人员规划等.现代冲压厂房设计思路开阔，凸显功能清晰性、物流顺畅性及追求价值最大化，本文主要介绍年产20万辆轿车冲压车间总体规划设计思路，主要包括冲压车间任务和设计原则、工艺方案、产能核算和工艺设备、厂房设计及车间工艺平面布置、车间人员规划等。
车间任务和设计原则某年产20万辆冲压车间规划任务，主要承担5款轿车车型各约34个大中型冲压件的生产，包括毛坯存放、模具/检具/自动化辅具的存放，冲压件成形，废料处理，模具和设备的日常维护和小修工作。
吸取国内外冲压车间设计经验，参考设计依据及相关工艺说明，本次冲压车间设计原则如下：1.整个车间按精益生产方式进行设计，生产组织采取“多批次，小批量”的生产方式，综合考虑整体物流、库存时间和运输频次。
2. 车间平面布置以物流顺畅为原则，划区域布置，各区域之间位置按物流顺序进行布置。
3.冲压生产所需要的毛坯由冲压中心配送，存放周期按2天考虑。
4.车间的主要产品是车身大中型冲压件，产品结构复杂，质量等级要求较高，工艺水平要求高效化、精密化和柔性化。
5.新增冲压模具、检具和专用的工位器具。
主要考虑国内采购，为保证产品质量，侧围、翼子板等外覆盖件模具考虑引进。
模具寿命应保证50万次以上，模具要与冲压自动线相匹配，并应具有坯料定位机构、冲压件退出装置、废料切断刀、废料排除装置、制件到位传感器控制系统。
6.冲压设备考虑采用高速冲压自动线，保证质量，提高效率，节约生产面积及生产成本。
7.冲压设备按贯通式布置，组成流水生产线。
依据冲压件外型尺寸和工艺要求，在各生产线上合理组织生产。
生产采用4条大型冲压生产线，采用自动上料装置和左右开移动工作台。
某重型卡车车身冲压车间的工艺设计和设备选型
某重型卡车车身冲压车间的工艺设计和设备选型I. 引言1. 背景介绍2. 研究目的3. 研究方法II. 车身冲压工艺设计1. 车身冲压加工流程2. 冲压钣金设计3. 模具设计4. 工装设计III. 设备选型1. 冲床选型2. 整压机选型3. 剪板机选型4. 折弯机选型5. 焊接设备选型IV. 工艺参数控制1. 冲压力控制2. 冲模生产周期3. 机器人技术在车身冲压生产中的应用4. 料片定位准确性控制V. 安全控制1. 设备安全控制2. 作业人员安全控制3. 处理废弃物措施4. 与环保的协调VI. 结论1. 设计效果分析2. 工艺方案优化意见3. 工艺效率改进建议第一章引言随着重型卡车的不断发展，对于卡车车身冲压加工的需求也越来越高。
车身冲压加工是一项在汽车制造行业中普遍应用的技术，并且在车身制造领域中发挥着重要的作用。
卡车车身的冲压工艺涉及到车身设计、模具制造、加工工艺参数选择、设备选型和安全控制等多个方面。
因此，为了满足重型卡车车身冲压加工的要求并达到高质量、高效率、低成本和高安全性的生产目标，本文旨在对某重型卡车车身冲压车间的工艺设计和设备选型进行研究，并提供参考建议。
本文将分五个章节进行阐述。
第一章介绍本研究的背景和目的，并说明研究所采用的方法。
第二章将详细讨论车身冲压工艺的设计，涉及到冲压加工流程、冲压钣金设计、模具设计和工装设计等方面。
第三章将讲解相应的设备选型，包括冲床、整压机、剪板机、折弯机和焊接设备的选型。
本文将重点分析设备选择的关键性，为决策制定提供有用的信息和方法。
第二章车身冲压工艺设计1. 车身冲压加工流程车身冲压加工流程是指将钣金按照设计尺寸放入模具中，通过冲压工序将其形成对应的零部件，最终将其拼接成整个卡车车身的加工过程。
车身冲压加工流程通常包括下列四个环节：第一环节：上料工序上料工序是车身冲压加工流程中的第一个步骤，其基本工作是把钣金切割成所需尺寸并在模具中定位和固定。
