建筑与结构设计l l_
输 煤 栈 桥 设 计 要 点
Design Points of Coal Transporting Trestel
常 杰云
(中国煤炭科工集团天地科技股份有限公司,北京 100013)
CHANG Jie-yun
(TiandiScience&TechnolCo.Ltd.of ChinaCoalTechnologyandEngieeringGroupCorporation,Beijing100013,China)
【摘 要】栈桥作为输煤的重要环节,利用了力学中的桁架原理,实际设计中每个单位都有自己的设计方法和设计思路。
笔者根据这些年的积累,借鉴相关单位的设计优点,总结出了一套输煤栈桥设计方法。
【Abstract]Trestleasanimportantlinkofcoal,usetrussprincipleinmechanics,theactualdesignofeachunithasaccumulatedtheir
owndesignmethodsanddesignideas,accordingtotheyearsofaccumulation,theadvantagesofdesignreferenceunits,summedupa
setofeffectivedesignmethods.
【关键词】栈桥;输煤;桁架;设计
【Keywords】trestle;transportcoal;truss;design
【中图分类号ITU318 【文献标志码IB 【文章编号】1007.9467(2017)07.0027.03
[DOI]10.13616/j.cnki.gcjsysj.2017.07.002
1 引 言
在矿井地面建构筑物中,输煤栈桥担负着很重要的作
用,地下开采的煤炭经提升系统出井口后,需输送到选煤厂进
行加工,需要经过转载点到筒仓或者储煤场储存,运输到装车
站外运。总之,煤炭在地面上的水平运输大部分都需要借助栈
桥来实现,因此,栈桥在煤炭的洗选以及储装运的环节中起至
关重要的作用。在栈桥的设计中,钢结构因其材质均匀、重量
轻等优点被广泛使用。笔者通过对实际工程的设计,总结了经
验,可为钢栈桥设计提供参考。
2 栈 桥 结 构 的 形 式
【作者简介】常杰云(1982一),男,山西大同人,工程师,从事与储装
相关的土建设计和研究工作。
栈桥的钢桁架结构从形式上分为 3种:钢桁架(包括~端带悬
挑的单跨桁架)如图 1、图 2,钢梁(包括加下弦的钢梁)如图 3、
带下弦拉杆的钢桁架如图4。基本的设计原则都是围绕钢桁架
的杆式结构来通过杆件的拉压来消耗内力和控制变形。
图 1采用的是拉压交错的布置方式,腹杆的形式采用组
合角钢或热轧 H型钢 ,该结构形式上弦杆受压,下弦杆受拉,
腹杆拉压交错。图2采用的是“N”字形【 J单向斜腹杆时为最佳
腹杆。当跨度比较大,为了减少桁架杆件内力,可在桁架下弦
杆应力较大的区域设置拉杆,称作内部超静定结拉杆,图 3中
整个桁架的有效高度增加了,桁架由原先的下弦杆受拉变为
受压,而增加的下弦杆为拉杆。这样有效增加了桁架的高度 ,
控制了结构的应力和变形。图4中是钢框架梁 下边加弦杆 ,
相对 桁架结构厚 重得 多 ,钢梁上面焊接 门架 ,无形 中增
加了用钢量 ,一般使用较 少。对跨度较小 ,钢梁变形不够
时使用较经济。
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I工程建设与设计 l Co~tructiort&Des ForProject
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图1拉压杆件桁架
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图2受拉杆件桁架
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图3带下弦钢桁架
二 =.== 。
图 4钢梁带下弦
3 钢 桁 架 截 面 形 式 及 节 点 构 造
钢桁架截面宽度取决于栈桥上胶带机的型式以及排列,
一 艘情况下胶带与胶带机的宽度值曲见表 1。
表 1胶带和胶带机密度
/mm
胶带宽度 胶带机宽度 50o 650 80o 1 ooO 1 200
940 1 l1O l 31O 1 520 1 770
栈桥的高度一般不低于 2.2m,门架的高度根据皮带以及
相关的设备来确定,但是一般模数是 lOOmm。栈桥的跨度结合
工程实际来确定,一般考虑下面跨越的建筑物以及河流、道路
等的宽度,还要考虑所用钢材的经济合理性以及安装方便与
否,桁架的高跨比在 1/lff 1/12比较合理。一般的情况下不加
下弦杆的桁架跨度取 30~36m比较经济合理。桁架的变形控
制一般按照钢梁的扰度控制,变形不超过 L/400就是安全。
栈桥的跨间间距尽量与桁架高度接近 ,斜腹板的杆件与
上下弦杆夹角最好为 40~50。,接近 45o为最好,受力比较合
理。跨间结构由称重桁架、水平支撑、端框架及横梁组成。称重
桁架可以设计成梁式或者悬挑式,一般不采用多连续式超静
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定多跨桁架。
钢桁架[31上下弦一般采用双面角钢的形式 ,当跨度较大
导致内力较大,采用双角钢已不能满足设计要求时,可以采用
H型钢截面形式,有的设计单位也采用焊接的管状结构。钢桁
架腹杆根据结构受力的大小采用合适的双角钢州形式,当双角
钢不能满足时可以采用面对面的双槽钢,或者与桁架配套的
钢管。钢桁架的上下弦水平支撑一方面提供桁架平面刚度 ,另
一 方面可抵抗水平的风荷载,保证结构的安全与可靠度,常见
的结构形式如图 5、图 6。水平支撑将结构承受的水平风荷载
传到支座处的门架,最终传
输煤栈桥设计要点(论文).pdf