浅谈钢桁架栈桥在结构设计中应注意的问题

来源:用户上传      作者:

　　摘要：钢桁架作为一种比较常用的承重结构构建应用十分广泛，尤其是在栈桥的结构设计中。在这些跨度较大的栈桥结构中采用的钢桁架的形式很多样。笔者在本文中针对钢桁架栈桥的常见结构形式，从栈桥的支撑体系有承重体系两个主要方面出发，介绍了钢桁架栈桥的结构体系，并根据以往的经验，总结了钢桁架栈桥在架构设计中需要注意的一些问题。
　　关键词：钢桁架 栈桥结构设计
　　Abstract: steel truss as a kind of more commonly used bearing structure build applied widely, especially in the parts of the structure design. In the span of the large bridge structure used in the form of steel truss is diverse. The author in this paper according to the parts of the common steel truss structure form, from the parts of the support system have bearing system two main aspect, introduces the parts of the steel truss structure system, and based on past experience, summarizes the steel truss bridge in architecture design of the need for attention to some problems.
　　Keywords: steel truss bridge structure design
　　
　　
　　中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
　　
　　 在工业与民用的建筑中，栈桥这一结构形式已经逐渐被采用。特别是在工业建筑急速发展的今天，钢桁架栈桥发挥了越来越重要的作用，受到了许多行业的高度重视。随着煤炭行业的逐步兴起，许多工矿企业的规模在逐步整合有扩大，钢桁架栈桥以自身特有的强度高、重量轻，在工厂生产与施工现场的拼装过程简易耗费时间短等特点，被广泛应用于栈桥的设计结构中。而且钢桁架使栈桥的跨度不断增大，其规模也变得更加多样化与规模化。为了让更多的人了解钢桁架栈桥在结构设计中的作用，笔者在本文中对钢桁架栈桥，及其在结构设计中需要注意的一些问题做了简要介绍。
　　 一、正确理解钢桁架栈桥的结构体系
　　 栈桥在工厂的运输系统中承担着重要角色。它承担着运送原料与产品，连接不同的生产工段的任务。它的结构形式合理、安全，对于保证生产的正常运行具有非常重要的作用。一般对于栈桥的长度要求都比较长，要求其跨度尽可能大，这样就可以在很大的程度上节约资源，方便管线与道路的布置。所以，钢桁架桥由于自身的质量轻、跨度大与抗震性较好等特点被广泛应用与工业建筑过程中。
　　 现在，在我国出现的大部分钢结构输送栈桥的纵向结构都是钢桁架。钢桁架不仅可以作为纵向的承载结构，还可以作为侧面的维护结构的主要骨架，承受栈桥上、下钢横梁所传递的大部分竖向荷载。
　　 纵向的钢桁架主要是由腹杆与上下弦杆构成。其上下弦杆一般为连续杆，而且那些跨度比较大的还可以直接进行拼接。腹杆则主要是通过节点板和上下弦进行连接。在上下弦的钢桁架节点位置设置水平支撑和横梁形成水平方向上的桁架。
　　 二、钢桁架栈桥在结构设计中需要注意的一些问题
　　 随着钢桁架栈桥在现代建筑中的广泛应用，其结构设计中需要注意的问题也越来越引起人们的高度重视。为了更好地建设钢桁架栈桥，笔者在对钢桁架栈桥的了解基础上，对其在结构设计中需要注意的问题进行了简要概述。
