根據現場調查和收集到的數據了解到,該平臺是針對21 m直徑的筒倉施工而使用的,可以參考30 m直徑的筒倉倉頂施工技術和設計方法…。本文考慮2種結構方案,布置如圖2所示。
圖2a為較大跨度的空間“井”字型的鋼桁架結構承重體系,總共有3種桁架梁,跨度分別為16.4,18.6,20.0 m,桁架梁高度為1.5 m;橫向梁的中心距為4 m,縱向梁的中心距為8 m。所有節點全部采用鉸接,端頭處做成拉耳形式,并選用10.9級M30摩擦型連接高強螺栓。
圖2b為較大跨度的平面“井”字型的鋼桁架結構承重體系,總共有4種桁架梁,長度分別為12,16,18,20 m,桁架高度為1.5 m;橫向梁的中心距為 m,縱向梁的中心距為6 m。所有節點全部采用鉸接,連接端頭處做成拉耳形式,并選用10.9級M30摩擦型連接高強螺栓。
2桁架梁上荷載取值
2.1桁架承受荷載的種類
本設計荷載的選取參考了文獻[2]中的荷載取值方法,桁架上的荷載主要包括:1)桁架白重,為恒載,由程序自動計算;2)作用于桁架梁上弦的均布荷載和集中荷載,為活載?紤]到作為臨時結構,荷載組合采用1.1恒載+1.3活載。
2.2桁架承受荷載的取值
2.2一上弦均布荷載
假定只有上部弦桿直接承受荷載,荷載的情況為:1)筒倉主梁自重。截面8。0 mm×2 100 mm,按先澆筑1 6。0 mm高計算,其自重32 kN/m;2)鋪板、模板、支架及其他活載取20 kN/m,合計52 kN/m,取為55 kN/m,兩根上弦,每根施加27.5 kN/m。
2.2.2上弦集中荷載
作用于橫向桁架梁上的集中荷載主要由縱向桁架梁自重及其承擔的筒倉主梁、模板、支架白重構成(取32.5 kN/m),受荷范圍為4 m,則集中荷載為32.5 kN/m×4 m一130 kN,2根上弦,每根上弦施加65 kN。作用點為橫向梁上弦與縱向梁軸線相交處。
3桁架用鋼量和撓度對比分析
3.1桁架截面形式選擇
本設計采用同濟大學研制的3D3s鋼結構設計軟件進行桁架截面的驗算和確定;采用了4種截面方案,如圖3所示。
3.2桁架用鋼量和撓度對比
利用3D3s鋼結構設計軟件計算得到了4種截面選擇方案的撓度和總用鋼量,最大撓度和總用鋼量見表1。