王 锐

(太原热力设计院(有限公司)，山西 太原 030006)

1 概述

在某些生产建筑物或结构物之间建造的，供胶带机、输送机或铸石刮板输送机输送矿物或矸石的封闭式栈桥，称为通廊。这其中，由于钢结构通廊具有跨度大、制作安装方便、加快施工进度的优点，在实际生产中应用较多。

但是，目前钢结构通廊(以下简称通廊)的设计执行的规范只在GB 50191-2012构筑物抗震规范第10节有规定，里面的内容也只是纲领性内容，并无细节性步骤。同时，笔者通过研究许多大型设计院的通廊设计后，发现对同一条件参数的通廊设计荷载的取值，之间相差至少2倍～3倍，由此，设计的杆件截面也相差多个数量级。究其原因，多数设计人员对通廊的杆件选取投入很多精力，而对前期通廊的结构体系分析和荷载计算涉及不多。因此，笔者将根据《现代矿山工程施工图集与施工设计新技术实用手册》，并结合工程实例，对上述问题进行详细分析。

2 通廊计算

2．1 通廊实例计算简图

通廊实例计算简图见图1。

图1 通廊计算简图

2．2 结构体系受力分析

通廊结构受力分析一般为平面体系分析，竖向力主要由竖向两平行主纵向桁架(以下简称主纵桁架)承担，水平力(主要为风荷载)由平行弦桁架和横向支撑承担，最后传递到端门架处。

主纵桁架力学模型为平面静定桁架体系，属于静定结构。体系中杆件为二力杆，只承受轴心压力或拉力。所承受的竖向力为通过横梁传来的屋面、楼面荷载和桁架上下弦平面内的支撑自重。围护结构的墙体自重只由下弦承担。竖向荷载简化为节点荷载，以集中力形式作用于弦间节点上。

2．3 上弦节点荷载计算

gt=0．062L+0．588 × B －1．41=1．61 kN/m(此式由二元线性得出，L为通廊总跨度，L=25 m;B为通廊宽度，B=2．5 m)。

2)Fg=1/2×gw×B×l。其中，gw为屋盖材料自重，对钢通廊多采用彩钢复合板或夹芯板，取gw=0．3 kN/m2。

Fg=1/2×gw×B×l=1/2×0．3×2．5×2．5=1．125 kN。

3)Fq=1/2×q×B×l。其中，q为屋面活荷载设计值，对不上人屋面，取 0．5 kN/m2。

Fq=1/2×q×B×l=1/2×1．4×0．5×2．5×2．5=2．188 kN。

2．4 下弦节点荷载

1)F下g为跨间结构及下弦支撑自重，平均分配在下弦节点上的荷载设计值。

2)Fw=γG×gw×H×l。

其中，Fw为围护墙材料自重作用在节点上的荷载设计值;H为通廊高度;gw为围护墙材料自重，对钢通廊多采用彩钢复合板或夹芯板，取 gw=0．3 kN/m2。

3)Fb=2Fc+1/2F皮+G。

其中，Fb为楼面横梁传至节点荷载设计值，计算简图见图2。

图2 横梁计算简图

a．Fc=1/2 ×γG×qc×l。其中，qc为输送机和货载重量，对宽度为1 m输煤皮带，取3 kN/m。Fc=1/2×γG×qc×l=1/2×1．2 ×3 ×2．5=4．5 kN。

b．F皮=1×qp。其中，qp为楼面活荷载设计值，qp=γQ×qpk×l，qpk为楼面活荷载均布标准值，取7 kN/m2，qp=γQ×qpk×l=1．4 ×5 ×2．5=24．5 kN/m。

F皮=1 ×24．5=24．5 kN。

c．G=b×gs。其中，gs为走廊楼板及保温材料重量设计值，gs=γG× (gskl+gbk)，gsk=0．5 kN/m2，gbk为横梁自重，横梁规格:HW200×200×8×12，取 gsk=0．5 kN/m。

2．5 主纵桁架荷载受力简图

主纵桁架荷载受力简图见图3。

图3 主纵桁架荷载受力简图（单位：kN）

2．6 端门架受力分析

通廊屋盖标高处所承受风荷载最终由通廊两端端门架承担后，传至支座处，计算简图如图4所示。

图4 端门架计算简图

其中，n为桁架节点数;W为风荷载设计值，W=γG×wk×H×l，wk为当地风荷载标准值，经计算后，取 0．75 kN/m2。

上、下弦支撑布置时，考虑风荷载为双向作用，因此采用腹杆交叉形式布置，属超静定结构。但在内力计算时，由于受压杆失稳退出计算，只以斜杆静定桁架进行分析。支撑杆件从受拉强度应力比和拉杆长细比两个方面控制，经多次实际计算，用长细比控制选择的杆件，可以远远满足受风荷载的抗拉强度。

3 结语

以上是对一工程实例中的通廊进行的荷载计算，数值已精确至千分位。实际设计中，由于机运条件的不同，通廊主桁架跨度、宽度、节间距离、高度都有所不同，设计时只需对上述计算式中相应参数进行修改，就可得出精确数值。不仅使通廊设计荷载足够精确，更是为之后的杆件布置和选型做了良好的铺垫。

［1］金 峙．现代矿山工程施工图集与施工设计新技术实用手册(第十篇)［M］．北京:当代中国音像出版社，2005．

［2］GB 50215-2005，煤炭工业矿井设计规范［S］．

［3］GB 50009-2012，建筑结构荷载规范［S］．