某钢柱支承网架结构干煤棚的选型和设计

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1、2007全国轻型钢结构技术研讨会论文集某钢柱支承网架结构干煤棚的选型和设计王卫东刘振华刘艳周颖(山东大学土建与水利学院济南250061)张其林(同济大学土木工程学院上海200092)摘要：电厂干煤棚大都采用大跨度柱面网壳结构，但受煤场的腐蚀环境影响和堆煤高度的影响，许多煤棚会不同程度地出现网壳结构杆件的锈蚀和弯曲现象。本文所述的某电厂干煤棚工程，在设计前基础已经施工完毕，柱脚只能做成铰接形式。鉴于此种情况，工程设计时采用了钢柱支撑的网架结构。本文阐述了该工程的选型和设计要点，并介绍了钢柱与焊接球的连接节点。关键诃：钢柱支承网架结构干煤棚设计DESIGNANDFoRMSELECTIoNOFSTE

2、ELCoLUMNSUPPoRTEDSPACEDTRUSSFORCoALSToRAGEWangWeidongLiuZhenhuaLiuYanZhouYing(SchoolofCiVilEngineering，ShandongUniVersityJinan250061)ZhangQilin(DepanmentofBuildingEngineering，Tbn由iUniVersityShanghai200092)Abstract：CylindricallatticedsteelstrucmresarewldeIyusedlncoalstorageofthepowerplant．HoweVer，due

3、totherustyatmosphereandt11egraVityofthecoal，themstyandbendingbarsappearedintheuseofthestructures．Int

4、lispaper，theconstmctionofthefoundationforthecoalstoragehavefinishedbeforethedesignofthesⅡ1lcture，andthepattenmustbetheshapeofhingejoint．ThispaperdescribedthepointofthedesignandformselectionofthestllJ

5、ctureandthetectonictreatmentinthejointofthesteelcolumnandthesteelball．1(eywords：steelcolumnsupport；spacedtIuss；coalstorage；design1工程概况由于建设方要求干煤棚尽快投入使用，基础在主体结构设计前，已根据电厂装机容量和堆煤及轮斗机某火电厂拟建一储存燃料的大型干煤棚，设计作业要求施工完毕，并预留好了锚栓。基础的横向储存容量为3天耗煤量内装一台斗轮式堆取料机。跨度30m，纵向长度96m，平面布置如图1所示。曙⋯一岳⋯一岳⋯母⋯哥⋯甚⋯日⋯甚⋯日一日⋯日⋯母⋯甚⋯罾⋯毋⋯哥下

6、±，芦掣一一，廿一，捌，廿一声，t’蒯，_，划l《}j扛～￡一仁一，毒一一}～}一}一一}～}一．}一一}～缸～}～}一}一出图1干煤棚基础平面布置图2结构选型目前，国内火电厂所使用的干煤棚大都采用三心圆柱面双层网壳，如江西丰城电厂干煤棚⋯。这种结构两端开口、两侧边落地支承，结构外形比较贴近工艺界面，能较好地适应工艺要求。同时由于网架结构是高次超静定结构，受力合理、刚度大，可承受相当大的集中荷载和非对称荷载，应力分布比较均匀，在负荷适量超载时，不会出现很大的应力峰值，即使局部破坏，也不会引起相邻部分发生连锁反应而导致整体结构的破坏。另外，网架结构的杆件多为钢管，截面较小，尺寸容易标准化，便于成

7、批生产、运输。实践证明，对于大跨度结构，网架单位面积用钢量少，经济效益好，是解决大跨度结构的有效方案。但是，网架结构干煤棚在使用过一40l一2007全国轻型钢结构技术研讨会论文集程中也出现了一些问题，主要是堆煤失控，超出设计堆煤区范围，甚至堆到支座部位。支座与杆件长期受到煤堆挤压，易使支座附近的杆件严重腐蚀；铲运不规范，杆件受到铲运机械的撞击，严重时出现部分杆件断裂，影响到结构的安全使用“。。门式刚架轻钢结构有造价低、重量轻、安装方便、施工周期短等优点，近几年来发展较快，在工业厂房、仓库和各类公共建筑中得到了较广泛的应用。目前门式刚架轻钢结构多用于36m以下的单层及多层仓库和厂房，60m以上大

8、跨度的轻钢结构干煤棚工程在国内也有应用。如韶关电厂10号机组干煤棚门式轻钢结构厂房跨度66m，檐口高度26m，是电力系统中第一座大跨度轻钢结构干煤棚。该干煤棚具有门式刚架与门式斗轮机外形配合紧凑，能充分利用干煤棚建筑空间的特点，空间利用率可以达到80．1％，大大缓解了韶关电厂干煤棚场地紧张问题。‘33在本工程中，干煤棚结构跨度不大，只有30m。采用落地圆柱面网壳时，支座处的水平推力较大，且随着矢跨