大跨度棧橋桁架通廊設(shè)計(jì)

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1、80m棧橋通廊設(shè)計(jì)1棧橋通廊的組成：1.1承重桁架：承重桁架由左右兩片平面桁架或者立體桁架組成，主要承受棧橋豎向荷載。承重桁架腹桿體系主要有交叉式、人字式和單斜式。棧橋桁架縱向節(jié)間尺寸根據(jù)樓板和屋面板安裝的合理性及腹桿與弦桿夾角限值確定，另外為了皮帶機(jī)傳力直接，一般取3m左右。棧橋縱向節(jié)間數(shù)一般為偶數(shù)，若不能滿足，則中間節(jié)間應(yīng)采用交叉式腹桿體系。為了腹桿桿件受力的合理性，桁架腹桿與弦桿之間的夾角一般為30~60度。棧橋桁架的寬度用根據(jù)皮帶機(jī)數(shù)量及通行檢修通道跨度來進(jìn)行確定。棧橋桁架的高度一般與外部荷載大小及結(jié)構(gòu)跨

2、度有關(guān)，一般非預(yù)應(yīng)力桁架高度取結(jié)構(gòu)跨度的1/12-1/10。在本例中，選擇了第1種形式。2和1類似，但靠近端部的腹桿軸力較大，2為壓桿，1為拉桿，宜選1。3和1、2相比，腹桿均為拉桿，但豎桿軸力較大，導(dǎo)致用鋼量反而增加；且豎桿斷面大小不同，增加封墻節(jié)點(diǎn)大樣。1.2上下弦水平支撐:棧橋桁架的上下弦支撐的作用是用來承受水平荷載，并將水平荷載傳遞給端部門架，進(jìn)而傳遞給支座。同時(shí)上下弦支撐也可以起到增大結(jié)構(gòu)整體剛度，減小弦桿平面外計(jì)算長(zhǎng)度的作用。水平支撐一般采用交叉支撐體系或K形支撐體系，K形支撐體系在風(fēng)荷載和地震作用等

3、交變荷載作用下橫梁和檁條受力比較均勻。1.3端部門架:棧橋的端部門架是桁架上下弦水平支撐形成的水平桁架的支點(diǎn)，桁架支撐將棧橋的水平力通過兩端門架傳向支座。端部門架為棧橋桁架提供端部約束，防止桁架發(fā)生扭轉(zhuǎn)，所以在端部門架設(shè)計(jì)時(shí)，要保證梁柱連接點(diǎn)剛接。另外為了不影響通廊內(nèi)部自由通行，設(shè)置橫向門架還可以對(duì)桁架起到橫向垂直支撐的作用，以替代一般鋼屋架平面外垂直支撐。在本例中，因桁架高度較高，在桁架的每個(gè)節(jié)間也設(shè)置了橫向垂直支撐。1.4棧橋桁架支座:棧橋桁架支座由端部門架下端連接有加勁肋和底部平行于地面底板的固定長(zhǎng)度區(qū)段構(gòu)

4、成。為了可以釋放桁架溫度應(yīng)力，一般斜棧橋低端支座節(jié)點(diǎn)為固定鉸支座，高端支座節(jié)點(diǎn)為滑動(dòng)鉸支座。2計(jì)算模型:2.1桁架尺寸：桁架長(zhǎng)度80m，節(jié)間長(zhǎng)度5m，16個(gè)節(jié)間，5mX16=80m。桁架高度5.5m。約為桁架長(zhǎng)度的1/15。桁架橫向?qū)挾?.0m。為桁架長(zhǎng)度的1/20。2.2桁架構(gòu)件：端部門架柱、梁選用的是H型鋼。上弦桿、下弦桿、腹桿、水平支撐、垂直支撐等均選用方鋼管。折合用鋼量約為365kg/m2。2.3桁架鉸接節(jié)點(diǎn)的判斷：《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》10.1.4：當(dāng)節(jié)間長(zhǎng)度（桿件長(zhǎng)度）與桿件高度之比不小于12（主管）和24（

5、支管）時(shí)可將節(jié)點(diǎn)視為鉸接。主管為□400X350X16,節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)度為5000，5000/400=12.5>12，滿足節(jié)點(diǎn)鉸接的要求。支管最大為□250X10，桿件長(zhǎng)度為6816，6816/250=27.3>24，滿足節(jié)點(diǎn)鉸接的要求。2.4兩種模型的比較：采用Midas空間模型和PKPM平面模型相互校核的方法，經(jīng)比較，兩者結(jié)果基本吻合：Midas空間模型：PKPM平面模型：2.5豎向荷載對(duì)水平支撐的影響：在Midas空間模型中發(fā)現(xiàn)，不僅風(fēng)荷載會(huì)對(duì)水平支撐產(chǎn)生軸力，恒、活載作用下，水平支撐也會(huì)產(chǎn)生軸力。原因?yàn)椋鸿旒芄?jié)間

6、的位移差，導(dǎo)致了水平支撐和橫梁受力。當(dāng)桁架跨度變大時(shí)，這種效應(yīng)較為明顯：3荷載取值：3.1恒載：廊道面恒載（包含5厚走道板，欄桿，次梁，支撐）：1.0KN/M2。屋面恒載（包含壓型鋼板，次梁，檁條，支撐）：0.50KN/M2。3.2活載：廊道面活載（按走人活載滿鋪，可以包絡(luò)工藝膠帶支架荷載）：2.0KN/M2。屋面活載（0.5積灰+0.5不上人活）：1.0KN/M2。3.3風(fēng)載：風(fēng)荷載（考慮高度變化系數(shù)后，對(duì)應(yīng)公司圖集b類）：0.75KN/M2。風(fēng)荷載體型系數(shù)：側(cè)面封閉時(shí)為1.3，側(cè)面不封閉為0.8。3.4地震荷

7、載：水平地震----桁架的弦桿、腹桿等不需要進(jìn)行抗水平地震驗(yàn)算。但需要考慮水平地震作用下桁架對(duì)支座產(chǎn)生的水平力，即支座反力需要考慮水平地震組合。《構(gòu)筑物抗震規(guī)范》：豎向地震----當(dāng)8度或9度時(shí)，桁架的弦桿、腹桿等需要進(jìn)行抗豎向地震驗(yàn)算，即弦桿、腹桿需要考慮豎向地震組合，但不需要考慮豎向地震作用下桁架對(duì)支座產(chǎn)生的豎向力?！稑?gòu)筑物抗震規(guī)范》：地震組合采用的是重力荷載代表值，經(jīng)計(jì)算后，一般都小于基本組合的內(nèi)力，所以大部分情況下可以不考慮。4支座設(shè)計(jì):4.1依據(jù)為《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》：4.2允許支座位移：Midas模型中，1

8、.2恒+1.4活+0.6*1.4風(fēng)作用下支座最大豎向反力設(shè)計(jì)值：918KN。恒載作用下，支座處沿桁架方向的最大位移為15mm?；钶d作用下，支座處沿桁架方向的最大位移為11mm?！?0°溫差作用下，支座處沿桁架方向的最大位移為27mm。在恒+活+溫度作用下，最大位移為15+11+27=53mm，下圖為發(fā)生60mm、90mm位移后的支座變位：4.3?滾軸計(jì)算：允許承受的最大支