输煤钢结构栈桥设计简析

1、第2期（总第128期）同煤科技··272011年6月TONG MEI KEJI输煤钢结构栈桥设计简析袁彦华摘要对钢栈桥的设计原则、钢栈桥的断面尺寸、构件型号的选取、构件的布局做了简单的论述。关键词煤矿生产系统；输煤栈桥；钢结构栈桥；桁架；混凝土；支架中图分类号TD40文献标识码A文章编号1000-4866（2011）02-0027-02近年来，我省煤矿企业兼并重组整合工作不断进行，一批矿井经过整合后均需要进行生产系统的改造，作为地面生产系统中的输煤栈桥，在设计中是经常出现的。而钢结构栈桥应用的日趋广泛，钢结构计算程序的应用也为设计提供了更便利的途径。笔者通过对实际工程的设计

2、，总结了一点经验，旨在为钢栈桥设计提供参考。输煤栈桥不同于其他建筑物，它平面呈细长条型，立面上通常为倾斜。主要由跨间结构和支架组成。跨间结构主要由承重桁架、水平支撑、端框架和横梁组成。支架结构型式有混凝土结构、钢结构以及砌体结构等，要根据工程的实际情况进行选择和布置。度 ，由此可知在不加下撑的情况下，桁架的高度为2.5m3.3m ，最优跨度为25m36m 。在设计中，为了栈桥整体的一致，通常在不等跨的情况下将小跨度的栈桥调整到和大跨度栈桥高度一致，造成浪费，所以栈桥的跨度应做到跨度的一致或是接近一致。2钢结构栈桥跨间结构的设计栈桥的承重桁架一般为角钢对拼组合桁架，平行上下弦并设置腹杆。布置腹杆

3、时，竖杆应垂直上下弦。桁架的节间距离应根据跨度进行考虑，一般应为3.0m 左右比较合适。承重桁架所受竖向荷载（恒载、活载以及风在竖向产生的荷载）应加在桁架的节点上。水平荷载（风）对支撑弦杆的作用力要作为承重桁架的荷载、地震附加荷载计算，一般只承受承重荷载作用力的15%，如果截面余量远大于15%则不另计算。栈桥跨度大于30m 时，拼装起拱预留量为1钢结构栈桥断面尺寸的确定栈桥宽度方向的轴线尺寸应根据主导专业提供的资料进行考虑。栈桥宽度=栈桥净宽+2×最内侧至桁架中心的距离。净宽首先要满足工艺要求，根据布置胶带机数量、胶带机宽度、是否有卸煤器、胶带拉紧装置、人行道布置以及检修道等等来确定

4、其净宽。最内侧至桁架中心的距离应根据桁架上下弦钢构件尺寸进行计算，通常为100mm150mm 。在满足上述所有条件的情况下选取最合理的宽度。栈桥高度方向的轴线尺寸主要取决于栈桥的跨度，但应首先满足工艺要求，满足栈桥净高最小值1/500。栈桥角钢对拼组合杆件的连接板，每杆不应少于2个，压杆间距为40r ，拉杆间距为80r (r 为杆件断面的回转半径 。横梁主要起到承受栈桥楼屋面荷载作用，并将荷载传递到承重桁架的节点上。一般可采用对拼槽钢、焊接H 型钢。上弦横梁通过连接板与桁架上弦连接，上表面与上弦一平。下弦横梁上表面与桁架下弦下表面一平，并伸出轴线外，伸出宽度为桁架下弦宽度的2.2m ，两端的门

5、架高度最小值1.9m 。栈桥跨度的确定应根据地形、场地、下部的建构筑物布置，公路、管网、工艺流程、栈桥的总长度，是否有胶带拉紧装置间、检修间等设施，栈桥所用钢材的经济性、制造和施工等进行综合考虑。在满足上述所有条件的情况下选取最合理的高度。通常情况下，钢材最少消耗的桁架其h /L =1/101/12(h 为桁架高度，L 为桁架跨1/2+外维护墙体厚度。横梁与桁架上下弦连接采用螺栓时，上弦为普通螺栓，下弦为高强螺栓。2.1端框架栈桥两端门架是支撑形成的水平桁架的支点，它将栈桥的水平作用力通过两端门架传递到支座，它能保证栈桥在横向的刚度和稳定性。所以，设计时必须同··28煤科技

6、TONG MEI KEJI 2011年第2期保证梁柱连接结点为钢接。同时，其立柱也是承重桁架的组成部分（端竖杆）。立柱的截面选择必须考虑两者的内力组合，有上斜杆的承重桁架其端门架的立柱内力为零杆。端门架的横梁及立柱选项用双槽钢或是工字钢，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。3.2支架的计算按混凝土框架结构进行计算。主要注意的就是建立模型的准确性和荷载输入的准确性。4钢结构栈桥的构造设计4.1结构选型因钢结构栈桥造价较高，输煤走廊离地面距离要大于8m 以上，下部需跨越的建筑物较多或是下部空间要求宽阔时采用。2.2水平支撑水平支撑是用来承受桁架的横向荷载，并

7、保持桁架的空间稳定和空间刚度，是栈桥构件中除主桁架以外很重要的构件。它布置在桁架的上弦和下弦平面内，桁架的弦杆同时是支撑的组成杆件。支撑一般采用等边单角钢，用交叉腹杆对经常改变方向的荷载（风荷载、地震）最有利。4.2跨度宜在20m30m 之间，大于30m 或小于20m 做钢桁架走廊不是很经济；且大于30m 的输煤走廊在风荷载的作用下，会有较大的位移，为了减小位移加大桁架的刚度又与经济性冲突。2.3支座支座分为可动支座和铰支座，承受端框架支柱传来的桁架竖向荷载，并将之传递到支架上。可动支座有滑动支座和滚动支座，一般布置在斜栈桥的上方。4.3楼面结构宜选用轻型现浇钢筋混凝土楼面，增加楼面整体性，减

