钢管拱架在拌合站料仓雨棚中的设计与施工

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1、钢管拱架在拌合站料仓雨棚中的设计与施工钢管拱架在拌合站料仓雨棚中的设计与施工钢管拱架在拌合站料仓雨棚中的设计与施工钢管拱架在拌合站料仓雨棚中的设计与施工钢管拱架在拌合站料仓雨棚中的设计与施工钢管拱架在拌合站料仓雨棚中的设计与施工钢管拱架在拌合站料仓雨棚中的设计与施工钢管拱架在拌合站料仓雨棚中的设计与施工钢管拱架在拌合站料仓雨棚中的设计与施工第37卷第18期2011年6月山西建筑SHANXIARCHITECTUREVo1.37No.18Jun.2011?89?文章编号:1009—6825(2011)18—0089—03钢管拱架在拌合站料仓雨棚中

2、的设计与施工王海涛摘要:以长吉城际铁路3号混凝土拌合站及2号级配碎石拌合站为工程背景,介绍了钢管拱架主要设计参数及施工活荷载,建立了荷载模型,并进行了反力和位移计算,阐述了铁路施工项目拌合站雨棚的施工技术和主要工序的技术质量控制措施,为今后同类工程积累了宝贵经验.关键词:料仓雨棚,钢管拱架,拌合站中图分类号:TU758.11文献标识码:A1工程概况长吉城际铁路DK76+092～DK98+000段,全长21.9km.设计在DK87+710位置处,设立3号混凝土拌合站及2号级配碎石拌合站,以集中拌合所需混凝土和级配碎石,然后由此沿施工便道自中间向

3、两端运输.3号混凝土拌合站有HZS90型混凝土拌合机三台,2号级配碎石拌合站有WD500型级配碎石拌合机一台.为保证混凝土和级配碎石的生产质量,在该拌合站设计了5400m的雨棚的配套设施.拌合站雨棚主体结构采用钢管拱架结构,屋面采用0.5mm厚彩钢面板,构件刷涂防锈漆一遍,相邻拱架之间设立排水槽,排水方向为由前(拌合站主机方向)向后(围墙方向).2主要设计参数1)本工程考虑施工活荷载3kN/m,上吸风活载0.35kN/m,恒载(白重)1kN/m.2)单榀跨度分别为13Ill和15irl,总跨度为133m.上构跨径组合为1—13m+8-15nl

4、.同一立柱间距6m,立柱高7m.3)主要工程数量为钢管拱架,檩条及立柱(包括节点)数量.钢管拱架共90榀,檩条共9000ITI,立柱100根.4)排水方向为单向,方向由前(拌合站主机方向)向后(围墙方向),坡度4%o,排水槽设于每跨连接处,截面尺寸宽×高=20em×20em.总长度432Irl(8x54m).3荷载计算1)计算施工活荷载.施工活荷载:按0.5kN/m考虑,折合到梁上均布荷载为0.5×6=3kN/m.依据《钢结构设计规范》,考虑活载安全系数1.4,可知雪作用在屋架结构上的荷载为0.3kN/m,经计算Q=0.3X6=1.8kN/m

5、.雪荷载等于施工活荷载,由于二者不会同时出现,这里只考虑施工活荷载.2)计算风活载.按照荷载规范要求,该结构矢跨比1.8/18=0.1,则仅考虑上吸风荷载.上吸风荷载:按风压高度系数为1.0(B类),风振系数取为1.2,体型系数取为0.8,基本风压为:0.35kN/m.3)计算恒载(自重).屋面彩钢板及屋面檩条荷载:按0.17kN/m考虑,折合到梁上均布荷载为0.17×6=1kN/m.4钢管拱架结构验算4.1主要材料+6o×375.5和+16oX4.5钢管;120×50×20×2.5c型钢;40×40×5型角钢;10thin钢板;中18和+1

6、6钢筋0422—4,4.0焊条.4.2钢管拱形结构模型拱顶钢管2XL=2×15.055m间距450mm,L2=15.029m,l与间距350mm.中18和巾16加固钢筋间距50mm.4.3结构验算4.3.1钢管拱架1)荷载模型(有限元模型)见图1.c)屋面檩条及彩钢板荷栽图1荷载模型(单位:kN/m)2)反力计算见图2.a)1.35x恒+l4x0.7×施I活荷栽b)1.0x恒+1.4×上吸风荷栽6c)1.2x恒+l-4×施工活荷载图2反力计算示意图(单位:kN)3)位移计算见图3.数据分析:l,Ⅲ=0.0235/181/1306<1/4

7、00,因此符合设计要求.4.3.2檩条挠度冷弯内卷边槽钢檩条型号:60×30×15×2.5.lz=16.78em;E=210MPa;q=Q雪+Q自=3+0.03=3.03kN/m;Z=6m.最大挠度:收稿日期:2011—03—18作者简介:王海涛(1978一),男,助理工程师,中铁十九局集团第三工程有限公司,辽宁辽阳111000第37卷第l8期?90?2011年6月山西建筑b)1.2x恒+1.4×施工活荷栽,c)1.35x恒+1.4x0.7x施工活荷栽图3位移计算示意图(单位:mm)=5qt’/(384Etz)=5×3.03x6’1(384×

8、2.10x10.×16.78x10一)=I.45×10一m./l=1.45X10～/6—1/41379<1/400.满足刚度要求.考虑到两跨中间积雪可能会更深