鋼結(jié)構(gòu)通廊的常規(guī)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

【摘要】皮帶運(yùn)輸機(jī)通廊是當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)最常見的運(yùn)輸構(gòu)筑物，是目前性價(jià)比最高的運(yùn)輸方式之一。鋼通廊則是當(dāng)前最常采用的結(jié)構(gòu)形式。本文通過常規(guī)設(shè)計(jì)要點(diǎn)的介紹，使讀者對鋼通廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有一個整體的了解。

【關(guān)鍵詞】鋼通廊；通廊類型；抗震縫；工程量統(tǒng)計(jì)

一、通廊的類型：

通廊的類型按結(jié)構(gòu)形式可分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)砌體圍護(hù)形式和鋼結(jié)構(gòu)輕型圍護(hù)形式兩大類。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)砌體圍護(hù)形式通廊采用鋼筋混凝土的樓板、屋面、柱，砌體結(jié)構(gòu)的墻體，有全封閉和半開敞兩種類型。

鋼結(jié)構(gòu)輕型圍護(hù)形式通廊按結(jié)構(gòu)形式可分為：1.全鋼結(jié)構(gòu)（鋼板樓板），用于需保溫的通廊時(shí)，樓板底部需設(shè)保溫層。2.全鋼結(jié)構(gòu)（槽板樓板），樓板采用預(yù)制鋼骨架輕型樓板（槽板）。3.上部鋼結(jié)構(gòu)，樓板為鋼筋混凝土組合或非組合樓板。

鋼結(jié)構(gòu)輕型圍護(hù)形式通廊按圍護(hù)形式可分為：1.全封閉型。2.半開敞型。3.全開敞型。

鋼結(jié)構(gòu)輕型圍護(hù)形式通廊的圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料主要有以下幾種：1.單層彩板（非保溫型）。2.夾芯彩板（保溫型），不適用于半開敞型及拱形屋面。3.復(fù)合彩板（保溫型），不適用于半開敞型。

鋼結(jié)構(gòu)輕型圍護(hù)形式通廊的橫斷面形式主要分為：1.矩形單坡。2.矩形雙坡。3.拱形。

本文就冶金及碼頭常規(guī)采用的矩形雙坡鋼結(jié)構(gòu)通廊做重點(diǎn)介紹。

二、鋼通廊的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.常規(guī)鋼通廊應(yīng)盡可能布置緊湊，充分利用有效空間，比達(dá)到減小寬度，降低通廊高度的目的，從而可降低造價(jià)，但應(yīng)滿足正常生產(chǎn)工藝專業(yè)所要求的最小凈空要求。鋼通廊的寬度需滿足皮帶運(yùn)輸機(jī)的寬度要求，并在兩側(cè)設(shè)置通行通道和檢修通道，且需要考慮鋼通廊內(nèi)部兩側(cè)水暖電專業(yè)的管線布置寬度。鋼通廊的最小凈空要求需滿足皮帶運(yùn)輸機(jī)的設(shè)備要求及人行高度要求，并充分考慮水暖電專業(yè)屋頂懸掛管線及燈具的高度，常規(guī)來說滿足2.5m即可。

2.皮帶運(yùn)輸機(jī)通廊的傾角為8～12°時(shí)兩側(cè)地面走行通道應(yīng)設(shè)置防滑條，當(dāng)超過12°時(shí)，應(yīng)設(shè)置踏步，踏步面為水平面。

3.常規(guī)鋼通廊由廊身桁架、鋼支架及兩端的廠房或轉(zhuǎn)運(yùn)站組成。鋼支架分為單片支架和固定支架。通廊長度較長時(shí)，中間須設(shè)置一個或多個固定支架，其余為單片支架。此時(shí)一般假定沿通廊長度方向的全部水平力（主要為地震力、設(shè)備水平拉力、風(fēng)荷載等）通過固定支架傳遞給基礎(chǔ)，單片搖擺鋼支架不考慮承受縱向水平力。設(shè)有多個固定支架時(shí)，通廊兩端的支撐點(diǎn)建議采用滑動支座，以利于通廊的溫度伸縮。通廊鋼桁架與支架的其他連接點(diǎn)一般宜采用鉸接連接支座。當(dāng)通廊長度不大的時(shí)候，比如僅1～2跨鋼桁架，可利用通廊兩端的廠房或轉(zhuǎn)運(yùn)站作為通廊的固定點(diǎn)。沿通廊長度方向的全部水平力（主要為地震力、設(shè)備水平拉力、風(fēng)荷載等）通過固定點(diǎn)傳給廠房或轉(zhuǎn)運(yùn)站。固定點(diǎn)處的通廊支撐方式一般采用鉸接支撐。另一端可采用滑動支座或鉸接支座。

4.每一個通廊鋼桁架的端部一般均設(shè)置有足夠剛度的門型剛架，且在鋼桁架跨中的各個節(jié)點(diǎn)處均設(shè)置隅撐，以提供整段鋼桁架的抗扭剛度。