浅谈汽车类生产厂房的结构设计
案例分析浅谈汽车类生产厂房的结构设计姜程巍 艾磊 刘恒亮（中国汽车工业工程公司，天津300113；）摘要：随着汽车行业的不断发展，汽车类生产厂房不断增多，简要介绍汽车四大工艺车间的结构形式和设计要点。
关键词：结构形式；设计要点中图分类号：TU318文献标志码：A文章编号：1674—3024（2014）2—43—02引言随着人民生活水平的不断提高，汽车逐渐进入普通家庭，据国家统计局统计中国已经成为世界最大的汽车生产国和第一大新车市场，汽车保有量近年来也迅速扩大，汽车行业的发展在中国可谓突飞猛进，许多国外知名汽车商与中国企业合作，建立汽车生产基地，给汽车行业及相关产业带来了很大机遇。
在汽车制造业中，冲压、焊装、涂装、总装合为四大核心技术（即四大工艺），根据四大工艺，汽车厂房也分为四大车间，即冲压车间、焊装车间、涂装车间和总装车间，也有一些企业根据工艺需要将几个车间联合起来形成联合厂房。
除了上述车间外一个完整的汽车厂还包括检测车间，配送中心和各类辅助站房等，各个车间根据工艺的不同有其各自的结构形式和特点，下面就四大车间的结构设计进行说明。
1冲压车间冲压车间主要是完成从板料到冲压件的加工过程，为焊装车间提供合格的冲压件。
冲压车间结构形式一般为单层钢结构厂房，屋面钢梁、钢柱采用实腹式焊接H型钢，外墙及屋面为彩板+檩条结构，由于需要搬运冲压模具和板件，冲压车间一般配有1~2台中级桥式吊车（50/20t），屋架下弦标高15m~20m，柱距6m~9m，单跨跨度24m~36m，车间的总长度及跨数由工艺确定。
结构设计要点：（1）厂房结构的计算及构造均按《钢结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》进行设计。
（2）荷载：风荷载、雪荷载按《建筑结构荷载规范》取值，屋面恒荷载（双层彩板加檩条）为0.3kN/m2，活荷载为0.5kN/m2（考虑0.2kN/m2的公用荷载）与雪荷载的较大值，工艺吊挂荷载由工艺专业提供。
（3）基础形式根据地质情况而定，钢柱一般采用插入式柱脚。
某冲压车间重型钢结构厂房施工方案
某冲压车间重型钢结构厂房施工方案
某冲压车间重型钢结构厂房（具体用钢量大于110公斤/平方米）
三轴浇拌桩
钻孔灌注桩桩机
深基坑围护施工现场,深基坑围护水泥搅拌桩机
吊装重型格构式钢柱
吊装钢梁
冲压车间外貌（尚未安装外墙彩钢板）
内部构件（跨度30X2米长度12X12米高度21米）
安装电气桥架
行车外观
每跨2台行车
行车（大钩50吨+小钩20吨）
吊钩（大钩50吨+小钩20吨）细部图
重型格构式钢柱
重型格构式钢柱(双侧I字钢)
重型格构式钢柱(单侧I字钢翼缘宽度250mm)
重型格构式钢柱(单侧I字钢腹板宽度600mm)
重型格构式钢柱(单侧I字钢翼缘厚度20mm)
重型格构式钢柱(中柱宽度1750mm)
重型格构式钢柱(边柱宽度1300mm)
重型格构式钢柱基础双杯口
吊车梁
重型格构式钢柱端头节点
重型格构式钢柱侧面节点
下柱柱间支撑
上柱柱间支撑
几何不变体系边柱端头节点
上部结构
上部结构细部-1
上部结构细部-2 (柱端头刚性系杆)。
关于汽车工厂冲压车间规划设计
关于汽车工厂冲压车间规划设计发表时间：2019-07-30T09:38:01.890Z 来源：《基层建设》2019年第14期作者：杨曦[导读] 摘要：在现代汽车制造四大工艺中，冲压工艺作为基础，搭建了汽车的骨架，作用至关重要。
