干煤棚的結(jié)構(gòu)選型

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1、第七屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會干煤棚的結(jié)構(gòu)選型王月棟端華飛趙廣勇(中國京冶工程技術(shù)有限公司北京100088)摘要：近年來干煤棚結(jié)構(gòu)在我國發(fā)展迅速，本文通過已有工程總結(jié)了干煤棚結(jié)構(gòu)選型的基本原則，同時介紹了現(xiàn)有干煤棚結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，供干煤棚設(shè)計和使用單位參考。關(guān)鍵詞：干煤棚，網(wǎng)架，網(wǎng)殼，柱面網(wǎng)殼，球面網(wǎng)殼千煤棚主要用于火力發(fā)電廠的儲煤設(shè)施。干煤棚可以減少煤的損失，保護(hù)環(huán)境；在中國的發(fā)展已經(jīng)有幾十年的歷史，從全開敞的煤場到半封閉的干煤棚，再到現(xiàn)在已形成的全封閉煤倉形式：干煤棚結(jié)構(gòu)涉及到平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)

2、兩大類共約十幾種結(jié)構(gòu)形式，如此眾多的干煤棚結(jié)構(gòu)形式如何選擇使用，是干煤棚結(jié)構(gòu)設(shè)計前期的重要決策工作之一。1、千煤棚選型的基本原則干煤棚一般要求有大的空間，其上部結(jié)構(gòu)一般采用鋼結(jié)構(gòu)。干煤棚結(jié)構(gòu)的選型問題，包括對上部結(jié)構(gòu)的方案選擇和對基礎(chǔ)方案的選擇，涉及方方面面，歸納起來有如下幾個主要方面?：1)滿足工藝要求．工藝要求，是干煤棚結(jié)構(gòu)設(shè)計的根本所在，主要體現(xiàn)在堆取料機(jī)的作業(yè)要求上，即料堆的長度、高度以及堆取料機(jī)的主參數(shù)，如堆取料機(jī)的能力、斗輪直徑、斗輪轉(zhuǎn)速、皮帶的速度和寬度、俯仰速度、俯仰角度、回轉(zhuǎn)角度

3、、回轉(zhuǎn)半徑、回轉(zhuǎn)速度、軌道中心距、行走速度等等。這些參數(shù)決定了堆取料機(jī)作業(yè)空間的對空限制線，也就限制了干煤棚結(jié)構(gòu)的最小結(jié)構(gòu)尺寸。2)考慮力學(xué)性能不同干煤棚結(jié)構(gòu)形式具有不同的受力性能，適用于不同的荷載、外形形狀、跨度、邊界條件?？紤]力學(xué)性能就是希望將干煤棚結(jié)構(gòu)所具有的整體抗力、適用范圍與具體方案特征、環(huán)境條件所需求的一致程度發(fā)揮到最大。3y考慮施工可行性要求制造安裝足任何一個干煤棚結(jié)構(gòu)功能與技術(shù)性能得以實現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。不同的干煤棚結(jié)構(gòu)形式有多種施工方案。每一種施工方案對結(jié)構(gòu)構(gòu)件和整體的制作安裝質(zhì)量、

4、施工人員的素質(zhì)、施工機(jī)械、施工工期及施工成本等都有一定的要求。而這些要求就構(gòu)成了干煤棚結(jié)構(gòu)施工可行性分析的基本要素。4)考慮經(jīng)濟(jì)有效性要求任何干煤棚結(jié)構(gòu)的選型，都要受到經(jīng)濟(jì)性的影響和制約，不考慮經(jīng)濟(jì)代價而盲目追求技術(shù)先進(jìn)性或其他性能的需求而選擇的干煤棚結(jié)構(gòu)形式都是危險的。不同的結(jié)構(gòu)選型對干煤棚的結(jié)構(gòu)建造成本、結(jié)構(gòu)日常維護(hù)成本、建筑預(yù)期災(zāi)害損失及加固成本都提出了相應(yīng)的要求，而這些成本的綜合實現(xiàn)就構(gòu)成了對干煤棚結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性能的宏觀控制。以上基本原則并不是孤立存在，而是彼此相關(guān)，互相依賴又互相制約的。任何

5、一種干煤棚結(jié)構(gòu)形式的選擇離不開以上基本原則的綜合評價．因而理想的干煤棚結(jié)構(gòu)形式的選擇是一項重要而又復(fù)雜的工作。工業(yè)建筑2007增刊第七屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會2、各種干煤棚結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)簡介表1國內(nèi)部分干煤棚工程基本指標(biāo)上程名稱結(jié)構(gòu)形式跨度柱距／網(wǎng)格長度矢高(m)(吡)(m)基本風(fēng)壓(kN／m2)用鋼量(kg／Ⅲ‘)石洞口二廠折線拱102．21010042．50．55166上海石化=廠兩鉸拱75．2757530O．6100諫辟電廠兩鉸拱73．87597．52860．4580臺州電廠一期三鉸拱75

6、7．582．531．40．72129鎮(zhèn)海電廠三鉸拱73．87．582．531．4072128常熟發(fā)電J一鍘桁屋架84．19．5120750．4576羅定電廠平扳網(wǎng)架39．05網(wǎng)格4．00267．23OO0．323湛江電廠平板網(wǎng)架798網(wǎng)格421134000．9703嘉興發(fā)電廠柱面網(wǎng)殼103．5網(wǎng)格4．oo8032．906062．2井岡山電廠柱面網(wǎng)殼87網(wǎng)格4．0085760．367．8鴨河u電f一柱面嘲殼108網(wǎng)格3959038766O．3544福州一r門電廠球面網(wǎng)殼直徑130網(wǎng)格2．8047．2

7、1308536廈門嵩嶼電廠球面網(wǎng)殼直徑132網(wǎng)格320480．9538表1是按照干煤棚所采用的結(jié)構(gòu)形式的不同排列向成的基本指標(biāo)列表”。3。以下是對不『一J干煤棚結(jié)構(gòu)形式的簡要評價。2．1干煤棚結(jié)構(gòu)平面體系干煤棚結(jié)構(gòu)平面體系主要包括平面三鉸拱、三鉸拱、平面剛架、平面桁架等結(jié)構(gòu)形式．從滿足工藝性要求方面來看，拱式結(jié)構(gòu)相對較好，但干煤棚結(jié)構(gòu)要求的跨度一般在70米以上，平面體系自身受力性能的局限性決定其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性不佳。用鋼量相對較高，表1所示干煤棚結(jié)構(gòu)平面體系的用鋼量大致在100kg，m2左右，因而盡管平

8、面結(jié)構(gòu)施工方法較為方便，但近年來在干煤棚領(lǐng)域使用的卻越來越少”J。2．2干煤棚結(jié)構(gòu)空間體系隨著人們對干煤棚經(jīng)濟(jì)性的要求以及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，干煤棚采用空間結(jié)構(gòu)形式的越來越多。干煤棚結(jié)構(gòu)空間體系主要包括平板網(wǎng)架、網(wǎng)殼和索雜交結(jié)構(gòu)等。2．2．1平扳網(wǎng)架平板網(wǎng)架是空間結(jié)構(gòu)中發(fā)展最成熟的一種結(jié)構(gòu)形式，具有受力合理、計算簡便、剛度大、材料省、制作安裝方便等特點(diǎn)?！桨寰W(wǎng)架在干煤棚結(jié)構(gòu)體系中應(yīng)用也是極為廣泛的。常熟發(fā)電廠干煤棚、湛江發(fā)電廠干煤棚等均采用這種結(jié)構(gòu)形式。但平板網(wǎng)架對堆取料機(jī)的工藝要