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通廊构件内力受钢结构弦杆的影响情况

  在钢结构的使用过程中需要注意哪些事项呢?下面我们来简要了解一下弦杆对钢结构通廊构件的影响。钢结构通廊在冶金、电力、石化等行业有着广泛的应用。
  1.空间计算模型
  某钢厂主皮带通廊总长约130m,分为两跨,具体结构参数见表1。皮带两侧各布置800mm宽操作平台,胶带机中部设备荷载7kN/m(其中活载3.5kN/m),贮运设置托架支腿间距3m,平台操作荷载取1kN/Hi2,风荷载取W一0.35kN/m2。计算9
  采用SAP2000-6]对通廊结构建立三维空间有限元模型,杆件采用框架截面单元,平台面采用薄壳单元。通廊桁架弦杆采用HW350×350×12×19,腹杆和平台梁均采用轧制H型钢截面,支撑采用角钢截面。分析桁架杆件内力时,端部门架梁柱节点按刚接处理,其他杆件节点设置为铰接。
  2.弦杆变形对纵向支撑的影响
  按GB500172003的规定,受拉构件容许长细比:桁架杆件为350或300(跨度等于或大于60m);而在永久荷载与风荷载组合作用下受压时,其长细比不宜超过250。以往通廊设计中没有考虑弦杆轴向变形的影响,故支撑长细比由前者控制。
  为比较弦杆变形对支撑内力的影响,分别计算垂直荷载和水平荷载作用下纵向支撑的内力(通廊沿纵向分14个节间)。将水平荷载(风(W》和垂直荷载(恒(D)和活(L》作用下的内力(标准值)变化情况。为便于比较数值大小,将垂直荷载下支撑压力取绝对值。
  3.纵向支撑内力比较
  可以看出,由端部向跨中方向支撑的拉力逐渐减小,而压力逐渐增大;对两跨通廊,均有5节间支撑恒载下的压力超过风载下酌拉力,有8节间支撑垂直荷载下的压力超过风载下的拉力。因此,支撑的实际长细比宜控制在250以内,对于更大跨度或较重要结构宜控制更严格,如200以内。
  4.弦杆变形对平台梁的影响
  通廊结构的设计紧密围绕贮运专业的皮带机正常运行操作布置,工艺专业皮带辊托支架的设置需要结构专业在通廊平台上布置沿通廊纵向的次梁。平台板一般铺设于纵梁之上,根据平台板与横向主梁是否可靠连接可分为两种情况:平台板与横向主梁有可靠连接,应考虑板的薄膜效应;
  否则不考虑板的作用效应。
  5.平台梁布置
  考虑板与主梁可靠连接,平台纵向次梁与主桁架变形一致,下承式通廊纵向平台梁受拉,由端部向跨中纵向梁轴力从27kN逐渐增大至307kN。
  若板与主梁连接不可靠,纵向平台梁与主桁架弦杆变形不一致,下弦杆伸长使平台横梁平面外受弯,由跨中向端部主梁,次弯矩由0.2kN.m逐渐增大至11.3kN.m。可以说,弦杆变形在平台梁中产生的应力较大,若忽略其影响将会使谩计的构件偏小,导致结构不安全。
  通过上述内容可以看出,不管平台板采用何种连接,均建议在设计上采用构造处理,将纵向梁在通廊跨中设置断点,以有效减小弦杆变形对平台梁产生的不利影响。通廊主要由主桁架、上下弦纵向支撑、通廊平台、端刚架等几个主要部分组成空间桁架。对于纵向支撑多采用交叉支撑,其可按单拉杆设计。根据工程设计经验,按长细比H1构造确定的支撑截面一般可满足抵御水平风载的要求。