【摘 要】對鋼桁架棧橋設計、計算、安裝節(jié)點,維護結構展開論述,提出相應結構措施,為類似工程設計及施工提供了借鑒。 

【關鍵詞】鋼棧橋;設計;安裝  
  棧橋是工廠運輸系統(tǒng)中重要組成部分。它連接不同生產(chǎn)工段,承擔運送原料和產(chǎn)品的任務。其結構形式的安全、合理對保證工廠的正常運行有著重要作用。棧橋一般長度比較長,在場區(qū)內(nèi)盡可能大跨度布置,這樣比較節(jié)省投資,同時方便道路、管線布置。近幾年,大跨度鋼棧橋因為重量輕,抗震性能好,跨度大,在新建改建工業(yè)建筑中得到廣泛運用。本人就鋼桁架棧橋具體設計及安裝遇到的問題談一下自己的體會。 
  1 正確理解棧橋桁架的結構體系 
  目前國內(nèi)出現(xiàn)的鋼結構輸送棧橋,縱向結構多為鋼桁架。鋼桁架作為縱向承載結構,同時也作為側維護結構的骨架,承受上下鋼橫梁傳遞的豎向荷載?v向鋼桁架是由上下弦桿和腹桿組成。上下弦桿為連續(xù)桿,跨度大的可以拼接。腹桿通過節(jié)點板與上下弦連接。上下弦鋼桁架節(jié)點處設置水平支撐,及橫梁,形成水平桁架,傳遞結構風荷載?v向桁架和水平桁架共同組成空間受力體系。 
  2 注意桁架構造設計 
  桁架的上下弦桿、腹桿目前多采用角鋼短肢背靠背或者其他H型鋼或者槽鋼。節(jié)點的劃分一般等距,一般控制在2.2-2.5米,并力求為偶數(shù)。桁架弦桿和腹桿之間的連接角在構造上一般為35度~55度。桁架上下弦水平撐應設置為交叉腹桿,它能有效的承受桁架側面的水平風荷載和其他水平荷載,交叉斜腹桿的角度最好在40度-50度之間。 
  為了保證棧橋橫向的剛度及穩(wěn)定,縱向鋼桁架端部應設置門架。棧橋兩端門架也是上下弦水平支撐的支點,上下弦水平支撐將棧橋受到的水平作用力通過兩端門架傳向支座。所以設計時應保證門架具有足夠的剛性,必須保證梁、 柱連接點為剛接。端門架的橫梁及立柱 通常選用雙槽鋼或工字鋼,立柱的底部基板必須與地面平行,從而斜棧橋承重桁架在重力作用下不產(chǎn)生水平滑移。 
  支座節(jié)點的設計應滿足計算假定, 通常斜桁架下部支座節(jié)點可設計成固定鉸支座, 而中部和上部支座節(jié)點可設置成沿桁架長向可滑動的支座,這樣可避免在地震或其他偶然荷載作用下, 由于桁架兩端建筑位移大小、方向不一致而引起的破壞。通?稍谥胁亢蜕喜恐ё录釉O橡膠墊板以滿足計算假定,但應注意的是,在承重桁架的平面外, 應采取措施, 保證支座與下部支承結構間不能產(chǎn)生錯動,以保證結構的整體安全。目前工程常用做法是將棧橋支座一端開圓孔,另一端棧橋開長圓孔,保證棧橋一端支腿能夠滑動,有伸縮余量。 
  3 采用正確計算模型分析棧橋縱向桁架 
  目前桁架結構計算分析軟件較多,計算過程較為簡單。本文以中國建筑科學研究院STS鋼結構平面桁架二維計算程序舉例說明。計算者要注意把握以下幾點設計細節(jié)。1、桁架結構支座桿的模擬。桁架結構計算模型為一邊簡支,一邊固定。STS模型輸入時應將桁架兩頭的節(jié)點包括桁架下的支座桿均設置為鉸支座,否則計算內(nèi)力有誤。2、 桁架結構模型中所有桿件應設置為柱,所有受力應作用在上下弦節(jié)點位置。3、結構計算中,上下弦桿平面內(nèi)計算長度系數(shù)一般保持為-1,平面外計算長度取水平支撐的距離。4、根據(jù)規(guī)范GB50017-8.4.5規(guī)定,分析桁架桿件內(nèi)力時,可將節(jié)點視為鉸接。對用節(jié)點板連接的桁架,當桿件為H形箱形等剛度較大的界面,且在桁架平面內(nèi)桿件截面高度與其幾何長度(節(jié)點中心間的距離)之比大于1/10(對弦桿)或大于1/15(對腹桿)時,應考慮節(jié)點剛性所引起的次彎矩。5、在桁架計算中應勾選采用無側移計算方法計算計算長度。6、地震作用的計算: 計算原則符合下列條件的棧橋支承結構,可不進行抗震驗算,但應采取抗震措施。①6度區(qū);②7度硬、中場地時鋼支承結構;③7度或8度硬、中硬場地和9度硬場地土的鋼支承結構。其它棧橋的支承結構,應按主軸方向(縱向與橫向)分別計算地震作用。地震烈度8度、9度,跨度≥24 m的棧橋跨問結構,或懸臂長度超過6m時,應計算豎向地震作用。9度時,尚應考慮豎向地震作用與水平地震作用的不利組合。 
  4 棧橋維護結構的設計 
  鋼棧的屋面一般采用彩鋼夾芯板或者是壓型鋼板。由于通廊的凈寬不大, 屋面板允許坡度又較小,如壓型鋼板的坡度可為 1 / 2 0 , 因此屋頂可以做成單坡,設置小立柱檁條找坡。有的棧橋縱向長度較長,應在相應位置設置阻水帶,或者分水帶,防止雨水較大時沿棧橋奔涌而下,對周圍建筑產(chǎn)生影響。 
  棧橋墻面可以設置為壓型鋼板墻或者是彩鋼夾心板墻,適當位置設置采光窗。 
  棧橋樓面多用槽鋼或者工字鋼,上鋪6mm花紋鋼板,但橋面整體性差,有縫隙。目前帶沖洗的棧橋一般采用壓型鋼板做底模現(xiàn)澆鋼筋混凝土板這種形式。這種樓面整體性好,特別適用于地震區(qū),棧橋采用水力清掃時無需做剛性防水層。 
  5 棧橋的安裝
  棧橋支腿與支架的連接應嚴格按照圖紙施工。在驗收過程中我們發(fā)現(xiàn)有的施工單位畫蛇添足,將滑動長圓孔內(nèi)螺栓與棧橋支腿底板安裝焊接。這種做法導致地腳螺栓不能在長圓孔內(nèi)的滑動,溫度應力得不到有效釋放,最終導致將牛腿或者支架拉裂。 
  棧橋走道板是花紋鋼板的情況下,鋼板與板下的支撐梁要全面焊接,保證焊接強度達到要求。每兩塊鋼板之間應間隔3cm左右,既保證熱脹冷縮要求,又可以節(jié)省材料。 
  6 結語 
  通過對鋼桁架棧橋設計、計算、及安裝中常遇到的問題展開論述,提出相應結構措施,為類似工程設計及施工提供了借鑒。 
  參考文獻 
  [1]鋼結構設計規(guī)范(GB50017-2003) 
  [2]周維娟 鋼棧橋設計體會 煤炭工程 2001年12期