5.皮帶運(yùn)輸機(jī)鋼通廊的端部與相鄰廠房或轉(zhuǎn)運(yùn)站之間，7度時(shí)宜設(shè)置抗震縫；8度和9度時(shí)應(yīng)設(shè)置抗震縫。鋼支撐結(jié)構(gòu)的皮帶運(yùn)輸機(jī)通廊，兩端與廠房或轉(zhuǎn)運(yùn)站脫開或一端脫開、另一端支承在廠房或轉(zhuǎn)運(yùn)站上且為滑動支座時(shí)，其與廠房或轉(zhuǎn)運(yùn)站之間的抗震縫最小寬度應(yīng)按如下要求采用：當(dāng)鄰接處皮帶運(yùn)輸機(jī)鋼通廊屋面高度不大于15米時(shí)，可采用105mm；當(dāng)高度大于15米時(shí)，6度～9度相應(yīng)每增加高度5m、4m、3m、2m，防震縫宜再加寬30mm。一端落地的通廊，落地端與廠房或轉(zhuǎn)運(yùn)站之間的防震縫最小寬度不應(yīng)小于50mm；另一端防震縫最小寬度不宜小于上一款規(guī)定寬度的1/2+20mm。當(dāng)?shù)叵峦ɡ仍O(shè)置抗震縫時(shí)，宜設(shè)置在地下通廊轉(zhuǎn)折處或變截面處，以及地下通廊與地上通廊或廠房、轉(zhuǎn)運(yùn)站的連接處；地下通廊的防震縫寬度不應(yīng)小于50mm。

三、鋼通廊的計(jì)算要點(diǎn)

皮帶運(yùn)輸機(jī)鋼通廊結(jié)構(gòu)應(yīng)按多遇地震確定地震影響系數(shù)，并進(jìn)行水平地震作用和作用效應(yīng)計(jì)算。6度時(shí)皮帶運(yùn)輸機(jī)鋼通廊支承結(jié)構(gòu)可不進(jìn)行抗震驗(yàn)算，但應(yīng)符合相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施要求。皮帶運(yùn)輸機(jī)鋼通廊廊身結(jié)構(gòu)可不進(jìn)行水平地震作用的抗震驗(yàn)算，但均應(yīng)符合相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施要求。跨度不大于24m的跨間承重結(jié)構(gòu)可不進(jìn)行豎向地震作用的抗震驗(yàn)算；跨度大于24m的跨間承重結(jié)構(gòu)，在8度和9度時(shí)，應(yīng)進(jìn)行豎向地震作用的抗震驗(yàn)算。豎向地震作用應(yīng)由皮帶運(yùn)輸機(jī)鋼通廊廊身結(jié)構(gòu)、支承結(jié)構(gòu)及其連接件承受。

大型皮帶運(yùn)輸機(jī)鋼通廊宜采用符合通廊實(shí)際受力情況的空間模型進(jìn)行計(jì)算。常規(guī)皮帶運(yùn)輸機(jī)鋼通廊習(xí)慣采用PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件中鋼結(jié)構(gòu)模塊-PK桁架進(jìn)行簡化建模計(jì)算。一般來說可以很好的滿足工程設(shè)計(jì)要求的精度和可靠性，且計(jì)算方便快捷。

四、鋼通廊的工程量統(tǒng)計(jì)

筆者設(shè)計(jì)了許多鋼通廊，甲方經(jīng)常需要預(yù)估一下鋼通廊的鋼材量。經(jīng)過幾個常規(guī)工程的比較，現(xiàn)總結(jié)如下：

選取常規(guī)桁架的標(biāo)準(zhǔn)段通過PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件中鋼結(jié)構(gòu)模塊-PK桁架進(jìn)行計(jì)算，確認(rèn)計(jì)算結(jié)構(gòu)合理后，在施工圖“鋼材訂貨表”中查看總重，節(jié)點(diǎn)連接形式也影響總量，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)整放大系數(shù)，1.05～1.2。然后手算上下弦桿件重量，還有支架的重量，最后匯總折合成t/m。

1、32.5m單皮帶桁架：

（4.9m寬，3.3m高。上節(jié)點(diǎn)：恒8.5/活4.5；下節(jié)點(diǎn)：恒28/活34.5）150mm混凝土樓板

桁架主體結(jié)構(gòu)總重：28.674t/32.9m= 0.872t/m（斜長）

2、33m單皮帶桁架：

（4m寬，3.5m高。上節(jié)點(diǎn)：恒1/活8；下節(jié)點(diǎn)：恒4/活26）鋼格柵板樓面

桁架主體結(jié)構(gòu)總重：18.08t/33m=0.55t/m（斜長）

3、30m雙皮帶桁架：

（8.6m寬，3.5m高。上節(jié)點(diǎn)：恒24.4/活6.7；下節(jié)點(diǎn)：恒66.6活21）150mm混凝土樓板

桁架主體結(jié)構(gòu)總重：39.62/30m=1.32t/m（斜長）

4、33m雙皮帶桁架：

（7m寬，3.5m高。上節(jié)點(diǎn)：恒2/活5；下節(jié)點(diǎn)：恒11活32）鋼格柵板樓面

桁架主體結(jié)構(gòu)總重：26.55/33m=0.81t/m（斜長）

結(jié)論：

本文通過四個部分對常規(guī)皮帶運(yùn)輸機(jī)鋼通廊做了一些簡單的介紹，包括類型、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、計(jì)算要點(diǎn)及工程量經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，希望對相關(guān)結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)人員有所幫助。