重庆同乘工程咨询设计有限责任公司 400023摘要：在现代汽车制造四大工艺中，冲压工艺作为基础，搭建了汽车的骨架，作用至关重要。
冲压工艺重要性不言而喻，其生产车间规划设计更显重要。
本文通过对汽车工厂冲压车间的规划设计进行分析研究，提出以下观点。
关键词：汽车工厂；冲压车间；规划设计制造业是我国经济发展的基础推动力，汽车制造更是其中重要一员，汽车行业的蓬勃发展，直接彰显了国民经济的持续向好。
冲压工艺作为汽车四大生产工艺的第一序，可见其地位重要，而传统的冲压工艺以人工操作为主，缺点显而易见，主要表现为工艺落后、生产效率低、产品质量无法保证、作业环境差、不安全因素突出等。
汽车行业的发展促使生产工艺的改进，也同时对冲压车间的规划设计提出了更高的要求，从而提升汽车的整体质量。
一、冲压车间工艺设计原则（一）产能、车型的符合性原则冲压车间规划基础是产能、车型的输入，产能决定了压力机和自动化系统类型选择、原材料存放区和成品件存储区的面积。
根据不同车型参数可确定模具尺寸、重量，行车参数等，也确定压力机、模具存储区面积等条件。
就一般乘用车而言，整车工厂的冲压车间主要承担车身覆盖件和大中型结构件的生产，数量为15~35个零件/车型，其余中小型板件主要采用外购形式，既可保证外观件和重要结构件的质量，也减少投资、降低生产风险。
（二）工艺规划的最小移动距离生产车间规划物流路径最短且顺畅，可有效提高效率和降低成本。
根据前置的产能、车型等条件，减少物流路径的反复和交叉，符合顺向生产工艺流程：原材料→上料→进料→板件成型→出料→入库，实现生产直线作业，确保各环节的质量问题能够得到保障，避免出现返工。
合理的对冲压车间的场地进行规划，依据场地的大小以及目标的工作效率，合理的对工作人员的数量以及物资材料的数量进行选择[1]。
汽车冲压车间-轻钢龙骨板材隔墙
汽车冲压车间-轻钢龙骨板材隔墙垂直于A轴外墙除采用粉煤灰多孔砖墙体其余房间隔墙均采用壁厚0.6mm,C75轻钢龙骨，间距600，双层双面1.2厚石膏板隔墙；平行于2/A轴外墙的走廊侧墙为10厚耐火时间1小时的玻璃隔墙;管道井内墙采用壁厚0.6mm,C75轻钢龙骨，间距600，双层双面1.2厚防火板内满填岩棉隔墙；空调机房、变电所墙采用壁厚0.6mm,C75轻钢龙骨，间距400，双层双面1.2厚防火板内满填岩棉隔墙；轻钢龙骨隔墙下采用高于楼面150mm厚C20混凝土墙围，与石膏板隔墙同宽。
1.1作业条件：(1)主体结构已验收，屋面已做完防水层，顶棚、墙体抹灰已完成。
(2)室内弹出+50cm标高线。
(3)作业的环境温度不应低于5°C。
(4)熟悉图纸，并向作业班组作详细的技术交底。
(5)根据设计图和提出的备料计划，查实隔墙全部材料，使其配套齐全。
安装各种系统的管、线盒及其它准备工作已到位。
(6)隔墙龙骨施工前先做地枕带，将C20细石混凝土地枕带高150mm施工完毕，厚度保证120mm无差错，强度要达到10MPa 以上，方可进行轻钢龙骨的安装。
(7)先作样板墙一道，经鉴定合格后再大面积施工。
1.2施工工艺1)工艺流程弹线、分档→做地枕带→固定沿顶、沿地龙骨→固定边框龙骨→安装门、窗框→分档安装竖向龙骨→安装附加龙骨→安装支撑龙骨→检查龙骨安装→电气铺管、安附墙设备→安装一面罩面板→填充隔声材料→安装另一面罩面板→接缝及护角处理→面层施工→质量检验2)弹线、分档在隔墙与上、下及两边基体的相接处，应按龙骨的宽度弹线。
弹线清楚，位置准确。
按设计要求，结合罩面板的长、宽分档，以确定竖向龙骨；横撑及附加龙骨的位置。
3)作地枕带按设计要求作细石混凝土地枕带作地枕带应支模板，细石混凝土应振捣密实。