8、少自重。栈桥坡度较大时，两侧应做成台阶状，为操作人员通行提供方便。2.4支架支架是支撑栈桥的受力构件，结构型式为混凝土结构或是钢结构。支架的宽度应与栈桥的横向轴线尺寸相同。混凝土支架一般做成四柱组合框架，在支架很低的情况下也可做成双柱。栈桥的支撑点可放在柱头，也可放在支架顶层的框架梁上。支撑在柱头时，柱头应做扩大处理，满足安装支座的尺寸。支撑在框架梁时，梁的断面尺寸也应满足安装支座的尺寸。支架的高度较大时，支架柱以及框架梁的断面尺寸除满足承载力要求外，更要考虑到扭转对支架产生的破坏，故其应做到较大断面和较大的刚度，有较大的抵抗扭转的能力。4.4外维护结构采用轻钢檩条加双层压型保温板做墙体和屋面

9、。保温层厚度要大于等于100mm ，栈桥底部应做外保温，保证栈桥内冬季温度在5以上。4.5钢结构防火煤炭工业矿井规范中规定输煤栈桥生产类别为丙类，耐火等级为二级。按建筑设计防火规范（GB50016-2006）耐火等级为二级的梁耐火极限为1.5h ，所以钢桁架及其他承重构件要进行刷涂防火涂料处理。防火涂料应满足钢结构防火涂料（GB14907-2002）中的规定，根据实际情况选择涂层的厚度。2.5支架基础支架选用框架时，其基础一定要做成带地基梁的筏板基础，增强其整体性。4.6支架混凝土组合框架支架，每4m5m 应设置一层框架梁。支架柱的断面尺寸最小做到600×600，框架梁梁宽宜在350

10、mm 以上，梁高在600mm 以上。当桁架支撑点位于框架梁上时，应将此框架梁做成深梁，梁宽小于柱断面50mm 100mm ，梁高宜在3钢结构栈桥跨间结构的计算3.1承重桁架的计算利用我院现有的建研院PKPM 计算软件中STS 模块进行计算。首先建立桁架的二维计算模型，输入杆件截面尺寸时，应注意各杆件的允许长细比，按照国家规范相应规定执行。将楼屋面的荷载折算到桁架的节点上，并输入。进行杆件的优化，校核。1000mm 以上。4.7支架基础宜选用柱下独立基础、筏板基础，增加整体性。（下转第32页）同··32煤科技TONG MEI KEJI 2011年第2期事化了以及不伤和气的心态

11、，对事实不再调查，对责任不再追究，无论在何种程度上自愿达成的调解协议，都是当事人依法行使处分权的体现。因此，对案件事实的查明不应构成调解的前提，由法院分清是非也无助于调解协议的达成。加上有些案件的案情很难或无法查清，而且受中国“和为贵”传统思潮的影响，当事人选择诉讼调解就是不想在法庭上严重对峙，因此法院制作调解书时，仅应写根据现有证据予以证明和当事人共同认可的事实作为法院查明的事实；而对案情很难或无法查清的，则可以征询双方当事人同意，对案件事实不予认定。第四，建议将调解时间排除在审限之外。目前我国很多法院信息系统并未将调解时间排除在审限之外，这也使得一些当调能调的案件，由于法官限于审限的控制，

12、而不得不选择判决。为追求司法效率和司法正义，防止法院积压案件，将案件排期并严控审判流程和审理期限，这是现代司法追求效率和正义的必然结果。然而，调解是一项费时费力的工作，将调解时间计入审限，这必然影响法官对调解的主观态度。鉴于此，笔者建议应将调解时间排除在审限之外。作者简介杨洋，男，1975年4月出生，2009年毕业于中国政法大学（法学专业），现在大同煤矿集团有限责任公司法律事务部工作，经济师。收稿日期：2011-02-09修回日期：2011-02-25Discuss the Problems and Solutions of the Mediation SystemYang YangAbstr

13、act:This paper discusses the problems and solutions of the mediation system.Key words:mediation system; exclusive mediation; the principle of “clear responsibility from clear affair ”; the principle of voluntary mediation（上接第28页）埋深除满足冻深要求外，应有合适的埋深，不宜过浅。5结束语在工程的设计中，要根据工程的具体问题做相应的具体分析，从以上的几方面综合考虑，合理确定

14、结构型式、构件尺寸等设计，以达到安全、适用、合理、经济、美观的要求。作者简介袁彦华，1977年出生，现在大同煤矿集团设计研究有限责任公司工作，工程师。收稿日期：20110408修回日期：201104214.8输煤栈桥内排水因煤在运输过程中会附含一定的水分，在冬季时排水不畅会造成栈桥内结冰，加大桥体自重，腐蚀钢结构构件，故在栈桥内做排水沟是必须的。将水收集到支架处通过外排水管路排出。4.9安全出口煤炭矿井设计规范中要求栈桥宜每75m 设置安全出口。当栈桥长度过长时，可将安全出口设置在支架处，做上下出入的安全出口。Design of the Steel Bridge Applied in Transporting the CoalYuan YanhuaAbstract ：The article discuss