大跨度輸煤棧橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討

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1、大跨度輸煤棧橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討大跨度輸煤棧橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討DiscussiononStructureDesignofLargeSpanCoalConveyingViaduct張紅珊，范　潔（河北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，河北石家莊050031）摘　要：通過(guò)對(duì)棧橋和網(wǎng)架在大跨度輸煤棧橋中的應(yīng)用進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，證明輸煤棧橋采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的。關(guān)鍵詞：火電廠；輸煤棧橋；建筑設(shè)計(jì)Abstract：Throughtheuseofeconomicparisonbetedstructuresusedincoalc

2、onveyingviaduct,thereticulatedframedstructureisprovedanadvancedandeconomictechnologyadoptedinlargespancoalconveyingviaductKeyalpo，分4個(gè)柱距，跨度有24m、27m、30m3種形式，最高標(biāo)高38m。以下主要論述30m棧橋的設(shè)計(jì)，對(duì)棧橋的橋體結(jié)構(gòu)和橋面結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析，以進(jìn)一步降低造價(jià)。1橋體結(jié)構(gòu)形式分析目前國(guó)內(nèi)大跨度輸煤棧橋結(jié)構(gòu)形式一般采用鋼桁架結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有成熟的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),用

3、于封閉式棧橋較為合理，既起到了承受荷載的作用，又為封閉體系提供了骨架。當(dāng)棧橋露天布置時(shí)，采用空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面均有先進(jìn)性，其優(yōu)勢(shì)主要在于：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)輕巧美觀，組成簡(jiǎn)潔明快，大大豐富了電廠的建筑造型；構(gòu)件工廠化加工，可節(jié)約施工占地，并且加工質(zhì)量有保證；由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)空間剛度大，構(gòu)件受力合理，具有先進(jìn)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，符合業(yè)主的根本利益。結(jié)合電廠的實(shí)際情況，下面選擇平面桁架結(jié)構(gòu)形式和空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行綜合比較。2桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1桁架形式確定在常規(guī)設(shè)計(jì)中，桁架主要有平行弦式和下?lián)问?種結(jié)構(gòu)形式。平行弦桁架

4、的支座位于下弦兩端節(jié)點(diǎn)，故在其高度范圍內(nèi)，桁架可用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)墻骨架；當(dāng)采用平行弦桁架時(shí)，為保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定，DL50221993《火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》(簡(jiǎn)稱規(guī)范)規(guī)定應(yīng)在兩端設(shè)門形剛架，在桁架的上弦和下弦處，宜通長(zhǎng)設(shè)置桁架間縱向水平支撐，同時(shí)設(shè)置橫向垂直支撐。而下?lián)问借旒艿闹ё挥谏舷叶斯?jié)點(diǎn)，由于其自重對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定有利，故規(guī)范規(guī)定在桁架之間，沿全長(zhǎng)設(shè)置上弦縱向水平支撐，同時(shí)設(shè)置橫向垂直支撐即可；下?lián)问借旒艿慕Y(jié)構(gòu)形狀，更接近構(gòu)件的彎距包絡(luò)圖，受力更合理。綜合考慮2種桁架形式，因本工程采用露天

5、棧橋，不需側(cè)圍護(hù)，且考慮下?lián)问借旒苁芰Ω侠?，造價(jià)更節(jié)省，故選定下?lián)问借旒芙Y(jié)構(gòu)形式。2.2桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)桁架結(jié)構(gòu)的高度按1/8～1/10跨度確定，考慮到實(shí)際工程應(yīng)用和建筑外形美觀，選用矢高3.0m進(jìn)行設(shè)計(jì)。桁架外形見圖1，現(xiàn)場(chǎng)傾斜16°。桁架之間上弦通長(zhǎng)設(shè)水平縱向支撐，間距3m，共10跨；豎向于3.0m高腹桿處設(shè)橫向垂直支撐，共3道。兩榀鋼桁架之間每隔3m設(shè)水平橫梁1道，用于支承棧橋皮帶及縱梁；水平橫梁間設(shè)置縱梁以支撐走道板及格柵板，平面圖見圖2。桁架兩端一端固定，一端滑動(dòng)。2.2.1荷載取值(標(biāo)準(zhǔn)值)永久

6、均布荷載格柵板自重：0.7kN/m2；可變均布荷載橋面活荷：4.0kN/m2；可變集中荷載橫梁上：18kN/處，共4處，受力如圖3所示。2.2.2構(gòu)件計(jì)算與選用a.縱梁主要承受格柵板所傳的可變荷載、格柵板自重及縱梁自重，根據(jù)計(jì)算，可選用2〕〔10，自重為0.2kN/m。b.橫梁主要承受工藝荷載、縱梁所傳荷載及自重荷載，根據(jù)計(jì)算，可選用2〕〔36a，自重為0.96kN/m。c.根據(jù)前面所列荷載，鋼桁架節(jié)點(diǎn)受力為：可變荷載P1=80kN（隔節(jié)點(diǎn)有），永久荷載P2=15kN（隔節(jié)點(diǎn)有），桁架及支撐自重P3=8

7、kN（每節(jié)點(diǎn)均有）。輸入《鋼桁架計(jì)算程序》（TSCAD）得：上弦桿2∠180×14；下弦桿2∠180×14；端腹桿2∠160×12；中腹桿2∠110×10；輔助腹桿2∠90×8。大跨度輸煤棧橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討:　d.水平支撐選用2∠80×8。e.垂直支撐選用2∠100×10。2.3桁架結(jié)構(gòu)體系自重每榀桁架自重88kN，約8.8t，共2榀；每根鋼梁自重6.72kN，約0.672t，共11根；每根縱梁自重6kN，約0.6t，共6根；每榀水平支撐1.5kN，約0.15t，共10榀；每榀橫向垂直支撐4.0kN，約0.

8、4t，共3榀。由此可知結(jié)構(gòu)總重為31.3t。3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3．1形式確定本工程輸煤棧橋橫向?qū)挾葹?m，總長(zhǎng)度118m，跨度一般為27m，最大跨度為30m，屬于中型網(wǎng)架。設(shè)計(jì)中由于工藝荷載較大，桿件內(nèi)力較大，國(guó)產(chǎn)最大螺栓也無(wú)法滿足要求，所以采用焊接球方案，此方案對(duì)于露天結(jié)構(gòu)的防腐維護(hù)十分有利。橫向網(wǎng)格尺寸2400mm，縱向網(wǎng)格尺寸2400mm或3000mm，進(jìn)行了正放四角錐、斜放四角錐、上弦4點(diǎn)支承、下弦4點(diǎn)支承、上弦6點(diǎn)支承