4)固定沿顶、沿地龙骨沿弹线位置固定沿顶、沿地龙骨，可用射钉或膨胀螺栓固定，固定点间距应不大于600mm，龙骨对接应保持平直。
汽车类工业厂房门式刚架结构设计技术统一措施
汽车类工业厂房门式刚架结构设计技术统一措施摘要：汽车厂根据生产工艺分为冲压、焊装、涂装、总装等多个车间，每个车间根据不同的工艺需求有其各自特点，门式刚架结构被广泛运用于汽车类厂房中，针对门式刚架结构特点并结合工作中常见问题编写统一技术措施。
从方案选型、计算分析和施工图设计各个环节归纳总结，规范设计标准，统一节点做法，提高设计人员的工作效率和设计质量关键词：汽车厂房；门式刚架；标准化设计；统一措施；引言：门式刚架结构被广泛运用于汽车类厂房中，本措施从作用荷载、结构方案、设计指标、设计参数等几个方面对单层门式刚架轻型房屋的钢结构体系进行标准化设计，同时设计中尚应符合国家现行有关规范或规程的规定。
1.作用荷载1.1 风荷载刚架及围护结构计算时，根据《工程结构通用规范》规定，基本风压按《建筑结构荷载规范》取值，同时乘以放大系数，计算主刚架时≥1.2，计算檩条时≥1.7。
1.2 雪荷载基本雪压可按《建筑结构荷载规范》取值，重现期为100年。
注：屋面钢梁、屋面檩条均应规范考虑积雪分布系数，注意地方标准。
1.3 恒荷载屋面恒荷载按实际取值，根据建筑屋面做法确定。
注：1)双层压型钢板屋面，计算檩条时屋面恒载可取0.2 kN/㎡，计算屋面钢梁时恒载可取0.3 kN/㎡；2)卷材屋面保温层厚度小于100mm时，计算檩条时屋面恒载可取0.3 kN/㎡，计算屋面钢梁时恒载可取0.4 kN/㎡；3)以上2条所给数值仅为参考值，具体工程须按建筑材料容重进行复核。
1.4 活荷载1.4.1 屋面均布活荷载标准值：0.5 kN/㎡。
注：屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中的较大值。
1.4.2 屋面公用吊挂荷载未注明区域按0.2 kN/㎡取值，局部荷载较大的地方，如冷冻水管吊挂点、沿梁敷设的电气桥架或母线按实际荷载取值。
1.4.3 屋面光伏荷载标准值：0.2~0.3 kN/㎡，具体根据光伏厂家资料确定。
1.4.4 屋面工艺吊挂荷载按具体工艺资料取值。
车间厂房钢结构设计说明
车间厂房钢结构设计说明一、设计要求1.承重能力：满足厂房内设备、机械设备和货物的重量需求，保证钢结构的承重能力。
2.抗震能力：考虑到地震、风力等外部力的影响，需要设计钢结构能够提供足够的抗震能力。
3.空间利用率：为了最大化地利用车间厂房的空间，需要设计合适的钢结构，以增加空间利用率。
4.施工工艺：设计出便于施工的钢结构，结构件之间的连接方式简单、可靠，便于加工制作和安装。
5.耐久性：钢结构需要具备良好的耐久性，能够抵御环境因素的侵蚀，如腐蚀、紫外线辐射等。
二、设计内容1.结构方案：制定合适的结构方案，包括柱、梁、桁架、支撑等钢结构的布置和空间组织。
2.材料选择：根据承载要求、使用环境等因素，选择合适的钢材作为结构材料，包括钢管、钢板等。
3.结构计算：进行结构的静力和动力计算，包括受力分析、变形分析、减震分析等，确保结构的安全可靠。
4.连接设计：设计结构件之间的连接方式，包括焊接、螺栓连接等，确保连接牢固可靠。
5.防腐处理：对钢结构进行防腐处理，如喷塑、镀锌等，提高结构的耐久性和抗腐蚀能力。
6.施工节点设计：对结构施工过程中的关键节点进行设计，包括吊装节点、支撑节点等。
7.设计图纸：根据设计结果，绘制详细的施工图纸，包括结构平面图、剖面图、构造图等。