　　 一般钢桁架栈桥的结构可以划分为支撑结构和跨间承重结构。支撑结构一般可以划分为四柱与双柱结构两种形式，跨间承重结构则由网架结构或山型钢桁架结构构成。
　　 1、钢桁架栈桥在材料选择上应注意的问题
　　 在通常情况下，钢桁架栈桥都会采用Q235-B钢材。主要是因为这种钢材属于低合金钢，其冲击韧性、力学性能、可焊接性与可加工性都比较好，所以通常都会采用这种钢材。以前，钢桁架栈桥的楼面一般会选择一些现场的预制槽板，但是，现在已经逐渐被钢骨架较轻型板逐渐代替，不仅仅是因为自身骨架较轻，此类板还具有保温效果好与工厂加工方便等特点。所以在对钢桁架栈桥材料的选择上要高度注意，选择合适的板，最大限度地为施工提供便利。
　　 钢桁架栈桥在支架设计中需要注意的问题
　　 钢桁架栈桥支架的所有布置都要根据整个栈桥对的具体走向与坡度进行合理分布，尽可能避免把钢桁架栈桥的支架安置在那些有堆料的地方，因为那些堆料可以对支架产生巨大的侧向压力。
　　 在有条件的情况下，尽量把支架设计成四柱式，这样可以在最大程度上减小横向地震对于钢桁架栈桥的影响。所以，在选择的过程中一定要合理安排支架的位置，选择其适合的形式，使其固定性能得以提高。
　　 钢桁架栈桥在支座选择上应该注意的问题
　　 对于乃邪恶跨度较大的栈桥，要尽量避免地震或者偶然荷载超重等情况。如果钢桁架由于地震或者温度等原因发生了水平位移，甚至变形等，最好立即释放掉。所以，钢桁架栈桥的两端最好不要设计成固定的。
　　 此外，对于跨度在30米以下的钢桁架栈桥最好选用平板支座；30米以上的钢桁架栈桥则比较适合混轴支座。对于那些支撑点较弱的地方还可以设置一些可滑动的铰支座。所以，在对钢桁架栈桥的支座选择上一定要慎重，如果支座不稳定，很可能会导致整个栈桥的坍塌，甚至会引发其他重大事故。
　　 4、钢桁架栈桥在结构形式的确定上要注意的问题
　　 一般比较常见的钢管球节点与型钢栈桥桁架常见的跨度在20米到50米之间。所采用的桁架类型主要是三角形。这种三角形钢桁架的主要优点就是弦杆的规格个数比较少，有些支撑横梁的竖杆可以承受一部分荷载，虽然其内力比较小，但是它的截面都一样；但是有些不支撑横梁的竖杆只可以在支撑弦杆方面起到作用，内力几乎为零。所以选择跨度在30米左右的钢桁架结构比较合理，这样可以充分地利用材料，实现经济效益的最大化。如果选择大于30的钢桁架，跨度就会随之增加，很可能会导致钢桁架矢高超出栈桥本身所能承受的合理范围，所以通常会选用一些带有鱼腹的下撑杆解决钢桁架的受力问题。这些带鱼腹的下撑杆可以解决好栈桥矢高不足的状况，同时不必使用过多的钢量，所以经常被应用于卡度超过30米的钢桁架结构中。但是，并不是所有的钢桁架栈桥都是这样的，其中还有一些比较特殊的钢桁架栈桥，例如，储煤场应用的落煤桁架则要求一定不能带鱼腹，尽可能地避免落煤的长期冲击使桁架杆杆件破损；而且有的落煤桁架本来就是多层甚至双层的，所以就必须适当增加钢桁架的矢高，类似于这样的钢桁架一般会采用双重的腹杆型钢桁架。
　　 综上所述，钢桁架栈桥在结构设计中需要注意的问题很多。尤其是在应用广泛的今天，我们对于钢桁架栈桥在结构设计中需要注意的问题更要重视。只有关注好每一个细节，才能实现钢桁架栈桥结构设计上的最大效力。笔者认为，在将来的市场中，钢桁架栈桥将会发挥越来愈重要的作用。
　　
　　【参考文献】
　　[1]大跨度钢桁架栈桥的设计与选型[J]煤炭工程 2012.（1）：77―78
　　[2]黄政华 张其林 季俊 平面刚管桁架平面外稳定混合有限元分析[J]土木建组与环境工程 2009.3.（31）：6―11
　　[3]王新梅 董继斌 钢管桁架输煤栈桥设计[J]山西建筑 2002.2.（2）：17―19
　　[4]夏海梅 韩章良 钢桁架结构计算[J]山西建筑 2009.5.（35）：84―86
　　[5]郑宝玉 卢彭真 浅谈混凝土刚架拱桥的病害原因及防治措施[J]交通科技与经济 2005.（3）：10―12

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-1652697.htm