钢结构夹层

钢结构装配式带式输送机栈桥有限元分析

整体钢结构装配式带式输送机栈桥是近年来出现的一种应用于国外现代化矿井煤炭运输的新型结构形式，具有建设工期短、施工简单、造型美观等优点，该结构是由纵向封边梁、下部纵向主梁、横向次梁、预制混凝土楼板、侧折板、上部横梁（用于带式输送机悬挂）整体拼装而成，每段栈桥的长度均为36m，所有的构件都是在钢结构厂内预先制造完成，现场只需进行简单拼装并将带式输送机安装后即可投入生产。

　　目前，该钢结构结构在澳大利亚、美国的现代化矿井均有应用，但结构的制作和安装均是由生产带式输送机设备厂商以EPC交钥匙工程进行承揽，不仅销售输送机设备，同时还负责整个栈桥的设计、制造和安装，从而导致该项工程的造价非常之高。迄今为止，由于造价、关键设计技术等因素，在国内并没有该结构形式的应用实例。利用ANSYS软件对单跨、双跨结构的静力特性进行系统分析，并深入研究了上部横梁、折板起波尺寸等几何参数对其静力特性的影响，得出一系列在设计和加工过程中如何减小挠度、降低应力集中、提高整体刚度的相关措施，对该类结构国内的研究和应用提供技术支撑。

　　1)在满足正常使用荷载情况下，结构发生位移和应力集中位置。在钢结构设计过程中，为提高结构的整体强度和刚度，需进行加厚处理的区域或增加截面尺寸、钢材强度的构件范围。

　　2)下部纵向次梁是降低钢结构挠度的有效构件，可通过增加其强度和截面尺寸来提高整体结构的承载能力。

　　3)考虑围护板承载的蒙皮效应，随着板厚的增加可以提高结构的整体强度和刚度。

钢结构特性

钢结构以钢材制作为主的结构，黔江区钢结构夹层，是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产;加工精度高、率高、密闭性好，钢结构夹层承重设计图，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。其缺点是耐火性和耐腐性较差。主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和仓库等大跨度结构、高层和超高层建筑等。

钢结构的耐火性能

钢结构的耐火性能取决于钢材，钢材本身不燃烧，也具有较好的耐热性，但是钢材不耐高温，随着温度的升高，钢材的强度是呈下降趋势的，同时变形增大。在200℃以内，钢材性能没有很大变化：430℃～540℃之间强度急剧下降；600℃时强度很低不能承担荷载。

基于钢材的这种物理性能，在火灾发生时，当温度达到450℃～650℃时钢结构就会失去承载能力，专业定制钢结构夹层阁楼，发生很大的形变，导致钢柱、钢梁弯曲，结果因变形过大而不能继续工作，甚至垮塌。一旦遇到高温，专业店面钢结构夹层，钢结构构件的变形甚至失效是无法避免的，我们只能尽可能的提高它的耐火极限，使钢结构不至于在发生火灾后立即失效倒塌。根据实验室测得的数据，常用钢结构构件的耐火极限只有15～30min。在国家标准《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)、《高层民用建筑设计防火规范》(G5045-95)中规定一级耐火等级建筑的防火墙、柱和承重墙、楼梯间墙及梁的耐火极限为3小时和2小时。对比可见未覆盖耐火保护层的钢构件的耐火极限距离防火规范的要求相差很大，根本不能满足火灾情况下对建筑防火的要求。要克服钢结构材料在实际应用中防火性能方面的不足，必须从多方面入手提高其耐火性能，以达到规范所规定的耐火等级要求。

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