侯迎霞++王彬

摘 要：煤礦及冶金等行業(yè)鋼棧橋采用鋼管球節(jié)點(diǎn)桁架比采用普通角鋼或其他型鋼桁架用鋼量省，涂裝防腐除銹及后期維護(hù)方便，避免了難于油漆或積留灰塵的死角，從而提高鋼棧橋的使用壽命給業(yè)主帶來經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：鋼棧橋 普通鋼桁架 鋼管空心球桁架

中圖分類號：TU328 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（a）-0041-02

帶式輸送機(jī)棧橋是煤礦及冶金等行業(yè)地面建筑的重要組成部分，而鋼結(jié)構(gòu)棧橋由于比其他鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等較易實(shí)現(xiàn)跨度大、結(jié)構(gòu)受力明確、加工方便、施工快等優(yōu)點(diǎn)，成為近年來輸送機(jī)棧橋的常用結(jié)構(gòu)形式。目前的鋼棧橋多采用普通角鋼或其他型鋼組合桁架（簡稱普通鋼桁架），由于普通型鋼截面是單軸對稱，計(jì)算時(shí)需要單獨(dú)計(jì)算、復(fù)核桿件平面外強(qiáng)度和穩(wěn)定；另外，型鋼桁架節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)也較為繁瑣，出于方便設(shè)計(jì)和施工等原因，設(shè)計(jì)時(shí)，通常弦桿選材不是按照桿件實(shí)際內(nèi)力設(shè)計(jì)，而往往在同一運(yùn)輸單元內(nèi)采用相同的截面，這樣也造成了較大的浪費(fèi)。目前在一些大型煤礦的棧橋設(shè)計(jì)中，有采用鋼管空心球桁架代替?zhèn)鹘y(tǒng)的型鋼桁架，由于其設(shè)計(jì)、制作、安裝簡單，用鋼量省，同時(shí)在構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，也避免了難于油漆或積留灰塵的死角，便于維護(hù)，逐步在全國煤礦及冶金行業(yè)中得以應(yīng)用。下面就這兩種不同桁架舉例進(jìn)行分析。

1 鋼管空心球桁架與普通鋼桁架內(nèi)力分析及用鋼量比較

桁架一，擬定尺寸：跨度為50 m鋼棧橋，桁架高3.5 m，魚腹高2.0 m，3.2 m一小節(jié)，桁架下弦線荷載取值10 kN/m，桁架上弦線荷載取值5 kN/m。PKPM程序計(jì)算結(jié)果（如表1）。

（1）普通鋼桁架。

上弦桿采用組合雙角鋼L200X18，下弦桿采用組合雙角鋼L125X8，魚腹下弦桿采用組合雙角鋼L180X14。

（2）鋼管空心球桁架。

上弦桿采用鋼管D325X8～14（上、下弦各節(jié)間桿件采用同種鋼管截面，在滿足一些基本構(gòu)造壁厚要求的條件下采用了不同管壁厚，調(diào)整各節(jié)間應(yīng)力比基本接近），下弦桿采用鋼管D159X8～10，魚腹下弦桿采用鋼管D203X14～16。

普通鋼桁架與鋼管空心球桁架計(jì)算對比分析（如表1）。

通過以上分析比較，桁架一在強(qiáng)度及平面內(nèi)、外穩(wěn)定應(yīng)力比接近的條件下，鋼管空心球桁架比普通鋼桁架用鋼量節(jié)省6 180 kg，約29.6%。

桁架二，擬定尺寸：跨度為20.5 m鋼棧橋，桁架高2.8 m，2.8 m一小節(jié)，桁架下弦線荷載取值8 kN/m，桁架上弦線荷載取值1.5 kN/m。根據(jù)PKPM程序計(jì)算分析結(jié)果（如表2）。

上、下弦桿均采用鋼管D114X5～8（上、下弦各節(jié)間桿件采用同種鋼管截面，在滿足一些基本構(gòu)造壁厚要求的條件下采用了不同管壁厚，調(diào)整各節(jié)間應(yīng)力比基本接近）。

普通鋼桁架與鋼管空心球桁架計(jì)算對比分析（如表2）。

通過以上分析比較，桁架二在強(qiáng)度及平面內(nèi)、外穩(wěn)定應(yīng)力比接近的條件下，鋼管空心球桁架比普通鋼桁架用鋼量節(jié)省1 011 kg， 約39.6%。

