胶带机通廊系统钢结构设计

胶带机通廊系统钢结构设计

胶带机通廊系统钢结构设计

【摘要】胶带机是一种在在化工、冶金、港口码头、矿山等行业的物料运输中应用很广的设备，在现代化的企业中，对胶带机的需求也非常严格，在进行通廊系统的钢结构设计时需要注意的问题也较多，本文主要探讨胶带机通廊系统钢结构设计要点。

【关键词】胶带机；通廊系统；钢结构设计

中图分类号： TU319 文献标识码： A 文章编号：

胶带机概述

胶带机是一种用于散装物料运输的设备，它比其它散料运输方式更能适应输送线路，输送机可以适应各种地形，借助在空间和水平面上的弯曲从而降低基建投资，并能避免厂内和其它拥挤地区内的铁路、公路及河流对运输的干扰。而胶带机通廊便是输送机跨越建筑和特殊地形的主要支撑设备（图一为投入运行的胶带机桁架图），一般情况下，胶带机通廊的距离较长（图二为跨越河流的50m桁架设计图，图三为其剖面图），对维护的要求较高，因此，在胶带机的使用中一定要注意通廊的设计和维护。目前，胶带机的运用非常广泛，已经运用在化工、冶金、港口码头、矿山等行业的物料运输中，对于现代化的企业来说，由于运输系统的复杂性，对胶带机的要求也会相对较高，在进行通廊系统的钢结构设计时需要注意的问题也较多，以下就主要介绍胶带机通廊系统并根据实际情况对胶带机的通廊系统进行设计。

图一

图二

图三

胶带机通廊系统

胶带机的运输系统主要包括料场、通廊系统以及与通廊系统有关的运转站和支架系统，一般情况下由于胶带机支架的高度在一定的范围内，因此，通廊的跨度也较为有限，加上现场运转站的情况也较为简单，因此为了节约投资，一般我们会采用混凝土式的结构，因此，在现阶段来看，胶带机的运输系统也大多采用混凝土结构的设计，相关的设计经验也较为丰富。但是随着经济的发展各种工艺设备的改进以及行业的需要，许多大跨度的胶带机通廊以及高支架、设计复杂的运转站也相继出现，现有的混凝土结构的设计已经难以满足这些大跨度胶带机通廊的需要，这也给设计人员带来了一定的设计难度，就以后的应用趋势来看，混凝土结构已经难以满足现代社会的发展，钢结构设计的胶带机运输系统将会逐渐登上历史的舞台。一般情况下，一个总面积在7万平方米至60万平方米的原料厂，其胶带机的最远的运输距离可以达到6千米，原料系统胶带机的总条数约为120至330条，原料系统胶带机的总长度大约为20至50千米，两个运转站之间的胶带机最长总长度大约为1600米，系统中通廊的跨度最大可以达到78米，系统中通廊支架的高度最高可以达到35米，运转站的高度最高可以达到40米，同一个支架支撑的通廊数量可以达到8条，一个运转站中连接好的胶带机的总条数最多可以达到20条。

三、胶带机通廊系统钢结构设计

（一）胶带机通廊系统的形式和组成

胶带机的通廊系统一般是由通廊型式桁架、垂直支撑、过跨梯、检修走道以及上、下平面水平支撑等部分组成，对于封闭式的通廊系统来说，其组成结构还包括支撑结构以及柃条结构，目前，通廊桁架由于具体的需要和设计工艺的不同有多种多样的类型。而通廊桁架高度则主要取决于桁架所承受的荷载以及桁架的具体跨度，一般情况下，根据通廊桁架承受荷载的不同，通廊的桁架高跨度的比例可以达到1/14，最常用的通廊的跨度大约在12至20米之间，最大跨度的设计可以达到50至80米，而通廊的宽度主要由胶带机的宽度以及实际运行过程中的安全距离所决定，通常来说，封闭式通廊的宽度与胶

带机宽度与人行走道宽度以及安全净距离有关，其计算的方式就是后两者之和，目前，胶带机宽度的规格选择也比较多，从650毫米至2500毫米不等，在具体的设计中要绝对注意，关于人行走道宽度的设计不能小于800毫米。

