简析洗煤厂皮带输送机走廊结构设计

摘要 随着煤炭工业的发展，洗煤厂让煤炭的利用更为有效，故新建洗煤厂项目越来越多。本文对洗煤厂中皮带输送机走廊的结构设计加以分析总结。

关键词 洗煤厂；皮带输送机走廊；结构形式

中图分类号TD45 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）44-0148-02

0 引言

洗煤厂皮带输送机走廊在工业厂房设计中以其结构的独特性和多变性使结构设计师对其结构形式的选择有着很多不同意见。洗煤厂皮带输送机走廊具有以下特点：走廊宽度一般在2.5m~5.5m之间，多为2.5m~3.5m；长度从几米到几十米不等；高度从地下数米到地上几十米不定。这都是由每个洗煤厂的场地大小、地形条件以及工艺要求所决定的。

1 洗煤厂皮带输送机走廊的常见结构形式

洗煤厂皮带输送机走廊就是平面狭长纵向高度变化较大的结构。洗煤厂皮带输送机走廊的常见结构形式，从走廊下部支承结构和廊身两方面介绍。支承结构形式主要有：砖混结构、钢筋混凝土框架结构、钢支架结构等。廊身结构形式有：砖混结构（其中屋面又分轻型钢屋面和现浇钢筋混凝土屋面两种）、钢筋混凝土箱型结构、门式钢架结构、钢桁架结构、管状皮带机等。

2 洗煤厂皮带输送机走廊的常见结构分析

2.1 走廊下部支承结构

砖混结构的特色是经济、施工速度快，但从结构的合理性来讲就有所欠缺。砖混结构的最大层高就决定了这种结构形式运用的范围很小。走廊的特点是平面狭长，砖混结构需要在中间加设多道横墙，否则不能满足横向间距的要求。在地质条件不好或是高地震区其使用更受到限制。钢筋混凝土框架结构是目前经济和结构合理性综合考虑的首选结构形式。钢筋混凝土结构能达到的结构高度和梁跨度在多数情况下都能满足实际需要。钢筋混凝土框架结构抗震性能良好。从唐山地震的震害分析来看，在设计没有考虑抗震设防的情况下遭遇高烈度的地震力倒塌的情况几乎没有。钢支架结构是良好的走廊支承结构形式，不足就是造价高，对施工队伍的要求高。洗煤厂一般都建在比较偏远的山区钢结构施工对当地来说有一定难度。

2.2 走廊廊身进行分析

砖混结构由于其施工简单被广泛采用。其实从结构形式来看并不理想，因为廊身部分由于工艺要求横向不能加设横墙，故屋面应采用现浇钢筋混凝土屋面。某些甲方要求砖混结构屋面采用轻型钢屋面是很不可取的结构形式。平面狭长结构的横向稳定很难靠轻型钢屋面来保证。钢筋混凝土箱型结构虽然结构形式很好，但由于其施工不便且造价过高故很少采用。门式钢架结构也是合理的结构形式，不足也就是造价上。钢桁架结构造价偏高，但是在解决大跨度走廊时其优势相当明显。走廊下部要求的跨度超过15m时混凝土结构就无法采用了，这时钢结构的优势就明显了。管状皮带机现在有专业的公司设计制作可以解决超大跨度以及平面弧形的走廊设计，管状输送机能够在三维空间内弯曲运输物料，它的独特优势是其它结构形式不能取代的。

