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1 結構布置
帶式輸送機棧橋結構的布置主要取決于帶式輸送機的工藝布置及要求。跨度結構布置要結合立柱統一考慮,其布置順序,一般由高至低,以避免短跨度配高立柱的情況出現。跨度結構的長度以2.4m為模數,目前水電工程中使用的跨度一般為12~40.8m。相鄰兩跨長度之差不宜過大,跨度結構類別應少,以便于標準化、系列化和重復利用。
砂石料堆場進料帶式輸送機棧橋由兩端的機頭、機尾部分和中間的立柱結構、跨度結構組成。根據帶式輸送機的工藝布置,帶式輸送機的軸線與堆場中的地壟軸線之間的夾角為0~90°, 當夾角值較小時, 必須將立柱布置在料堆中。特別地,當夾角值為0°時,可將部分棧橋立柱布置在堆場分倉隔料墻及堆場兩端擋料墻上; 當夾角值較大時, 除可將立柱布置在料堆中,還可結合跨度結構尺寸,考慮將立柱布置在料堆邊緣,或布置在堆料高度較小的部位,以避開或減少料流壓力的影響,見圖1。
布置在料堆中的立柱應根據堆料方式選擇不同的型式。一般情況下,一臺卸料小車只供應設有一條地壟的堆場進料, 即卸料小車運輸的棧橋正位于地壟頂上。這樣,無論堆場進料或出料,作用于立柱結構的骨料側壓力,主要是縱向(平行帶式輸送機方向)不對稱作用, 立柱頂主要為縱向的水平位移。另一種情況,堆場下設有平行的雙地壟,而卸料帶式輸送機棧橋位于兩地壟之間,棧橋上安裝有橫向移動可逆帶式輸送機向兩邊卸料。這種條件下的棧橋,無論堆場進料或出料都可形成縱、橫向(垂直帶式輸送機方向)均不對稱的骨料側壓力作用于立柱,立柱頂有縱、橫向兩方向的水平位移。
2 結構類型
2.1 跨度結構
堆場進料帶式輸送機棧橋的跨度結構一般采用上承式鋼桁架梁, 考慮鋼桁架梁的重復使用, 其斷面形狀取為長方形。鋼桁架梁的高度h取其跨度L的1/14~1/16,鋼桁架梁的寬度可根據進料帶式輸送機的寬度B(800~1200mm)分別定為1200~1800mm。走道采用挑臂支撐, 可根據工藝布置設置單邊或雙邊走道,見圖2。鋼桁架梁的允許撓度為L/400 。
2.2立柱結構
堆場進料帶式輸送機棧橋的立柱采用立體鋼支架,斷面形狀為長方形或三角形。根據設計實踐,當立柱埋入料堆中的高度大于10m時,適于采用長方形斷面立柱,立柱的寬高比為1/3~1/5。鋼支架埋入料堆中的高度一般不宜大于20m。當高度大于20m時,建議地面以上20m的部分采用鋼筋混凝土結構。鋼支架的4個(或3個)立面均為桁架。鋼支架的柱肢截面采用閉合斷面,使截面慣性矩在兩個方向基本相等,如“◎”形或“□”形。
3 結構計算
3.1 跨度結構鋼桁架梁的計算
3.1.1 計算假定
(1)鋼桁架梁計算按平面桁架處理。
(2)桁架節點為理想鉸接, 桁架所有桿件在同一平面內, 并相交于節點中心處。
(3)所有荷載都作用在桁架節點上( 如桿件上有節間荷載, 將其按比例化為兩個集中荷載, 分別作用在鄰近的左、 右節點上) 。
3.1.2 荷載計算
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(1)垂直荷載。① 恒載, 包括鋼桁架梁自重、帶式輸送機設備重、重錘拉緊裝置及其配重塊,有時還有管道重量。② 活載, 包括帶式輸送機帶面上物料的均布荷載、 鋼桁架梁人行道上的均布活載(考慮積料、零件存放等,按2kN/m2計)、雪載。
(2)水平荷載。主要為風載, 用于鋼桁架梁上下平聯的計算、 梁的穩定計算。