钢桁架栈桥设计安装

来源:用户上传      作者:

　　【摘 要】对钢桁架栈桥设计、计算、安装节点，维护结构展开论述，提出相应结构措施，为类似工程设计及施工提供了借鉴。
　　【关键词】钢栈桥；设计；安装
　　
　　栈桥是工厂运输系统中重要组成部分。它连接不同生产工段，承担运送原料和产品的任务。其结构形式的安全、合理对保证工厂的正常运行有着重要作用。栈桥一般长度比较长，在场区内尽可能大跨度布置，这样比较节省投资，同时方便道路、管线布置。近几年，大跨度钢栈桥因为重量轻，抗震性能好，跨度大，在新建改建工业建筑中得到广泛运用。本人就钢桁架栈桥具体设计及安装遇到的问题谈一下自己的体会。
　　1 正确理解栈桥桁架的结构体系
　　目前国内出现的钢结构输送栈桥，纵向结构多为钢桁架。钢桁架作为纵向承载结构，同时也作为侧维护结构的骨架，承受上下钢横梁传递的竖向荷载。纵向钢桁架是由上下弦杆和腹杆组成。上下弦杆为连续杆，跨度大的可以拼接。腹杆通过节点板与上下弦连接。上下弦钢桁架节点处设置水平支撑，及横梁，形成水平桁架，传递结构风荷载。纵向桁架和水平桁架共同组成空间受力体系。
　　2 注意桁架构造设计
　　桁架的上下弦杆、腹杆目前多采用角钢短肢背靠背或者其他H型钢或者槽钢。节点的划分一般等距，一般控制在2.2-2.5米，并力求为偶数。桁架弦杆和腹杆之间的连接角在构造上一般为35度~55度。桁架上下弦水平撑应设置为交叉腹杆，它能有效的承受桁架侧面的水平风荷载和其他水平荷载，交叉斜腹杆的角度最好在40度-50度之间。
　　为了保证栈桥横向的刚度及稳定，纵向钢桁架端部应设置门架。栈桥两端门架也是上下弦水平支撑的支点，上下弦水平支撑将栈桥受到的水平作用力通过两端门架传向支座。所以设计时应保证门架具有足够的刚性，必须保证梁、 柱连接点为刚接。端门架的横梁及立柱 通常选用双槽钢或工字钢，立柱的底部基板必须与地面平行，从而斜栈桥承重桁架在重力作用下不产生水平滑移。
　　支座节点的设计应满足计算假定， 通常斜桁架下部支座节点可设计成固定铰支座， 而中部和上部支座节点可设置成沿桁架长向可滑动的支座，这样可避免在地震或其他偶然荷载作用下， 由于桁架两端建筑位移大小、方向不一致而引起的破坏。通常可在中部和上部支座下加设橡胶垫板以满足计算假定，但应注意的是，在承重桁架的平面外， 应采取措施， 保证支座与下部支承结构间不能产生错动，以保证结构的整体安全。目前工程常用做法是将栈桥支座一端开圆孔，另一端栈桥开长圆孔，保证栈桥一端支腿能够滑动，有伸缩余量。
　　3 采用正确计算模型分析栈桥纵向桁架
　　目前桁架结构计算分析软件较多，计算过程较为简单。本文以中国建筑科学研究院STS钢结构平面桁架二维计算程序举例说明。计算者要注意把握以下几点设计细节。1、桁架结构支座杆的模拟。桁架结构计算模型为一边简支，一边固定。STS模型输入时应将桁架两头的节点包括桁架下的支座杆均设置为铰支座，否则计算内力有误。2、 桁架结构模型中所有杆件应设置为柱，所有受力应作用在上下弦节点位置。3、结构计算中，上下弦杆平面内计算长度系数一般保持为-1，平面外计算长度取水平支撑的距离。4、根据规范GB50017-8.4.5规定，分析桁架杆件内力时，可将节点视为铰接。对用节点板连接的桁架，当杆件为H形箱形等刚度较大的界面，且在桁架平面内杆件截面高度与其几何长度（节点中心间的距离）之比大于1/10(对弦杆)或大于1/15（对腹杆）时，应考虑节点刚性所引起的次弯矩。5、在桁架计算中应勾选采用无侧移计算方法计算计算长度。6、地震作用的计算： 计算原则符合下列条件的栈桥支承结构，可不进行抗震验算，但应采取抗震措施。①6度区；②7度硬、中场地时钢支承结构；③7度或8度硬、中硬场地和9度硬场地土的钢支承结构。其它栈桥的支承结构，应按主轴方向(纵向与横向)分别计算地震作用。地震烈度8度、9度，跨度≥24 m的栈桥跨问结构，或悬臂长度超过6m时，应计算竖向地震作用。9度时，尚应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合。
　　4 栈桥维护结构的设计
　　钢栈的屋面一般采用彩钢夹芯板或者是压型钢板。由于通廊的净宽不大， 屋面板允许坡度又较小，如压型钢板的坡度可为 1 ／ 2 0 ， 因此屋顶可以做成单坡，设置小立柱檩条找坡。有的栈桥纵向长度较长，应在相应位置设置阻水带，或者分水带，防止雨水较大时沿栈桥奔涌而下，对周围建筑产生影响。
　　栈桥墙面可以设置为压型钢板墙或者是彩钢夹心板墙，适当位置设置采光窗。
　　栈桥楼面多用槽钢或者工字钢，上铺6mm花纹钢板，但桥面整体性差，有缝隙。目前带冲洗的栈桥一般采用压型钢板做底模现浇钢筋混凝土板这种形式。这种楼面整体性好，特别适用于地震区，栈桥采用水力清扫时无需做刚性防水层。
　　5 栈桥的安装。
　　栈桥支腿与支架的连接应严格按照图纸施工。在验收过程中我们发现有的施工单位画蛇添足，将滑动长圆孔内螺栓与栈桥支腿底板安装焊接。这种做法导致地脚螺栓不能在长圆孔内的滑动，温度应力得不到有效释放，最终导致将牛腿或者支架拉裂。
　　栈桥走道板是花纹钢板的情况下，钢板与板下的支撑梁要全面焊接，保证焊接强度达到要求。每两块钢板之间应间隔3cm左右，既保证热胀冷缩要求，又可以节省材料。
　　6 结语
　　通过对钢桁架栈桥设计、计算、及安装中常遇到的问题展开论述，提出相应结构措施，为类似工程设计及施工提供了借鉴。
　　
　　参考文献
　　[1]钢结构设计规范（GB50017-2003）
　　[2]周维娟 钢栈桥设计体会 煤炭工程 2001年12期

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-654665.htm