大直径筒仓仓顶钢桁架施工支撑平台设计.pdf

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1、工程设计大直径筒仓仓顶钢桁架施工支撑平台设计＊夏军武周勇利（中国矿业大学力学与建筑工程学院结构工程系，江苏徐州２２１１１６）摘要：利用３Ｄ３Ｓ钢结构设计软件对大直径筒仓仓顶钢桁架施工支撑平台进行研究。首先分析了４种不同截面的钢桁架梁在受力和约束等相同的条件下的受力性能，在钢桁架各杆件强度满足设计规范要求的前提下，主要对比分析了４种不同截面钢桁架的刚度（即最大挠度）和总用钢量，确定了较合理的钢桁架截面形式。进一步对比分析了平面钢桁架方案与空间钢桁架方案的整体用钢量和刚度，在满足设计要求的强度和刚度的前提下，发现空间钢桁架方案比平面钢桁架方案节省３４．１％～９６．７％的用钢量，所

2、以选择空间钢桁架作为承重体系更加经济合理。最后，给出设计建议。关键词：钢桁架；大跨空间结构；刚度；用钢量ＤＥＳＩＧＮＯＦＳＴＥＥＬＴＲＵＳＳＰＬＡＴＦＯＲＭＦＯＲＲＯＯＦＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＯＦＡＬＡＲＧＥ－ＤＩＡＭＥＴＥＲＳＩＬＯＸｉａＪｕｎｗｕＺｈｏｕＹｏｎｇｌｉ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｓ＆ＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１１１６，Ｃｈｉｎａ）ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓｓ

3、ｕｐｐｏｒｔｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆａｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｓｉｌｏｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｔｗａｒｅ３Ｄ３Ｓ．Ｆｉｒｓｔ，ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｆｏｕｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅｃｔｉｏｎｓｏｆｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｓａｍｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ，ｔｈｅｓａｍｅｆｏｒｃｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓｒｏｄｔｏｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｄｅ

4、ｓｉｇｎｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓｓｔｉｆｆｎｅｓｓ（ｎａｍｅｌｙｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）ａｎｄｔｈｅｔｏｔａｌｓｔｅｅｌｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｆｏｕｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅｃｔｉｏｎｓｗａｓａｌｓｏｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｍｏｓｔｒｅａｓｏｎａｂｌｅｔｙｐｅｏｆｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓｓｅｃｔｉｏｎｗａｓｃｏｎｆｉｒｍｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｌａｎｅｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓａｎｄｓｐａｃｅｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓｗａｓｄｏｎｅｆｏｒｏｖｅｒａｌ

5、ｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄｔｈｅｔｏｔａｌｓｔｅｅｌｑｕａｎｔｉｔｙ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｐｒｅｍｉｓｅｏｆｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｓｔｉｆｆｎｅｓｓ，ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｓａｖｉｎｇｓｉｎｓｔｅｅｌｏｆｔｈｅｓｐａｃｅｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓｓｏｌｕｔｉｏｎｗａｓｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ３４．１％～９６．７％，ａｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｆｌａｔｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｓｏｔｈｅｓｐａｃｅｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓａｓａｌｏａｄ－ｂｅａｒｉｎｇｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓｓｙｓｔｅｍｗａｓｍｏｒｅｅｃｏｎｏｍｉｃａｌａｎｄｒｅａｓ

6、ｏｎａｂｌｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｄｅｓｉｇｎｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｓｔｅｅｌｔｒｕｓｓ；ｌｏｎｇ－ｓｐａｎｓｐａｃｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ；ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ；ｓｔｅｅｌｑｕａｎｔｉｔｙ工程中的滑模施工一般主要分为软盘和硬盘施顶的结构是梁板式结构，筒仓内部直径为２１ｍ，筒工，软盘的刚度较小，仅能承受较小的施工荷载，但仓壁厚４００ｍｍ，梁截面均为钢筋混凝土矩形截面，是软盘较轻，所需的提升动力较小，节省成本；为了横向有４榀主梁和４榀次梁，纵向由２榀主梁和３提高结构的承载能力且减少成本，需要设计一个轻榀次梁来承受主要荷载；横向梁的截

7、面尺寸为型、高刚度和高强度的结构用来搭设脚手架。以往７００ｍｍ×２０００ｍｍ、８００ｍｍ×２１００ｍｍ（横向主搭脚手架的方法是满堂布置，高度从筒底一直搭设梁）、４５０ｍｍ×６００ｍｍ、３００ｍｍ×６００ｍｍ（横向次到仓顶下面某高度处。这样做虽然能够满足要求，梁）等；纵向梁截面尺寸为７００ｍｍ×２０００ｍｍ（纵但是设置满堂脚手架不仅浪费材料且空间占有率向主梁）、２００ｍｍ×４００ｍｍ、３００ｍｍ×６００ｍｍ、大，从而使得施工空间较少而导致拆除和搭设不便，４００ｍｍ×６００ｍｍ（纵向次梁）等。横向主梁的间距