胶带机通廊系统的荷载

胶带机通廊系统的荷载主要包括通廊结构的自重、设备的荷载以及可变荷载，在对通廊系统结构的自重进行计算时，可以按照胶带机的宽度、通廊的实际跨度、张紧选取情况以及外部的走道、挡矿板、电缆槽以及走道来进行计算；对于设备的可在可以根据胶带机的张紧设置以及硫化检修等设备工作时的荷载来进行整体的计算；对于通廊系统的可变荷载的计算，可以根据通廊系统走道上的积灰荷载、人行荷载、风荷载、雪荷载以及胶带上的物料荷载来进行综合计算。

通廊系统的内力情况分析

在分析通廊系统桁架的内力时，可以将荷载全部集中在某个节点上，在集中时，要主要看结构的弦杆节点之间的荷载大小，如果有就需要将这个荷载分配至相邻的节点之上，在计算具体的内力情况时，可以将节点处所有的杆件的轴线在同一个平面上相交，继而按照节点的计算理论，根据公式来计算出桁架杆件承受的轴心力；在计算通廊系统具体的内力情况时，如果发现桁架上弦杆之间存在着荷载，那么在计算时就要根据实际的情况来分析。

通廊系统钢结构的截面选择

对于通廊系统钢结构上弦杆的截面，我们一般选用单槽钢的形式，且保证单槽钢的开口朝向位于整个通廊系统的内测，对于一些荷载重、跨度大的通廊桁架则可以使用焊接H型钢或者双角钢相拼的槽型截面，当采用这种形式进行设计时，需要再通廊系统的内测按照一定的间距加设好加劲杆；对于通廊系统钢结构下弦杆假面的设计，我们一般可以使用单角钢的形式，并将角钢的肢间朝向整个通廊系统的内侧部分，并将其向上，对于一些跨度较大的通廊桁架我们一般可以采用焊接H型的钢进行设计；对于通廊系统钢结构端竖杆的截面设置，我们一般使用宽翼缘型的焊接H型钢，在方向的设置上一般使用截面强轴与桁架跨度平行的设计方式；通廊系统钢结构的中间竖杆，

我们一般可以使用单角钢与上下弦直接相连的焊接形式，在遇到大跨度的通廊桁架时，则应该根据实际荷载的计算情况将其与连接板连接；对于通廊系统钢结构的上下弦的水平支撑，主要可以使用单角钢与上下弦和连接板直接相连的方式来设计。

通廊系统钢结构的运转站结构布局

在通廊系统钢结构的运转站结构布局的设置上，可以根据转运站的实际层数、高度、楼面大小、具体形状、开孔数、支架设置情况以及柱网的布置等情况和实际的技术要求在设计结构是要遵循受力明

确以及传力直接的设计策略，使用开敞的多层框架的结构。此外，由于系统中胶带机的数量并不是固定不变的，且个个胶带机的标高、坡度、走向以及实际的宽度都会有所不同，那么运转站的设计也会出现多种多样的表现形式。

结语

在胶带机通廊系统钢结构的设计过程中，必须对设备的施工工艺，技术要求以及具体的土建结构有明确的了解，在设计中，要保证设备的荷载、操作的荷载、检修的荷载以及胶带的实际张力与具体的使用情况相符合，此外，还要根据具体的受力情况以及工艺的要求来选择适当的钢结构体系，并保证钢结构体系与结构的形式相一致，在设计的过程中，应该保证截面可以满足稳定性和荷载强度的需求，在现阶段下，胶带机通廊系统钢结构的设计还存在着些许的不足之处，相信通过各方的努力，可以克服这些不足之处。

参考文献：

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【2】吴铁汉、姜红文、柳钢：高炉主上料通廊结构设计[期刊论文]，广西土木建筑2002,27(2)

【3】雷淑忠、王屹东、汤荣伟：相贯节点矩形钢管桁架通廊结构设计问题探讨[期刊论文]，结构工程师2005，21(2) 【4】汪红敏：某高炉上料主皮带通廊钢结构设计[期刊论文]，内蒙古科技与经济2008(8)