三、设计流程1.进行需求分析：了解用户的需求，包括厂房的用途、面积、承重要求等。
2.制定结构方案：根据需求分析的结果，进行结构方案的选择和确定。
3.材料选择：在结构方案的基础上，选择合适的钢材作为结构材料。
4.结构计算：进行静力和动力计算，分析结构的受力情况和变形情况。
5.进行连接设计：设计结构件之间的连接方式，确保连接牢固可靠。
6.防腐处理设计：对结构进行防腐处理的选择和设计。
7.施工节点设计：设计结构施工过程中的关键节点，确保施工的顺利进行。
8.绘制设计图纸：根据设计结果，绘制详细的施工图纸，提供给施工单位进行施工。
四、总结车间厂房钢结构设计是为了满足使用需求和承载要求而进行的，通过合理的设计方案、适当的材料选择和优化的结构计算，能够为车间厂房的稳定运行提供保障。
钢结构吊装施工方案
冲压车间钢结构吊装方案编制：审核：审批：贵州恒易富通建设工程有限公司二零一六年三月目录一、工程概况 (2)二、吊装前准备 (3)三、吊装方法 (9)四、可行性验算 (12)五、柱、梁校正 (21)六、检查和验收 (24)七、质量保证措施 (26)八、安全保证措施 (27)九、施工进度计划 (31)一、工程概况1、工程名称：贵州安远新能源汽车有限公司双班年产15万辆汽车项目冲焊联合厂房-冲压车间2、工程地点：贵州黔西南布依族苗族自治州兴义市万屯镇3、工程规模及结构型式：建筑占地面积约，总建筑面积，结构形式为单层钢结构。
本工程厂房部分为钢柱人字梁结构，跨度108米，总长度米，总宽度米，内装6台行车，AB跨Gn20t/5t两台，安装高度H=米，跨度S=米；BC跨Gn50t/20t两台，安装高度H=米，跨度S=米；CD跨Gn32t/8t两台，安装高度H=米，跨度S=米；DE跨Gn32t/5t两台，安装高度H=米，跨度S=米。
屋面梁端部下翼缘标高为。
厂房总高约20m。
相当于绝对标高米。
主体结构设计使用年限为50年。
二、吊装前准备1、构件的运输(1)、在装卸、运输过程应尽量保护构件，避免构件在运输过程中受到损坏。
(2)、对一些次要构件如檩条、支撑、角隅撑等由于刚度较小、数量较多，在运输过程中应进行打包，严禁散装，造成发运的混乱。
(3)、运输的构件必须按照吊装要求程序进行发运，尽量考虑配套供应，确保现场顺利吊装。
⑷、构件应对称放置在运输车辆上，装卸车时应对称操作，确保车身和车上构件的固定。
(5)、次要构件和主要构件一起装车运输，不应在次要构件上堆放重型构件，造成构件的受压变形。
(6)、构件运输过程中应放置垫木，在用钢丝绳固定时应做好构件四角保护工作，防止构件变形和刻断钢丝绳，对不稳定构件应采用支架稳定。
2、构件的堆放(1)、构件堆放场地应平整，场基坚实，无积水。
(2)、构件堆放应使用垫木，垫木必须上下对齐，每堆构件堆放高度应视构件的情况分别掌握，一般和次要构件（支撑、檩条、墙梁等）不宜超过1m，重型和大型主要构件采用单层堆放，对平面刚度差的构件如桁架，一般采用竖立堆放，每堆一般为5榀组合，每榀之间应放垫木。
试论汽车制造工厂钢结构厂房设计
试论汽车制造工厂钢结构厂房设计何永旺【摘要】国民生活水平的提高,汽车逐渐成为人们出行的主要代步工具之一,对现代汽车制造也提出更高的要求.因此本文针对汽车制造工厂钢结厂房设计进行深入研究,首先简单了解钢结构厂房设计的发展现状以及优势特点,随后提出了几点适应现代汽车制造工艺特点下厂房结构设计内容,进而对汽车制造钢结构厂房设计的创新进行分析,从而推动汽车制造工厂在新时期下更好的运用钢结构厂房进行生产.【期刊名称】《四川水泥》【年(卷),期】2017(000)012【总页数】1页(P85)【关键词】汽车工厂;钢结构厂房;厂房结构【作者】何永旺【作者单位】大运汽车股份有限公司,山西运城 044000【正文语种】中文【中图分类】TU7引言：随着国家科学技术不断发展，汽车制造行业逐渐转变为自动化和机械化的生产方式，而这种流水作业生产方式，对厂房结构和稳定性提出了更高的要求，除了要保证高度之外，内部的空间也需要进行扩大。
