探究钢结构通廊设计的注意事项

付尧

摘 要：本文通过4个部分对常规皮带运输机钢通廊做了一些简单的介绍，包括类型、设计要点、计算要点及工程量经验统计，希望对相关结构专业设计人员有所帮助。

关键词：钢结构；通廊设计；设计计算

1 通廊的类型

通廊的类型按结构形式可分为钢筋混凝土结构砌体围护形式和钢结构轻型围护形式两大类。

钢结构轻型围护形式通廊按围护形式可分为：①全封闭型。②半开敞型。③全开敞型。

钢结构轻型围护形式通廊的围护结构材料主要有以下几种：①单层彩板（非保温型）。②夹芯彩板（保温型），不适用于半开敞型及拱形屋面。③复合彩板（保温型），不适用于半开敞型。

钢结构轻型围护形式通廊的横断面形式主要分为：①矩形单坡。②矩形双坡。③拱形。

本文就冶金及码头常规采用的矩形双坡钢结构通廊做重点介绍。

2 钢通廊的设计要点

（1）常规钢通廊应尽可能布置紧凑，充分利用有效空间，以达到减小宽度，降低通廊高度的目的，从而可降低造价，但应满足正常生产工艺专业所要求的最小净空要求。钢通廊的宽度需满足皮带运输机的宽度要求，并在两侧设置通行通道和检修通道，且需要考虑钢通廊内部两侧水暖电专业的管线布置宽度。钢通廊的最小净空要求需满足皮带运输机的设备要求及人行高度要求，并充分考虑水暖电专业屋顶悬挂管线及灯具的高度，常规来说满足2.5m即可。

（2）皮带运输机通廊的倾角为8°～12°时两侧地面走行通道应设置防滑条，当超过12°时，应设置踏步，踏步面为水平面。

（3）常规钢通廊由廊身桁架、钢支架及两端的厂房或转运站组成。钢支架分为单片支架和固定支架。通廊长度较长时，中间须设置一个或多个固定支架，其余为单片支架。此时一般假定沿通廊长度方向的全部水平力（主要为地震力、设备水平拉力、风荷载等）通过固定支架传递给基础，单片摇摆钢支架不考虑承受纵向水平力。设有多个固定支架时，通廊两端的支撑点建议采用滑动支座，以利于通廊的温度伸缩。通廊钢桁架与支架的其他连接点一般宜采用铰接连接支座。当通廊长度不大的时候，比如仅1～2跨钢桁架，可利用通廊两端的厂房或转运站作为通廊的固定点。沿通廊长度方向的全部水平力（主要为地震力、设备水平拉力、风荷载等）通过固定点传给厂房或转运站。固定点处的通廊支撑方式一般采用铰接支撑。另一端可采用滑动支座或铰接支座。

（4）每一个通廊钢桁架的端部一般均设置有足够刚度的门型刚架，且在钢桁架跨中的各个节点处均设置隅撑，以提供整段钢桁架的抗扭刚度。

（5）皮带运输机钢通廊的端部与相邻厂房或转运站之间，7°时宜设置抗震缝；8°和9°时应设置抗震缝。钢支撑结构的皮带运输机通廊，两端与厂房或转运站脱开或一端脱开、另一端支承在厂房或转运站上且为滑动支座时，其与厂房或转运站之间的抗震缝最小宽度应按如下要求采用：当邻接处皮带运输机钢通廊屋面高度不大于15m时，可采用105mm；当高度大于15m时，6°～9°相应每增加高度5m、4m、3m、2m，防震缝宜再加宽30mm。一端落地的通廊，落地端与厂房或转运站之间的防震缝最小宽度不应小于50mm；另一端防震缝最小宽度不宜小于上一款规定宽度的1/2+20mm。当地下通廊设置抗震缝时，宜设置在地下通廊转折处或变截面处，以及地下通廊与地上通廊或厂房、转运站的连接处；地下通廊的防震缝宽度不应小于50mm。

3 钢通廊的计算要点

皮带运输机钢通廊结构应按多遇地震确定地震影响系数，并进行水平地震作用和作用效应计算。6°时皮带运输机钢通廊支承结构可不进行抗震验算，但应符合相应的抗震构造措施要求。皮带运输机钢通廊廊身结构可不进行水平地震作用的抗震验算，但均应符合相应的抗震构造措施要求。跨度不大于24m的跨间承重结构可不进行竖向地震作用的抗震验算；跨度大于24m的跨间承重结构，在8°和9°时，应进行竖向地震作用的抗震验算。竖向地震作用应由皮带运输机钢通廊廊身结构、支承结构及其连接件承受。

4 钢通廊的工程量统计

笔者设计了许多钢通廊，甲方经常需要预估一下钢通廊的钢材量。经过几个常规工程的比较，现总结如下：

选取常规桁架的标准段通过PKPM结构设计软件中钢结构模块-PK桁架进行计算，确认计算结构合理后，在施工图“钢材订货表”中查看总重，节点连接形式也影响总量，可根据经验调整放大系数，1.05～1.2。然后手算上下弦杆件重量，还有支架的重量，最后汇总折合成t/m。

4.1 32.5m单皮带桁架

（4.9m宽，3.3m高。上节点：恒8.5/活4.5；下节点：恒28/活34.5）150mm混凝土楼板

桁架主体结构总重：28.674t/32.9m=0.872t/m（斜长）

4.2 33m单皮带桁架

（4m宽，3.5m高。上节点：恒1/活8；下节点：恒4/活26）钢格栅板楼面

桁架主体结构总重：18.08t/33m=0.55t/m（斜长）

4.3 30m双皮带桁架

（8.6m宽，3.5m高。上节点：恒24.4/活6.7；下节点：恒66.6活21）150mm混凝土楼板

桁架主体结构总重：39.62/30m=1.32t/m（斜长）

4.4 33m双皮带桁架

（7m宽，3.5m高。上节点：恒2/活5；下节点：恒11活32）钢格栅板楼面

桁架主体结构总重：26.55/33m=0.81t/m（斜长）

5 结论

皮带运输机通廊是当前工业领域内最常见的运输构筑物，是目前性价比最高的运输方式之一。钢通廊则是当前最常采用的结构形式，有关设计人员应当加强自身专业技能，优化设计方案，确保钢结构通廊工程质量。

参考文献

[1]井玉国，孙婧.钢结构通廊的工程设计与应用[J].科技致富向导，2011，（23）：192.

[2]李剑飞.在役钢结构通廊检测鉴定与加固设计方法研究[D].内蒙古科技大学，2013.

[3]高卫国，陈召祥，吕爱忠，等.钢结构通廊设计[J].中国科技信息，2005，（17）：187.

（作者单位：大连港口设计研究院有限公司）