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1、%a2结构在新型高效选煤厂主厂房中的应用!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!""""钢结构在新型高效选煤厂主厂房中的应用刘永昕#杨洁$中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司#河南平顶山市%&’(()*摘要介绍了钢结构新型高效能选煤厂主厂房设计中一些基本问题的处理方法#并提出了一些值得注意+探讨的问题,关键词钢结构选煤厂主厂房设计应用-概述我国钢产量的大幅增长#为钢结构的应用创造了大好环境.随投资者观念的变化#减少
2、投资成本和早日获取投资回报已成为投资人的关注焦点,钢结构厂房以其施工速度快+建设周期短和投资增加不多#以及施工不受季节限制等明显优点#得到了业主的肯定和欢迎,)(((年/月#伯方选煤厂建成,这是我们自行设计的国内第一座高效选煤厂,作为选煤厂的核心主厂房设计#打破了传统设计模式#率先使用了由轻型高效能钢材和高效能隔热材料及轻质装饰材料组装的轻型钢结构厂房,从参加伯方选煤厂设计至今#笔者先后参加0+&座厂房的设计,其中%座已经投产#效益良好,这种钢结构主厂房是由)个互相脱离的体系组成,一是厂房外围护#由门式刚架做骨架#用复合彩色压型钢板制成墙面和屋面#结构
3、自重轻#密封性能好#外表美观.二是厂房内部支架#用1型钢及钢管为主体的轻钢托架结构#具有结构轻巧#受力明确#产生振动荷载的设备可各自设独立支架#减少了共振动的影响,2主厂房结构布置原则某主厂房剖面图见图3,总结几个主厂房的设计经验#笔者认为#要保证厂房正常使用#结构受力合理#道路畅通#设备正常运转#厂房结构平面布置是关键,24-厂房的外围护首选单跨门式刚架#以满足工艺要求为前提#尽图356第-期煤质技术2778年-月量将柱距均匀布置!并充分考虑各种荷载的不利影响"将外来荷载布置在门架主受力方向!因柱高超过#门式刚架轻型房屋结构技术规程$第%&’&’条规
4、定!经计算!轧制(型钢不能满足设计要求!建议采用焊接(型钢"同时!檩条布置也应充分考虑采光带)屋面材料及山墙设抗风柱等"*&*内部支架选煤厂主厂房内的一些设备振动荷载较大!例如香蕉筛+动力系数’&,-生产时!在产生上)下振动垂直荷载的同时!又产生一小部分水平荷载"所以!内部支架的布置要考虑到柱的位置应与地上)地下的生产设备和工艺流程相配合!并将大型设备支座及上层支架柱的位置均设置在节点和柱上!以达到结构受力明确)经济)合理的目的"每个支架体系是稳定的空间结构"它由托架)柱)柱间支撑及侧向支撑组成"(型钢与普通工字钢相比!有很多优点.最显著的特点是翼缘宽
5、!对螺栓连接和焊接都很方便!不需特殊处理!且’个方向的截面惯性矩均大于同尺寸的普通工字钢"我们选用(型钢做托架)柱及侧向支撑!以达到构件断面尺寸小!型号统一)自重轻的效果!同时!采用’个方向截面惯性矩均相等的钢管做柱间支撑"/计算简图及内力计算/&0门式刚架刚架柱脚为刚接!所受荷载主要为结构自重)风荷载)地震荷载和吊车荷载+计算简图省略-"计算时!采用单根刚架按平面计算方法进行"刚架的内力计算采用计算机中1中国建筑科学院2324系列钢结构567设计软件8"9:9;平面杆系结构计算!计算依据为#钢结构设计规范$+<=>?@ABB-"计算后发现!在地震设防
6、烈度为C)@度!区基本风压值在,&DEF,&EGHIJ’时!地震作用组合不起控制作用!风荷载则为控制荷载"例.某主厂房门式刚架跨度?BJ!高度’,J!吊车’,K!基本风压值,&DEGHIJ’!地震设防烈度@度!地震分组第一组!基本地震加速度值,&?EL"经计算!柱下端4JMNOCED&,GHPJ!相应的由风荷载产生的4JMNO%??&BGHPJ!而由地震力产生的4JMNO?D?&@GHPJ"所以!选煤厂主厂房门式刚架的控制荷载为风荷载"/&*内部支架支架柱脚为铰接!主要所受荷载为结构自重)设备荷载)工作平台荷载及地震荷载"因支架高度低!一般计算时!可忽
7、略地震的影响!单支架形式一般如下图’所示"这是一个超静定结构!具有较强的防御机能"托架节点采用承受动力荷载最有利的焊接形式"对接坡口焊!托架与柱连接采用耐疲劳)可拆换)承受动力荷载的摩擦型高强螺栓!托架高度一般取跨度的?IDF?IE"假定斜撑为单向拉杆!支架所有节点均为铰接!其计算简图如下图D"图’图D支架按平面计算方法进行!支架的内力计算的设计软件同上!采用平面杆系结构计算"Q结语Q&0钢结构的优势与传统的混凝土结构相比!钢结构主厂房有一系列显著优点"+?-美观"由于采用了色彩鲜艳的压型钢板!一改混凝土结构沉闷基调!给人清新)明快的感觉"厂房内空间大
8、!工作平台采用钢格板!通风透光性好!易清扫!设备及设备各支架刷浅色调油漆!自动化程度高!使工作