對以上兩榀鋼桁架，一榀采用跨度較大、荷載較大；另一榀采用通長跨度、常用荷載，比較后得出：在相同的荷載條件下，把同樣跨度的不同形式桁架計(jì)算應(yīng)力比調(diào)整到基本相同時(shí)，鋼管空心球桁架比普通桁架用鋼量節(jié)省30%～40%。鋼管空心球桁架比普通桁架用鋼量省的原因除截面是雙軸對稱外，更主要的是桁架上、下弦鋼管桁架各節(jié)間桿件采用的是空心球連接，可以在每個(gè)節(jié)間之間采用不同的型鋼截面形式，從而使各節(jié)間型鋼應(yīng)力調(diào)到較優(yōu)化的程度，減小鋼材截面，從而節(jié)省了鋼材用量；普通桁架在這一方面就無法實(shí)現(xiàn)，普通桁架每榀桁架上、下弦節(jié)間之間各桿件通長一個(gè)截面，應(yīng)力比中間調(diào)到優(yōu)化程度，而兩側(cè)應(yīng)力比越來越小，采用變換型鋼截面形式調(diào)整應(yīng)力較小，這樣理論計(jì)算可以，但兩側(cè)截面上、下弦桿斷面減小后節(jié)點(diǎn)連接和加工焊接難度很大，施工上難于實(shí)現(xiàn)，從而只能造成材料浪費(fèi)。

2 鋼管空心球桁架與普通鋼桁架防腐設(shè)計(jì)的比較

煤礦及冶金行業(yè)的鋼棧橋所處環(huán)境類別比較惡劣，在工業(yè)氣體、鹽霧、露水、酸性雨水等介質(zhì)的作用下而產(chǎn)生腐蝕，且大多數(shù)現(xiàn)場管理人員對鋼棧橋的維護(hù)不重視，在鋼結(jié)構(gòu)防腐維護(hù)上的認(rèn)識比較差，對于一些隱藏部分、難于發(fā)現(xiàn)的部位更難于做到維護(hù)。鋼棧橋長時(shí)間在惡劣的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，這會使其強(qiáng)度將大大降低，嚴(yán)重甚至提前報(bào)廢，影響企業(yè)的安全生產(chǎn)，給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，鋼棧橋需定期進(jìn)行有效的防護(hù)，才能滿足其設(shè)計(jì)使用年限。

目前普通鋼桁架一般采用角鋼組合或槽鋼組合，這樣的鋼桁架在除銹及防腐涂裝時(shí)施工比較麻煩，且也難于施工到位，難免會出現(xiàn)漏除銹及涂裝的死角位置，這就會給鋼棧橋后期的使用留下安全隱患，且在施工完驗(yàn)收時(shí)也難于發(fā)現(xiàn)是不是防銹、涂裝到位滿足設(shè)計(jì)要求，質(zhì)量是否合格。在后期維護(hù)方面，除銹、涂裝難度就會更大，死角位置不容易發(fā)現(xiàn)，不容易按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行維護(hù)，有些地方甚至無法施工維護(hù)，從而造成鋼桁架提前出現(xiàn)腐蝕，達(dá)不到設(shè)計(jì)服務(wù)年限，提前報(bào)廢。而采用鋼管球節(jié)點(diǎn)桁架，對涂裝就比較方便，不存在死角問題，各個(gè)材料表面均呈凸出形式，在前期施工時(shí)施工人員施工方便，施工質(zhì)量更容易保證，驗(yàn)收人員也容易發(fā)現(xiàn)漏涂、少涂的位置，可以及時(shí)采取補(bǔ)救措施。后期維護(hù)就更方便了，平時(shí)管理人員可以很容易地發(fā)現(xiàn)銹蝕的位置，并可以及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，使銹蝕的地方及時(shí)得到彌補(bǔ)，保護(hù)了鋼構(gòu)件本身的壽命，從而使鋼桁架使用時(shí)間延長，有條件按照設(shè)計(jì)使用年限服務(wù)，無形中為煤礦企業(yè)節(jié)約了成本。

3 結(jié)語

通過以上對兩種鋼桁架的前期設(shè)計(jì)、施工及后期維護(hù)的分析，筆者認(rèn)為采用鋼管球節(jié)點(diǎn)桁架比普通鋼桁架從前期材料選型上或后期維護(hù)費(fèi)用及施工方便上都會有很好的經(jīng)濟(jì)效益，相信這種鋼管球節(jié)點(diǎn)桁架會越來越受到煤炭行業(yè)及冶金行業(yè)的親睞，得到廣泛的應(yīng)用。

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