而汽车制造工艺还具有一定的特殊性，在环境卫生、周边温度以及湿度上有严格的要求，这样的情况下，采用钢结构厂房能够满足汽车制造工艺的基本需求，在一定程度上提升汽车制造的工作效率。
现阶段因为考虑到钢结构自身工艺布置的需要以及工业厂房对空间结构的普遍要求，框架结构是最为常见的设计基础，此外如果工艺条件允许的情况下，框剪结构也较为常见。
钢结构厂房主要满足以下几个方面：第一，对称均匀的柱网布置，提高厂房整体结构的质量和刚度。
第二，集中应力，降低刚度突变的概率，最大程度避免出现变形凹角、突变收缩等现象。
钢结构的稳定性和安全行驶让钢结构厂房能够被广泛应用在多种行业的工厂建筑中。
此外钢结构厂房也属于绿色环保厂房，符合国家发展生产的环保要求[1]。
钢结构厂房的安装速度较快，整体效率加高，通过零部件的组成和加工，就已完成了基本的生产加工环节，在开孔和焊接方面的工艺质量较为成熟。
此外相比混凝土结构，钢结构的抗震性能较高，而且强度较好。
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汽车制造厂冲压车间钢结构厂房设计
摘要：本文重点介绍了某汽车厂冲压车间的结构设计，对设计过程的方案比较、技术处理进行了探讨，对以后的类似工程起到借鉴作用.
关键词：冲压车间实腹式组合柱吊车梁系统
Abstract: this paper introduces a design of the structure of the car factory pressing workshop, the design process of alternatives, technical processing was discussed and its future used for reference in similar engineering.
Keywords: pressing workshop solid-web composite column crane beam system
一、前言
汽车制造四大工艺中，冲压是首要工艺。
大型冲压车间的显著特点是吊车吨位重,地下结构复杂,地面荷载大。
伴随着汽车工业的迅猛发展及市场竞争的日益趋烈，业主对厂房的设计提出了较高的要求。
本文将从结构安全和经济上对冲压车间的上部钢结构设计进行介绍，供后来参考。
二、工程概况
根据冲压件生产工艺，冲压车间一般由卷料堆放场地、开卷落料生产区域、料片堆放区域、模具堆放区域、模具维修区域、冲压生产区域、冲压件堆放区域等组成，另外还有废料间、铲车充电区域、车间办公区域、冲压准备车间等辅助用房[1]。
车间辅助用房根据工艺流程，沿冲压车间周边布置，这些功能区布置可使各区域间保持最短的联系通道，能生产工艺顺畅并减少物流长度和公用管线的长度，有利于减少能耗、提高效率。
冲压车间为全钢结构的单层厂房，考虑到跨跨之间的模具运输及设备维修时所需的压机大件运输要求，冲压车间的柱距12m，跨度为30+30m；根据工艺要求，每跨选用2台中级工作制（A5）的50t 行车，行车轨顶标高为13.80m；根据所选行车的高度确定出冲压车间屋面梁底高度约为18.00m。
