大跨度钢桁架带式输送机的栈桥设计

减小字体 增大字体 作者:佚名  来源:本站整理  发布时间:2017-10-07 09:57:59

1 栈桥结构形式分析 
  针对当前我国大跨度输煤栈桥来讲,其在具体的结构形式上,通常情况下采用钢桁架结构,此种结构形式在具体应用经验上已经比较成熟,而采用封闭式的栈桥在实际当中更为合理,其不仅对于承受荷载具有突出的作用,并且对整个封闭体系来讲,钢桁架提供了牢固的骨架支撑。桁架上下弦多采用等肢双角钢或H型钢,桁架腹杆一般采用双角钢或双槽钢。桁架的节间长度应根据桁架的高度、楼板的跨度以及腹杆的角度来确定,一般3m左右较为合适。桁架节间数尽量布置成偶数,当不能布置成偶数时,中间可采用交叉斜腹杆;端部斜腹杆应下斜至栈桥支座方向受力较合理。桁架的高度一般为桁架跨度的1/12~1/5。桁架弦杆和腹杆之间的夹角应控制在35°~55°。承重桁架所受竖向荷载主要为通过横梁传来的楼面及屋面荷载和支撑的自重以及部分屋面有轨道吊车的吊车荷载。内力分布为上弦杆受压,端部压力较小越往中部压力越大;下弦杆为拉压共存,端部受压中部受拉,端部及有下撑处连接腹杆受力大于其他腹杆。水平荷载对水平支撑桁架弦杆的作用力应作为附加荷载加载到承重桁架上,按照工程实际经验,该附加荷载占总竖向荷载作用力的15%左右,在截面余量远大于15%的情况下可不另外计算。栈桥常见跨度一般为25~35m,主要采用三角形梁式桁架。其优点是弦杆的规格数量不多,不支撑横梁的竖杆只起到支撑弦杆的作用,内力为零;支撑横梁的竖杆承受局部荷载,内力极小但截面相同。当栈桥跨度大于40m时,采用三角形梁式桁架就不显得经济实用,应采用带下撑式钢桁架结构。这种桁架跨度可限制在100m以内,属于一次超静定结构。当跨度再加大时,就需要采用预应力桁架了,否则一般的梁式桁架的高度不能满足要求。 
  在进行常规设计当中,桁架结构被看做是镂空的简支梁,轻巧简单,从力学方面分析,桁架结构与简支梁的弯矩图相似,上下弦杆的轴力分布均匀,上弦杆受压,下弦杆受拉,共同作用抵抗弯矩作用。桁架在具体的结构形式上主要包括两种,分别为下撑式和平行弦式。当采用平行弦桁架时,其相应的支座主要在下弦两端节点位置处。对于平行弦桁架来讲,在桁架平面高度范围之内,可将其作为围护结构相应的侧墙骨架,外侧掛檩条即可成为墙面;当采用下撑式桁架时,其相应的支座主要在上弦端节点位置处,其优点不仅是桁架自重有利于结构的整体稳定,而且从受力途径上讲,下撑式桁架的结构简图与梁构件的弯矩包络图较为接近,因此在受力方面也更为合理。对于下撑式桁架来讲,其缺点也显而易见,即比较适用露天结构,针对本项目的设计栈桥上部结构,考虑在下撑式桁架上部做门式刚架结构,一方面为了做到栈桥的围护,另一方面采用门式钢架用以达到节约钢材的目的。为保证桁架的整体稳定,在桁架的两端设置较强的门形刚架。而对于桁架的支撑体系,在桁架上、下弦平面内沿全长设置纵向和横向水平支撑。 
  2 计算荷载取值 
  本次栈桥设计的活荷载按照《洗煤厂建筑结构设计规范》GB50583-2010及《建筑结构荷载规范》GB50009-2012(以下简称《荷载规范》),栈桥活载荷载取值如下。 
  《荷载规范》第5.3.3规定不上人屋面活荷载可不与雪荷载和风荷载同时组合,此处基本雪压低于基本风压,因此本次设计时活载组合考虑屋面活载和风荷载的组合。 
  栈桥恒荷载取值如下:(1)屋盖为100厚岩棉夹芯板及檩条其标准值为0.35kN/m2。(2)墙面为100厚岩棉夹芯板及檩条其标准值为0.35kN/m2。(3)楼面为70厚砼和波高为130mm压型钢板组成的组合楼板,折算自重标准值为3.38kN/m2。(4)钢结构构件自重由计算软件《钢桁架计算程序》自行进行计算。 

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