探究鋼結(jié)構(gòu)通廊設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

付堯

摘 要：本文通過4個(gè)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。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；通廊設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)計(jì)算

1 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。

2 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，以達(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(gè)或多個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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°時(shí)宜設(shè)置抗震縫；8°和9°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15m時(shí)，可采用105mm；當(dāng)高度大于15m時(shí)，6°～9°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。

3 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°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°和9°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。

4 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(gè)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。

4.1 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）

4.2 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）

4.3 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）

4.4 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）

5 結(jié)論

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，有關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)自身專業(yè)技能，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，確保鋼結(jié)構(gòu)通廊工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：大連港口設(shè)計(jì)研究院有限公司）