下面介绍冲压车间钢结构厂房的设计。
三、冲压车间平面布置方案选择
1.平面布置方案的选择
冲压车间采用为排架结构，纵向通过设置柱间支撑形成抗侧力体系，屋面设置屋面支撑形成空间整体结构。
冲压车间平面布置在满足工艺使用要求的前提下，可考虑采用两种设计方案。
方案一：中间柱距为12米，边柱柱距为6米，
跨度为30+30米。
12米柱距之间设置托梁，间距6米，墙面、屋面檩条的跨度为6m。
方案二：边柱、中间柱距为12米，跨度为30+30米，墙面、屋面檩条的跨度为12m。
本工程的车间建筑面积较大，墙面和屋面围护结构的面积较大，相应的围护结构的材料用量较大，同时由于工程建于沈阳地区，屋面恒载、积雪荷载大，因此对冲压车间平面布置方案进行探讨，对冲压车间的经济性研究是很有必要的。
墙面、屋面檩条的经济跨度一般为6~9米，方案一中檩条的多数跨度为6米，计算出的檩条用钢量较小，通常薄壁檩条便能满足设计要求，但主体结构增加了托梁和相应的钢架系统，主钢架的用钢量增加。
方案二中檩条的跨度为12m，当荷载较大时檩条采用连续檩条已不能满足要求，而需采用型钢檩条，檩条用钢量大大增加，但主钢架的用钢量相应减少。
通过比较试算，方案一的用钢量小，故选择了方案一。
四、冲压车间的结构设计
1. 屋面系统
1.1屋面构造
为了保证厂房内部的干净、简洁、美观，冲压车间屋面结构采用双层压型钢板,中间通过附加檩条铺设150厚的硬质岩棉保温层，屋面坡度为5%。
双跨主厂房采用内天沟，双面斜坡排水，从而有效的降低厂房的高度，降低车间能耗。
屋面檩条选用了Z型连续檩条，连续檩条相比简支檩条能极大的降低檩条用钢量，但连续檩条对加工精度和安装提出了较高的要求，应避免现场对檩条的扩孔。
屋面檩条间距根据压型钢板跨度确定，一般小于等于 1.5m，在屋面高低跨处、檩条边跨通过局部加密檩条间距满足积雪荷载或风荷载局部增大的影响。
檩条设置双层拉条，上侧拉条作为檩条在恒载作用下檩条的上侧受压翼缘的侧向支点，下侧拉条作为檩条在风吸力作用下受压侧翼缘的侧向支点，提高檩条在风荷载作用下的整体稳定，降低檩条的用钢量。
1.2屋面钢梁
由于冲压车间屋面采用轻型板材，且屋面没有工艺吊载，荷载较小，对于冲压车间的30m跨度，采用屋面实腹梁能满足结构的计算要求。
根据抗震规范[2]，屋面钢梁受力是由非地震组合控制，强度和稳定承载力能满足两倍多遇地震下的要求（γGSGE＋γEHSGE≤R/γRE），按现行钢结构设计规范弹性设计阶段的板件宽厚比限值控制实腹梁的高厚比，从而减少结构用钢量，同时实腹梁屋面支撑系统简单，厂房主体结构简洁、美观。
1.3屋面支撑系统
屋面支撑的主要作用是确保钢排架在安装和使用过程中的整体稳定,提高结构的空间作用，减少屋面梁的平面外计算长度。
冲压车间柱距大，吊车吨位大、
使用频率高，因此在车间设计中应加强屋盖的整体刚度。
屋面支撑采用双向刚度较好的圆钢管；在端跨、中间跨设置屋面横向支撑，同时在托梁范围内设置屋面纵向支撑，车间纵横向屋面支撑形成封闭的平面桁架；为了加强车间屋面刚度，一改以往轻钢结构通过屋面纵向檩条兼作纵向系杆的做法，而是在车间边柱柱顶、屋脊的位置沿车间全长设置刚性系杆，在屋面支撑节点处沿车间全长设置柔性系杆。
1.4主要连接节点
屋面梁与钢柱采用刚接，梁与柱、梁与梁节点通过端板连接，连接构造简单，现场安装方便。
在中间跨12m柱距范围设置托梁，屋面梁搁置于托梁上方，屋面梁在托梁位置不设置节点而是整根梁通过，确保了梁的连续性。
为防止托梁的下翼缘受压失稳，在屋架梁下设置垂直隅撑。
2. 柱和吊车梁系统