2.3 钢筋混凝土框架结构分析

《高层建筑混凝土结构技术规程》中，平面过于狭长的建筑物在地震时由于两端地震波输入有位相差而容易产生不规则振动，产生较大的震害。在实际工程中，L/B在 6、7度抗震设计的最好不超过4；在 8、9度抗震设计时最好不超过 3 。而走廊的长宽比绝大多数都远远超过此限制。从结构平面规则性上看结构并不合理。在场地情况较好的情况下地震的影响并不大。如果走廊框架柱的布置与截面选择上合理，应该说此种结构形式是可靠的。框架柱的柱距布置宜均匀，在纵向刚度较弱时可以采用四柱式框架支承结构或设置纵向支撑。在框架柱截面的选择是尤其应注意纵向计算长度较大纵向柱截面高度至少应满足1/25柱计算长度的构造要求。在走廊楼面是倾斜的情况可能出现框架高端和低端柱计算长度相差很大。更应注意通过调整柱截面刚度或采区加纵向框架的方法解决刚度的不均匀。当结构处理上让结构趋于合理时走廊下部采用钢筋混凝土框架结构还是性价比很高的。走廊下部钢筋混凝土框架结构的计算方法：走廊横向为双柱支承结构，跨间结构为梁式承重体系，其横向应按框架计算，纵向按框排架计算。用PKPM结构设计软件进行计算时通常的做法是分纵、横向用PK单独计算两个方向，然后柱、基础配筋组合两方向的计算结果。横向框架计算很明确，纵向框排架计算时支座的简化是关键。新观点认为平面狭长的走廊结构用考虑空间协同作用的SATWE计算更合理。

2.4 廊身砖混结构分析

廊身一般长在几米到几十米不等，高度一般为2.2m。从结构平面规则性来看结构长宽比太大，且由于工艺要求不能设横墙，故保证结构横向稳定性时结构设计的重点。主要就是从构造要求上来保证：砖墙厚度不应小于240mm，并宜减小窗洞尺寸。砖墙应设现浇钢筋混凝土檐口圈梁，其截面高度不宜小于120mm，纵向钢筋直径不应小于10mm，箍筋直径不应小于6mm，间距不应大于300mm。砖墙应设置构造柱，6度、7度、8度和9度时，构造柱的间距分别不宜大于8、6、5、4m。构造柱其截面不宜小于240mm×240mm，纵向钢筋不宜少于4Φ12，箍筋直径不应小于6mm，间距不应大于250mm；构造柱沿高度每隔500mm，应伸出2Φ6水平钢筋与墙体拉结，水平钢筋伸入砌体长度不应小于1m。构造柱与檐口圈梁和纵向大梁应有可靠连接。屋面板与檐口圈梁间，底板与纵大梁间，均应可靠连接。屋面板宜采用现浇钢筋混凝土板。廊身结构的计算方法：砌体称重、屋面为钢筋混凝土梁板式结构的输送机走廊应按弹性方案房屋进行静力计算，并按屋面梁板与承重墙为铰接不计入空间工作的平面排架计算。故走廊结构设计时将走廊下部结构与廊身结构单独分析计算。

2.5 走廊下部结构分析

走廊下部结构主要结构形式钢筋混凝土框架结构以及走廊廊身主要结构形式砖混结构搭配使用时，走廊支座形式的分析。由于钢筋混凝土框架结构有伸缩缝、抗震缝及沉降缝的要求，故走廊出现了若干结构单元，也就存在结构单元间如何连接的问题即结构支座的出来。钢筋混凝土框架结构的伸缩缝间距露天是35m，室内是55m，走廊介于室内和露天之间且屋面一般做保温故通常伸缩缝按40m~45m之间设置。由于钢筋混凝土框架走廊平面是连续的且高度一般不会出现突变，故不用专门考虑抗震缝。沉降缝主要在软弱地基土时才需要特别注意，钢筋混凝土框架走廊一般跨度都比较均匀即便是跨度有差异其柱底轴力相差也很小，故可以不单独考虑其设置。

3 结论

通过以上分析可知，越是不规则的结构，对结构的理解不同会有不同的意见。多次震害分析表明，走廊下部采用钢筋混凝土框架结构是性价比最高的。当然在较重要的工程中适当增加造价用全钢结构其结构更可靠。

参考文献

[1]混凝土结构设计规范GB 50010-201.

[2]高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3-2002.