2.1柱
冲压车间排架柱根据冲压车间的受力情况选用采用阶形柱，上柱采用工字型实腹柱，下柱采用组合实腹柱。
冲压车间下柱在排架平面外的计算长度较大，如采用平面外较弱的工字钢用钢量将增大，往往钢柱平面外计算应力满足要求后，平面内的强度有较大的富裕，而采用组合实腹柱平面内和平面外的应力比相接近，更能充分发挥钢结构材料的强度，同时组合实腹钢柱的截面较小，车间简洁美观。
冲压车间钢柱柱脚与基础刚接，采用插入式杯口基础，钢柱在插入深度范围内加焊栓钉，加强柱与基础的连接。
由于平板式柱脚刚接锚栓系统在预埋地脚螺栓时定位容易误差，振捣混凝土时易发生位置偏移，因此吊装钢柱时柱脚底板往往需要现场扩孔。
插入式基础钢柱的插入长度较大，但柱脚刚接的可靠性较大，且安装方便。
2.2吊车梁系统
吊车梁系统由吊车梁、制动结构、辅助桁架和支撑（下翼缘水平支撑和垂直支撑）组成。
吊车梁按简支梁计算，采用实腹型焊接工字型吊车梁。
边柱吊车梁跨度为6m，采用直线型工字钢，中柱柱距12m，采用鱼腹式吊车梁。
吊车梁端部为突缘式支撑，吊车梁端部与柱的连接以及梁与梁腰部的连接等均采用高强螺栓连接。
制动结构由吊车梁上翼缘、制动板和辅助桁架组成。
2.3纵向支撑系统
为保证房屋的纵向稳定和空间刚度，沿冲压车间纵向设置柱间支撑，下段柱为双片支撑，上柱为单片支撑。
冲压车间车间结构单元长度大于120m，为减少纵向结构的温度变形和附加应力，在结构单元中部三分之一区段内设置于设置下
柱支撑，两柱间支撑间距不大于60m,同时设置位置应避让工艺的物流通道。
上段柱的柱间支撑除在下段柱柱间支撑的柱距间布置外，为传递端部山墙风荷载及地震作用和提高房屋结构上部的纵向刚度，在车间端部设置上段柱柱间支撑。
同时柱间支撑位置应与屋面横向支撑设置位置一致，以便形成稳定的空间体系。
柱间支撑应根据承受端部山墙面传来的风荷载、吊车梁纵向刹车力，温度应力、纵向地震作用进行计算。
车间利用柱间支撑位置设置吊车梁检修钢梯，满足了使用要求，同时充分利用车间空间，确保车间整体美观。
3.墙架系统
3.1墙面结构
车间墙面系统做法与屋面系统一致。
墙面结构采用双层压型钢板，中间通过附加檩条铺设硬质岩棉保温层。
轻质压型钢板悬挂在墙架横梁上，并通过横梁把墙体的重量和水平荷载传至厂房框架柱或墙架柱上。
墙面檩条选用了Z型连续檩条，并设置双层拉条，以保证檩条的在风吸力作用下翼缘的稳定。
3.2 山墙立面墙架柱
车间两侧山墙面设置抗风柱，间距为10m。
由于抗风柱下设置基础，抗风柱采用下承式连接，抗风柱底部通过地脚锚栓与基础铰接连接，上端设置长圆孔，支撑于屋面横向支撑的节点上。
抗风柱下承式连接方式允许抗风柱上下位移，只承受水平风恒载，但抗风柱上部长圆孔长度应与抗风柱的位移相协调，同时抗风柱柱顶与屋面钢梁的连接位置应靠近钢梁的上部，以便于水平荷载通过屋面系统传递。
由于山墙面较高、吊车吨位较大，为保证山墙面的刚度，在抗风柱之间设置柱间支撑加强。
抗风桁架设置于吊车梁上翼缘的标高位置，作为抗风柱的水平支撑点，减少抗风柱的平面内计算长度，同时可以兼作走道，与吊车梁顶部的纵向通道联通。
五、结语
本文从结构设计角度，对冲压车间结构设计过程中所涉及的几个方面进行探讨。
精心设计、多方案的比较是提高设计质量的关键。
希望能在今后设计该类型车间时起到参考作用。
参考文献
1．汽车工厂冲压车间工程设计《制造工程设计》2010-3
2．建筑抗震设计规范GB50011-2010
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。